Пневматические регуляторы

Применяемые в ПСА регуляторы имеют одинаковую функциональную структуру (рис.3.1): сумматор Z для сравнения сигналов от датчика Д, устройства обратной связи ОС и задатчика ЗД; усилитель давления с большим коэффициентом передачи К_у, оконечный усилитель мощности и ОС с передаточной функцией W₀(s). При К_у>=1 динамику линеаризованного в малом регулятора приближенно описывают передаточной функцией W₀¹(s), что позволяет формировать нужный закон всей АСР подбором инверсных характеристик устройства обратной связи.

Для автоматизации химических производств в основном применяют пневматические регуляторы системы "Старт", построенные на элементах УСЭППА и частично КЭМП (встроенные регуляторы типа 04, ПР3.27М серийно не выпускают). Эти регуляторы построены по принципу компенсации сил, что обеспечивает высокую точность (статическая погрешность 0,5-1,0%) реализации позиционного, П-, ПИ-, ПД- и ПИД-законов регулирования и возможность установки ПР непосредственно на ТОУ, на щите управления или на вторичном приборе.

Величину зоны гистерезиса Г настраивают с помощью независимого задатчика с учетом условия

20 кПа < Р_з+0,5Г < 100 кПа.

Регулятор типа ПР3.31

Регулятор типа ПР3.31 предназначен для осуществления ПИ-закона где d -1- коэффициент усиления (d - предел пропорциональности); Ти - время интегрирования (изодрома). Конструкция и основные характеристики регулятора   Рис. 3.4. Схема ПИ-регулятора типа ПР3.31 Регулятор (рис.3.4) условно разделяют на интегральный, пропорциональный и усилительный узлы. Интегральная составляющая ПИ-закона вырабатывается мембранным сумматором S и глухой камерой V, охваченными положительной обратной связью ПОС, которая вводится в камеру Б сумматора. Входной сигнал P1 - Р3 = DР проходит через переключатель П, сумматор Z, выключающее реле ВР, и на выходе интегрального узла Pи(s) = DP(s)/(Tиs), где Ти- постоянная времени глухой камеры). Сигнал Ри через повторитель вводят в пропорциональный узел, образованный линейными дроссельными делителями S1, S2; и усилителем давления УС. Из условия равновесия сил на сумматоре УС определяется выходное давление P=(P2-Pи)k1/k2+Pи где kj = bj/(aj + bj), j = 1,2; a1, a2, b1, b2 - проводимости ПС сумматоров S1, S2. Сигнал P2(s)= DP(s)+ DP(s)/(Tиs), поэтому P(s)= DP(s)k1/k2+DP(s)/(Tиs), и передаточная функция регулятора ПР3.31 принимает вид: W(s)=P(s)/ DP(s)-k1/k2+l/(Tиs )=l/d+l/(Tиs) где d =k2/k1. Настройку параметра d в интервале от 2 до 100% осуществляют проводимостью b2 (при установке b1 на отметку 100% и k1 1). При b2=0 коэффициент k2 0, и предел пропорциональности d 0, Если регулируемый дроссель открыт и b2>>а2, то k2=l, и d 100%. Настройку параметра d в интервале 100-3000% осуществляют проводимостью b1 регулируемого ПС (при открытом дросселе с проводимостью b2). Время Ти изменяют независимо от d регулируемым дросселем b3 глухой камеры в интервале 3-6000 с. Узел усиления содержит точный мощный повторитель типа П2П.7, на входе которого установлен дроссель r для демпфирования автоколебаний в усилителе расхода. Выключающие реле ВР1, ВР2 по команде Рк = 1 отключают глухую камеру V и регулятор от ИМ. Одновременно с этим линия ИМ соединяется с камерами V и Б сумматора S, что позволяет осуществлять "безударное" включение регулятора в работу при переводе с ручного режима на автоматический. Динамику регулятора ПР3.31 характеризуют в малом передаточной функцией: W(s)=[l/d+l/(Tиs)]Wп(s), где Wп(s) = (1+C1s+C2s)/[(Tиs+d)(1+C3s+C4s2)], параметры C1 - C4 зависят от значений k1, k2 и d. При 10<d<3000% и w<0,3 рад/с функция Wп(s) несущественно отличается от 1, и блок ПР3.31 рассматривают как ПИ-регулятор.

Пропорционально-интегральный регулятор типа ПР3.32 аналогичен регулятору ПР3.31 и отличается лишь наличием местного ручного задатчика для установки

ПИД-закон реализуют также с помощью ПИ-регулятора ПР3.31 и устройства прямого предварения ПФ 2.1. При параллельном соединении ПР3.31 и ПФ2.1 используют дополнительный сумматор типа ПФ1.1, где из выходных сигналов регулятора и устройства предварения вычитают P₁, вследствие чего параметры настройки ПИД-регулятора оказываются независимыми друг от друга. При последовательном соединении ПФ2.1 и ПР3.31 (или ПР3.31 и ПФ2.1) параметр настройки Д-составляющей ПИД-регулятора зависит от предела пропорциональности d.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: