* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

583 РЕГУЛИРОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ 584 прерывно нагревается (или охлаждается) до заданной темп-ры. В о с п р и н и м а ю щ и й элемент 2 р е г у л я т о р а у с т а н о в л е н на вы­ х о д е теплообменника п управляет поступлением в него регу­ лирующей среды. Большая, обычно, величина постоянной времени теплоj ip—1 j% 3 обменника приводит к большим запаз­ дываниям при регулировании. Поэто­ му устанавливается обводная линия с воспринимающим элементом з вто­ р о г о р е г у л я т о р а на м а г и с т р а л и з а м е с т о м ее с о е д и н е н и я с о б в о д о м , а Р и с . 9. Схема САР с регулятор темп-ры теплообменника обводной линией- i н а с т р а и в а е т с я на т е м п - р у , б о л е е в ы с о теплообменник; 2 з — У ( Р нагревании) или несколько воспринимающие & эле- н и ж е (при охлаждении), чем требуетменты. ся. Второй регулятор будет управлять количеством жидкости (или газа), по­ ступающей из обводной линии в маги­ страль, и регулировать темп-ру потока после смешивания. В э т о м с л у ч а е п о с т о я н н а я в р е м е н и к о н е ч н о г о п р о ц е с с а ( т . е. смешивания потоков жидкости, прошедших через теплообмен­ ник и по обводной линии) очень невелика, и быстродействие системы резко возрастает. v К Ю П И В ы б о р типа р е г у л я т о р а . Н а выбор типа р е г у л я т о р а и его п а р а м е т р о в в л и я ю т след. исходные факторы: свойства регулируемого объекта, величина и характер возмущений и требования к САР. П о с л е д н и е обычно о п р е д е л я ю т с я : статич. о ш и б к о й регулирования, забросом регулируемой величины (перерегулированием), временем р е г у л и р о в а н и я и автоколебаниями. П р и в ы б о р е т и п а р е г у л я т о р а обычно р у к о в о д с т в у ­ ются след. общими соображениями. Астатич. объект (и с т а т и ч . с н и з к и м коэфф. с а м о в ы р а в н и в а н и я ) не должен блокироваться с простым астатич. регулято­ р о м . Д л я т а к и х о б ъ е к т о в д о л ж н ы п р и м е н я т ь с я ста­ тич. и и з о д р о м н ы е р е г у л я т о р ы ( л у ч ш е п л а в н о г о дей­ с т в и я ) . П р и з н а ч и т е л ь н о й емкости о б ъ е к т а и п л а в н о м изменении возмущений в узких пределах можно при­ м е н я т ь статич. р е г у л я т о р ы (если о с т а т о ч н а я о ш и б к а регулирования допускается условиями эксплуатации о б ъ е к т а ) . П р и н е б о л ь ш о й емкости о б ъ е к т а и л и быстро м е н я ю щ и х с я в о з м у щ е н и я х ц е л е с о о б р а з н о вводить воз­ д е й с т в и е по п р о и з в о д н ы м , а п р и з н а ч и т е л ь н ы х з а п а з ­ дываниях пользоваться изодромными регуляторами {особенно, е с л и д о п у с к а е т с я о ч е н ь м а л а я статич. о ш и б к а р е г у л и р о в а н и я ) . О б ъ е к т ы с б о л ь ш и м коэфф. само выравнивания могут блокироваться с любым т и п о м р е г у л я т о р а . П р и о т с у т с т в и и з н а ч и т е л ь н ы х за­ паздываний и плавном изменении возмущений можно п о л ь з о в а т ь с я п р о с т ы м а с т а т и ч . р е г у л я т о р о м (если нет о с о б ы х т р е б о в а н и й к к а ч е с т в у п е р е х о д н о г о п р о ­ цесса). П р и плавном изменении возмущения и