Файл: А.Е. Медведев Элементы систем автоматики.pdf

9

го устройства для дистанционного управления исполнительным механизмом (ИМ); б) дискретный сигнал (24 В) - команда на перевод РУ в режим дистанционного управления. Заданное значение регулируемого параметра устанавливается с помощью пульта (панели) оператора. РУ обеспечивает аналоговое ПИД-регулирование параметра и пороговый контроль сигнала рассогласования Е. На выходе РУ формируются: а) сигнал регулирования 0-5 мА, подаваемый на устройство управления исполнительным механизмом с пропорциональным сигналу регулирования перемещением регулирующего органа; б) два дискретных сигнала о выходе сигнала Е за допустимые пределы.

Система «А» выполняется на контроллере Р-110.

Система «В». Импульсная одноконтурная САР. На вход РУ подают: а) три унифицированных сигнала 0-5 мА (с нормирующего преобразователя, задатчика дистанционного управления ИМ и внешнего задающего устройства для задания значения регулируемого параметра); б) дискретный сигнал (24 В) на перевод РУ в режим дистанционного управления. РУ обеспечивает импульсное ПИДрегулирование параметра и пороговый контроль сигнала рассогласования Е. На выходе РУ формируются: а) сигнал регулирования (последовательность импульсов), подаваемый на устройство управления ИМ постоянной скорости; б) два дискретных сигнала о выходе сигнала Е за допустимые пределы.

РУ системы «В» выполняется на контроллере Р-110.

Система «А1». Аналогичная системе «А». Режим дистанционного управления ИМ реализуется с помощью лицевой панели контроллера.

РУ системы «А1» выполняется на контроллере Р-130. Система «В1». Аналогична системе «В». Дистанционный (руч-

ной) режим работы системы «В1» реализуется с помощью лицевой панели контроллера. При этом положение регулирующего органа оценивается по величине унифицированного сигнала 0-5 мА, формируемого датчиком положения ДП исполнительного механизма.

РУ системы «В1» выполняется на контроллере Р-130.

Система «С». Двухпозиционная САР. На вход РУ подается унифицированный сигнал 0-5 мА, пропорциональный величине регулируемого параметра, а на его выходе формируется дискретный сигнал (24 В). Заданные пределы изменения регулируемого параметра устанавливаются с помощью лицевой панели контроллера.

10

РУ системы «С» выполняется на контроллере Р-130.

4.3. Варианты заданий контрольной работы

Вариант 0:

1.Сельсины-датчики угла и углового рассогласования.

2.Регулирующее устройство на микропроцессорном контроллере Р-110 для системы «А» с исходными данными NВ=0.

Вариант 1

1.Цифровые датчики угловых перемещений и скорости.

2.Регулирующее устройство на микропроцессорном контроллере Р-130 для системы «А1» с исходными данными NВ=1.

Вариант 2

1.Магнитные усилители.

2.Регулирующее устройство на микропроцессорном контроллере Р-110 для системы «В» с исходными данными NВ=2.

Вариант 3

1.Пневматические мембранные элементы автоматики.

2.Регулирующее устройство на микропроцессорном контроллере Р-130 для системы «В1» с исходными данными NВ=3.

Вариант 4

1.Пневматические струйные элементы автоматики.

2.Регулирующее устройство на микропроцессорном контроллере Р-130 для системы «С» с исходными данными NВ=4.

Вариант 5

1.Регуляторы непрерывного действия (аналоговые).

2.Регулирующее устройство на микропроцессорном контролле-

ре Р-110 для системы «А» с исходными данными NВ=5.

Вариант 6

12

Н3 = 5( NB +1)100, %;

Xmax

3)зона возврата порогового элемента сигнализации (нуль-

органа):

Н4 = ± 2( NB +1)100, %;

Xmax

4)зона нечувствительности аналогового и импульсного регуля-

тора:

Х∆( Н5 ) = ( NB +1)100, % ;

Xmax

5)параметры настройки аналогового и импульсного регулятора:

6) время перемещения исполнительного механизма:

ТМ = NВ10+1 , мин;

7) параметр срабатывания позиционного регулятора системы

«С»:

ХБ = 55( NВ +1)100, %;

Xmax

8)зона возврата позиционного регулятора системы «С»:

Х∆ = 5( NВ +1)100, %;

Xmax

9)допустимый диапазон изменения температуры в системе «С»:

ХД = ( 50 ÷ 55)( NВ +1), 0С;

10)значения настроечных входов алгоритма ОКО в контроллере

Р-130:

W0 = 0; W100 = Xmax oC ;

11) минимальная длительность выходных импульсов в алгоритме ИВА контроллера Р-130:

Т= 0,12( NВ +1), с.

