Устройство регулирующее пропорционально-интегральное

ПР3.31-М1 предназначено для реализации пропорциональноинтегрального закона регулирования (см. рис. 9.10), построено на базе пятимембранного 1 и трехмембранного 6 блоков, глухой камеры 2 и двух двухдроссельных сумматоров 3 и 4. Входное p_вх и заданное p_зд давления от прибора вторичного через переключатель поступают в камеры В и Б пятимембранного блока 1, выходной сигнал которого 1p подается в камеру Г для создания единичной отрицательной обратной связи и через отключающее реле ОР и глухую камеру 2 подается в камеру Д для создания инерционной положительной обратной связи. Кроме того, выходное давление глухой камеры иp через маломощный повторитель 5 в виде давления р₂=р_и подается на вход двухдроссельных сумматоров 3 и 4, где суммируется с давлениями p₁ и р_д. Давление р_д также через мощный повторитель УМ и отключающее реле ОР подается на исполнительный механизм в качестве выходного давления регулятора р_вых.

В состоянии равновесия, когда текущее значение регулируемого параметра равно заданному значению р_вх=р_зд, и выходное давление регулятора р_вых не изменяется. Если в результате возмущения текущее значение регулируемого параметра увеличится, то p_вх станет больше заданного давления p_зд. Под действием силы, развиваемой за счет разности давлений в камерах Б и В сумматора 1, блок мембран опустится вниз, приоткроется сопло, через которое поступает воздух питания, и прикроется сопло, через которое уходит воздух в атмосферу. Давление p₁ увеличится, что приведет к увеличению выходного давления глухой камеры – инерционного звена p_и. При этом давление p₁ будет больше давления р₂=р_и, через дроссель 3 потечет воздух и увеличится давление в камере В сумматора 6. Блок мембран опустится вниз и прикроет сопло, через которое воздух выходит в атмосферу, что приведет к повышению давления p_д, возникновению потока воздуха через сумматор 4. Так как давление p_д будет больше давления p₂, то через сумматор 4 потечет воздух и в камере Б сумматора 6 будет увеличиваться давление до тех пор, пока не станет равным давлению в камере В. При этом будет увеличиваться выходное давление регулятора p_вых. Если давление p_вх уменьшится, то будет уменьшаться выходное давление p_вых.

Покажем, что рассмотренное выше устройство реализует пропорционально-интегральный закон регулирования. Для этого воспользуемся методом структурных преобразований.

В ряде химических производств, в теплоэнергетике и промышленности строительных материалов широкое распространение получили

электрические и электронные системы регулирования, содержащие

средства контроля и управления технологическими параметрами, а

также функциональные устройства, предназначенные для выполнения

простейших операций.

Комплекс «Контур» состоит из четырех групп приборов, построенных на базе измерительных и регулирующих субблоков:

1. Приборы регулирующие типа Р25 предназначены для формирования пропорционально-интегрального закона регулирования в комплекте с электрическим исполнительным механизмом в пульсирующем

режиме (см. рис. 9.16).

В качестве первичных преобразователей регулируемых параметров

используются приборы со встроенными дифференциально-трансформаторными преобразователями, термоэлектрические преобразователи и электрические термометры сопротивления. Их выходные

сигналы поступают на вход соответствующего субблока, где после

масштабирования сравниваются с заданным значением регулируемого

параметра,формируемого ручным задатчиком. Нормированный

сигнал рассогласования ε проходит через демпфер (RC-цепочку, в динамическом отношении подобную апериодическому звену первого по-

рядка) для сглаживания пульсаций и поступает на вход усилителя

с большим коэффициентом усиления, охваченного инерционной отрицательной и жесткой положительной обратными связями. Выходной

сигнал с усилителя подается на исполнительный механизм с постоянной скоростью. В результате субблок Р 011 вместе с электрическим исполнительным механизмом, работающим в импульсном режиме, в динамическом отношении подобен ПИ-регулятору с передаточной функцией:

Соответствующий измерительный субблок и регулирующий субблок монтируются в одном корпусе. На передней панели прибора рас-

положены органы настройки регулятора, формирования задания, индикатор рассогласования и т. д.

Например, для построения системы регулирования расхода выбираем расходомер переменного перепада давления (диафрагма 1, дифференциальный манометр с дифференциально-трансформаторным датчиком 2), прибор регулирующий 3 типа Р25.1 с электрическим исполнительным механизмом постоянной скорости 4 и клапан регулирующий 5 (рис. 9.17). Показывающие и регистрирующие приборы устанавливаются независимо от АСР.

2. Приборы корректирующие типа К15 предназначены для формирования непрерывного корректирующего сигнала по пропорционально-интегральному или по пропорционально-интегрально-дифференциальному закону. В качестве первичных преобразователей параметров используются приборы со встроенными дифференциально-трансформаторными преобразователями, термоэлектрические преобразователи и электрические термометры сопротивления. Выходной сигнал – 0–10 В и 0–5 мА постоянного тока.

3. Приборы корректирующие типа К16 предназначены для непрерывного преобразования входного сигнала по дифференциальному, интегральному, апериодическому или пропорциональному закону. В качестве первичных преобразователей регулируемых параметров используются приборы со встроенными дифференциально-трансформаторными преобразователями и термоэлектрические преобразователи.

4. Приборы корректирующие типа К26 предназначены для преобразования непрерывного входного сигнала в дискретный. В качестве

первичных преобразователей параметров используются приборы со встроенными дифференциально-трансформаторными преобразователями и термоэлектрические преобразователи.

Комплекс приборов и устройств «Контур-2» включает 14 типов многофункциональных регулирующих приборов типа РС29 с импульсным выходом и два трехпозиционных усилителя типа У29. Для измерения входного параметра используются первичные преобразователи с унифицированным сигналом постоянного тока, термоэлектрические преобразователи, электрические термометры сопротивления, дифференциально-трансформаторные преобразователи. Регулирующие приборы предназначены для формирования пропорционально-интегрального или пропорционально-интегрально-дифференциального закона регулирования совместно с электрическим исполнительным механизмом постоянной скорости.