необхо­ димости ограничить перерегулирование низкими пре­ д е л а м и п р и м е н и м статич. р е г у л я т о р п л а в н о г о дейст­ в и я (если д о п у с к а е т с я о с т а т о ч н а я о ш и б к а ) . П р и б о л ь ­ ш и х з а п а з д ы в а н и я х , но м е д л е н н о и з м е н я ю щ и х с я воз­ м у щ е н и я х , целесообразно пользоваться изодромными регуляторами, а при резких частых возмущениях Н у ­ ж н о в в о д и т ь в о з д е й с т в и е по п р о и з в о д н ы м . Д л я ста­ т и ч . о б ъ е к т о в с м а л о м е н я ю щ е й с я н а г р у з к о й (или с небольшим запаздыванием) и допускаемыми незату­ х а ю щ и м и к о л е б а н и я м и р е г у л и р у е м о г о п а р а м е т р а мо­ ж н о применять простейшие двухпозиционные релей­ ные регуляторы. Д л я увеличения быстродействия п о л ь з у ю т с я р е л е й н ы м и р е г у л я т о р а м и , часто с п р е р ы ­ вистым воздействием (если д о п у с к а ю т с я высокочастот­ н ы е к о л е б а н и я р е г у л и р у е м о г о п а р а м е т р а ) . П р и необ­ х о д и м о с т и и с п о л ь з о в а т ь и з м е р и т е л ь н ы е с и с т е м ы , не допускающие нагрузки органами регулятора, целе­ с о о б р а з н о п р и м е н я т ь р е г у л я т о р ы с и м п у л ь с н ы м воз­ д е й с т в и е м , особенно п р и з а п а з д ы в а н и я х , где этот тип р е г у л я т о р о в м о ж е т обеспечить высокое к а ч е с т в о п е ­ реходного и установившегося процессов. Н а с т р о й к а р е г у л я т о р о в д о л ж н а о б е с п е ч и т ь , воп е р в ы х , о п р е д е л е н н ы й з а п а с у с т о й ч и в о с т и системы и , в о - в т о р ы х , н а д л е ж а щ е е качество р е г у л и р о в а н и я . О с н о в н ы м и к р и т е р и я м и этого к а ч е с т в а с ч и т а ю т с я ( п р и с к а ч к о о б р а з н о м в о з м у щ е н и и ) : статич, о ш и б к а , д и н а ­ мич. о ш и б к а , б ы с т р о д е й с т в и е системы и к о л е б а т е л ь ­ ность переходного процесса. Качество регулирования тем в ы ш е , чем м е н ь ш е с т а т и ч . и д и н а м и ч . о ш и б к и , чем б о л ь ш е б ы с т р о д е й с т в и е и чем м е н ь ш е к о л е б а т е л ь н о с т ь (т. е. м е н ь ш е ч и с л о к о л е б а н и й и л и в ы ш е д е к р е м е н т затухания). К р о м е того, ш и р о к о п р и м е н я ю т с я и и н т е г р а л ь н ы е о ц е н к и к а ч е с т в а п р о ц е с с а р е г у л и р о в а н и я (они д о л ж н ы б ы т ь м и н и м а л ь н ы м и ) . Д л я этого с о п о с т а в л я ю т с я иде­ альный и действительный переходные процессы (при скачкообразном возмущении) и определяется площадь, з а к л ю ч е н н а я м е ж д у к р и в ы м и э т и х п р о ц е с с о в , и л и вы­ числяется интеграл квадратич. отклонения кривой д е й с т в и т е л ь н о г о п р о ц е с с а от и д е а л ь н о г о . В з а в и с и м о с т и от з а к о н а р е г у л и р о в а н и я п а р а м е т р а ­ ми н а с т р о й к и я в л я ю т с я : д л я П - р е г у л я т о р а — коэфф. п е р е д а ч и ; д л я П Д - р е г у л я т о р а — коэфф. п е р е д а ч и и время предварения (постоянная дифференцирования); для И-регулятора — постоянная интегрирования; для П И - р е г у л я т о р а — коэфф. п е р е д а ч и и в р е м я и з о д р о м а ; д л я П И Д - р е г у л я т о р а — коэфф. п