Теоретические основы построения эффективных АСУ ТП

2. Автоматические регуляторы и их настройка

2.1. Общие сведения о промышленных системах регулирования

Производственные процессы характеризуются множеством регулируемых величин: температурой, давлением, расходом, концентрацией и т. д., которые называются параметрами процесса. Чтобы технологическое оборудование работало в требуемом режиме, то есть с высоким КПД, с заданной производительностью, давало продукцию необходимого качества и работало надежно, необходимо поддерживать величины, характеризующие процесс, в большинстве случаев постоянными. Эта важнейшая задача возложена на промышленные системы автоматического регулирования и стабилизации технологических процессов.
Промышленные системы регулирования занимают второй уровень современных иерархических систем управления технологическими процессами. Их главная задача состоит в том, чтобы стабилизировать технологические параметры на заданном уровне. Этим занимаются системы автоматической стабилизации. В этих системах сигнал задания (уставка регулятора) остается постоянным в течении длительного времени работы. Другой, не менее важной задачей, является задача программного управления технологическим агрегатом, что обеспечивает переход на новые режимы работы. Решение этой проблемы осуществляется с помощью той же системы автоматической стабилизации, задание которой изменяется от программного задатчика.
В современных технологических комплексах имеются сотни и тысячи контуров регулирования, от качества работы которых во многом зависит качество выдаваемой продукции. Поэтому для большинства промышленных САР необходима достаточно высокая точность их работы

При этом главное назначение системы стабилизации - это компенсация внешних возмущающих воздействий, действующих на объект управления.
Структурная схема одноконтурной САР промышленным объектом управления приведена на рис. 2.1. Основными элементами ее являются: АР - автоматический регулятор, УМ - усилитель мощности, ИМ - исполнительный механизм, РО - регулируемый орган, СОУ - собственно объект управления, Д - датчик, НП - нормирующий преобразователь, ЗД - задатчик, ЭС - элемент сравнения.

Рис. 2.1. Структурная схема САР промышленным объектом управления.

Обозначение переменных:

- задающий сигнал, e - ошибка регулирования,

- выходной сигнал регулятора,

- управляющее напряжение, h - перемещение регулирующего органа,

- расход вещества или энергии, F - возмущающее воздействие, T - регулируемый параметр (например температура),

- сигнал обратной связи (выходное напряжение или ток преобразователя).
Характерной особенностью схемы является наличие нормирующего преобразователя НП, обеспечивающего работу автоматического регулятора со стандартными значениями тока (0ё5 mA) или напряжения (0ё10 В).
Нормирующий преобразователь выполняет следующие функции:
1) преобразует нестандартный входной сигнал (mB) в стандартный выходной сигнал;
2) осуществляет фильтрацию входного сигнала;
3) осуществляет линеаризацию статической характеристики датчика с целью получения линейного диапазона;
4) применительно к термопаре, осуществляет температурную компенсацию холодного спая термопары.

Рис. 2.2. Расчетная схема САР промышленным объектом управления.

Для расчетных целей исходную схему упрощают до схемы, показанной на рис. 2.2, где АР - регулятор, ОУ - объект управления.
Здесь под объектом управления уже понимается неизменяемая часть системы, состоящая из преобразователей сигналов, исполнительного механизма, регулирующего органа, собственно объекта управления и датчика.

Назад | Содержание | Дальше

НА ГЛАВНУЮ СТРАНИЦУ КОМПАНИИ "АТМ" >>

Содержание Назад Вперед