4.5.Примеры реализации регулирующего устройств на микропроцессорном контроллере Р-110

13

Пример 1. Разработать РУ для системы «А», имеющей следующие исходные данные: максимальное измеряемое значение температуры - 6000С; заданное значение регулируемого параметра - 3000С; световая сигнализация должна сработать при отклонении регулируемого параметра от заданного значения на +120С; зона возврата световой сигнализации - 60С; параметры настройки аналогового ПИД-

преобразователя: КП = 1,2 %х.р.о. ; ТИ = 1,2 мин; ТД = 0,3 мин; зона

oС

нечувствительности аналогового регулятора - +20С.

Пример 2. Разработать РУ для системы «В», имеющей следующие исходные данные: максимальное измеряемое значение температуры - 2000С; заданное значение регулируемого параметра формируется внешним задатчиком (ЗДН=0); световая сигнализация срабатывает при отклонении температуры от заданного значения на +80С, при этом зона возврата составляет 20С; параметры настройки им-

пульсного ПИД-преобразователя: КП = 0,80 %х.р.о. ; ТИ = 0,9 мин; ТД =

oС

0,15 мин; время полного перемещения ИМ ТМ = 0,4 мин; зона нечувствительности импульсного регулятора -10С.

Схемы междумодульных соединений и конфигурации РУ для систем «А» и «В» приведены на рис. 1, а,б. На этих схемах внешние элементы, подключаемые к контроллеру Р-110 для создания соответствующих систем регулирования, обозначены следующим образом: НП – нормирующий преобразователь (датчик), формирующий сигнал 0-5 мА, пропорциональный регулируемому параметру объекта; ЗУ – токовый задатчик 0-5 мА для дистанционного управления исполнительным механизмом в системах «А» и «В»; SA1 – выключатель для перевода системы в режим дистанционного управления (для подачи входного дискретного сигнала 24 В); HL1, HL2 – элементы сигнализации о выходе рассогласования за допустимые пределы; ЗУ1 – внешний токовый задатчик 0-5 мА значения регулируемого параметра в системе «В»; RМ, RБ – сопротивления обмоток реле, управляющих исполнительным механизмом постоянной скорости на уменьшение (М) или на увеличение (Б) регулирующего воздействия; ЭПП - электропневмопреобразователь, управляющий пропорциональным исполнительным механизмом.

Модули и элементы контроллера Р-110, используемые для построения систем регулирования «А» и «В», имеют следующие обо-

14

значения (см. рис. 1): ХТ2.1-ХТ2.4 – клеммные колодки контроллера; РГ-12, РГ-22 – аналоговые модули гальванического разделения входных и выходных цепей контроллера; АЦП-2, ЦАП-2 – модули анало- го-цифрового и цифро-аналогового преобразования сигналов; ДЦП-2, ЦДП-2 - модули дискретно-цифрового и цифро-дискретного преобразования сигналов; ЦИП-2 – модуль цифро-импульсного преобразования сигналов; КМС – клеммно-модульный соединитель; ММС – межмодульный соединитель; 1.1 – алгоритмический блок (блок 1 в зоне 1), в котором размещаются стандартные алгоритмы РАС и РИС, соответственно, аналогового либо импульсного ПИД-регулирования.

Параметры настройки стандартных алгоритмов контроллера Р-110, использованных для создания регулирующих устройств систем «А» и «В», приведены в табл. 2.

4.6. Примеры реализации регулирующих устройств на микропроцессорном контроллере Р-130

Пример 1. Разработать РУ для системы «А1», имеющей следующие исходные данные: максимальное измеряемое значение температуры - 6000С; заданное значение температуры – 3000С (устанавливается с помощью лицевой панели контроллера); сигнализация срабатывает при отклонении температуры от задания на +120С; зона возврата световой сигнализации – 60С; параметры настройки анало-

гового ПИД-преобразователя: КП = 1,2 %х.р.о. ; ТИ = 1 мин; ТД = 0,2

oС

мин; зона нечувствительности регулятора - 30С. Фильтрация входного сигнала осуществляется аппаратно (ТФ=0).

Таблица 2

Параметры настройки алгоритмов контроллера Р-110 для систем «А» и «В»