е р е д а ч и , в р е м я и з о ­ дрома и время предварения; для Рп-регулятора — дифференциал (петля релейной характеристики); д л я Рс-регулятора — скорость перестановки регулирую­ щ е г о о р г а н а и зона н е ч у в с т в и т е л ь н о с т и . Схемы САР. Общая схема САР была рассмотрена в ы ш е (см. рис. 1). Она я в л я е т с я б а з о в о й д л я д р у г и х , более с л о ж н ы х , з а д а ч ( а л г о р и т м о в ) у п р а в л е н и я п р о и з ­ водственными п р о ц е с с а м и . С и с т е м а п р о г р а м м н о г о р е г у л и ­ р о в а н и я п р е д с т а в л я е т собой сочетание у с т р о й с т в а д л я автоматич. н а с т р о й к и з а д а ю щ е г о ( п р о г р а м м н о г о ) э л е м е н т а по з а д а н н о й п р о г р а м м е и с и с т е м у с т а б и л и з и ­ рующего регулирования. Распространенная схема системы п р о г р а м м н о г о р е г у л и р о в а н и я р е л е й н о г о д е й ­ с т в и я п р и в е д е н а на р и с . 10, а. Р и с . Ю. С х е м ы с и с т е м п р огр а м м н о г о р е г у л и р ования: а — релейного действия; б — плавного действия; 1 — щуп; 2 — п р у ж и н а ; 3 — вилка; 4 и 6—контакты; 5—стрелка; 7 — реверсивный электродвигатель; 8 — привод програм­ м ы ; 9 — р е г у л и р у ю щ и й о р г а н ; 10 — т е р м о п а р а ; 11 и 13 — р е о с т а т н ы е т р у б к и ; 12 — в о с п р и н и м а ю щ и й э л е м е н т ; 14— реверсивный • серводвигатель; 15 — п р о ф и л и р о в а н н ы й кулачок. П р о г р а м м а з а п и с а н а н а л е н т е к а р т о н а , ж е с т и и т. п . , н а д е ­ т о й на о б р а з у ю щ и е п о в е р х н о с т и д в у х б а р а б а н о в , в р а щ а ю щ и х с я от с и н х р о н н о г о электродвигателя или часового м е х а н и з м а с заданной постоянной скоростью. Щ у п 1 с пружиной 2 «следит» за д о р о ж к о й п р о г р а м м ы и п о в о р а ч и в а е т в и л к у з в с о о т в е т с т в и и с программой. Н а этой вилке смонтированы с л е д я щ и е контакты 4, м е ж д у к - р ы м и п о д в е ш е н к о н т а к т 6 с т р е л к и 5 д а т ч и к а 10 (напр., термопары), указывающей Действительное значение регулируемого параметра объекта (напр., темп-ру). В зависи­ м о с т и от п о л о ж е н и я в и л к й 3, я в л я ю щ е й с я программным э л е м е н т о м , к о н т а к т ы 4 и б м о г у т быть р а з о м к н у т ы ( р е в е р с и в ­ ный электродвигатель и р е г у л и р у ю щ и й орган неподвижны, параметр процесса имеет значение, отвечающее программе) или замкнуты (значение параметра процесса в данный момент не отвечает з а д а н н о м у п р о г р а м м о й , э л е к т р о д в и г а т е л ь начинает передвигать регулирующий орган в н у ж н о м направлении и т. д . ) . Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь с и с т е м ы р е г у л и р у е т с я р а с с т о я н и е м м е ж д у к о н т а к т а м и в и л к и 4. Н а р и с . 10, б п о к а з а н а с х е м а п р о г р а м м н о г о р е г у л я т о р а п л а в ­ ного действия. Спрофилированный в соответствии с заданной программой кулачок поворачивает реостатную кольцевую труб­ к у 11, в к л ю ч е н н у ю в а в т о м а т и ч . у р а в н о в е ш е н н ы й м о с т . В о с ­ п р и н и м а ю щ и й э л е м е н т 12 в о з д е й с т в у е т н а р е о с т а т н у ю т р у б к у 13 t