- •Зміст|вміст,утримання|
- •|Вміст,утримання|
- •3 Типи регуляторів|регулювальник|. Закони регулювання......................................................................................... 29
- •5 Напрям|направлення| дії регулятора|регулювальник|, об’єкта| регулювання і виконавчого механізму................................…51
- •Зміст|вміст,утримання|
- •7 Рекомендації по проектуванню і настройці систем регулювання..……………………………... 56
- •Інструкція призначена для:
- •Вказівки заходів безпеки
- •1.1 Структурна схема простої системи регулювання
- •1.2 Основні терміни і визначення
- •1 Системи регулювання
- •1.3 Класифікація систем автоматичного регулювання
- •1.4 Вимоги до промислових сар|
- •Основні вимоги до промислових сар|:
- •1.5 Класифікація об’єктів управління
- •1.6 Класифікація приладів і засобів|кошт| автоматизації
- •Класифікація приладів:
- •1.7 Первинні перетворювачі. Датчики
- •Основні структурні схеми підключення первинних перетворювачів
- •1.7.1 Первинні перетворювачі для вимірювання|вимір| температури:
- •1.7.2 Первинні перетворювачі для вимірювання|вимір| тиску|тиснення|:
- •1.7.3 Первинні перетворювачі для вимірювання|вимір| витрати пари, газу і рідини:
- •1.7.4 Первинні перетворювачі для вимірювання|вимір| рівня:
- •1.8 Виконавчі механізми. Регулюючі ограни|
- •2 Характеристики і властивість систем управління
- •2.1 Методи опису властивостей систем управління
- •2.2 Статичні характеристики
- •2.3 Динамічні характеристики
- •2.4 Типові ланки систем регулювання
- •2.4.2 З'єднання|сполучення,сполука| ланок систем регулювання
- •2.5 Передавальна функція
- •2.6 Визначення параметрів перехідних характеристик
- •2.6.1 При знятті перехідної характеристики необхідно виконати ряд|лава,низка| умов, представлених|уявлених| в таблиці 2.1:
- •По вигляду|вид| перехідної характеристики можна визначити динамічні властивості об'єкту:
- •2.7 Типові процеси регулювання
- •2.7.1 Аперіодичний перехідною процес з|із| мінімальним часом регулювання (див. Мал. 2.7).
- •2.7.2 Перехідною процес з|із| 20%-ным перерегулюванням і мінімальним часом першого напівперіоду (див. Мал. 2.8).
- •2.7.3 Перехідною процес, що забезпечує мінімум інтегрального критерію якості (рис.2.9).
- •2.8 Коефіцієнти передачі елементів і блоків сар|
- •2.8.1 Розмірні коефіцієнти передачі
- •2.8.2 Безрозмірні коефіцієнти передачі
- •2.9 Стійкість систем управління
- •2.10 Показники якості процесу управління
- •3) Час досягнення першого максимуму tmax
- •4) Час регулювання tp
- •7) Динамічний коефіцієнт регулювання Rd
- •2.10.1 Стале значення вихідної величини Yуст
- •2.10.2 Ступінь|міра| загасання|затухання| ψ
- •2.10.3 Час досягнення першого максимуму tmax
- •2.10.4 Час регулювання tp
- •2.10.5 Помилка регулювання Їсть
- •2.10.6 Перерегулювання у|в,біля|
- •2.10.7 Динамічний коефіцієнт регулювання Rd
- •2.10.8 Показник тієї, що коливає м
- •3 Типи регуляторів|регулювальник|. Закони регулювання
- •3.1 Двохпозиційні регулятори|регулювальник|
- •3.1.1 Призначення. Принцип роботи
- •3.1.2 Алгоритми двохпозиційного регулювання
- •3.1.3 Зона гістерезису
- •3.1.4 Процеси регулювання з|із| двохпозиційним законом
- •3.1.5 Види і логіка роботи двохпозиційних регуляторів|регулювальник| і систем сигналізації
- •3.1.5.1 Статичні характеристики двохпозиційних регуляторів|регулювальник|
- •3.1.5.2 Абсолютна (незалежна) сигналізація
- •3.1.5.3 Девіаційна сигналізація
- •3.1.5.4 Двохпозиційне управління і сигналізація з|із| очікуванням|чекання| події
- •3.1.5.5 Двохпозиційне імпульсне управління
- •3.1.5.6 Двохпозиційне ітераційне регулювання з|із| обмеженням швидкості
- •3.1.6 Достоїнства і недоліки|нестача| двохпозиційних регуляторів|регулювальник|
- •3.1.6.1 Достоїнства мікропроцесорних двохпозиційних регуляторів|регулювальник|
- •3.1.6.2 Додаткові функціональні можливості|спроможність| двохпозиційних регуляторів|регулювальник|
- •3.1.6.3 Недоліки|нестача| двохпозиційних регуляторів|регулювальник|
- •3.2 Трьохпозиційні регулятори|регулювальник|
- •3.2.1 Призначення. Принцип роботи
- •3.2.2 Алгоритми трьохпозиційного регулювання
- •3.2.3 Зона гістерезису
- •3.2.4 Процеси регулювання з|із| трьохпозиційним законом
- •3.2.5 Параметри настройки трьохпозиційних регуляторів|регулювальник|:
- •3.2.6 Трьохпозиційне імпульсне управління
- •3.3 Багатопозиційні регулятори|регулювальник|
- •3.3.1 Призначення. Принцип роботи
- •3.3.2 Алгоритм багатопозиційного регулювання
- •3.3.3 Зона гістерезису
- •3.3.4 Процеси регулювання з|із| багатопозиційним законом
- •3.3.5 Параметри настройки багатопозиційних регуляторів|регулювальник|
- •3.3.6 Проектування багатопозиційних мікропроцесорних систем управління на базі регуляторів|регулювальник| підприємства мікрол|:
- •3.4.1 Типові регулятори|регулювальник| і регулювальні характеристики
- •3.4.2 Структурні схеми безперервних регуляторів|регулювальник|
- •Безперервний регулятор|регулювальник| з|із| аналоговим виходом
- •Безперервний регулятор|регулювальник| з|із| імпульсним виходом
- •Безперервний регулятор|регулювальник| з|із| шім| (широтно імпульсним модульованим) виходом
- •3.4.3 Узгодження вихідних пристроїв|устрій| безперервних регуляторів|регулювальник|
- •3.4.6 Реакція регулятора|регулювальник| на одиничну|поодинокий| ступінчасту|східчастий| дію
- •3.5 Адаптивні регулятори|регулювальник|
- •4 Вибір закону регулювання і типу регулятора|регулювальник|
- •4.1 Завдання|задача| вибору закону управління і типу регулятора|регулювальник|
- •4.2 Визначення динамічних характеристик об'єкту регулювання
- •4.3 Показники якості процесу регулювання для безперервних регуляторів|регулювальник|
- •4.4 Рекомендації по вибору закону регулювання і типу регулятора|регулювальник|
- •5.1 Основні положення|становище| і визначення
- •5.1.1 Напрям|направлення| дії об’єкта| регулювання:
- •5.1.2 Вимірювальні перетворювачі прямої дії:
- •5.1.3 Виконавчий механізм (клапан) прямої дії:
- •5.1.4 Напрям|направлення| дії регулятора|регулювальник|:
- •5.2 Узгодження напряму|направлення| дії регулятора|регулювальник| з об’єктом| регулювання
- •5.2.1 Напрям|направлення| дії об’єкту| і виконавчого механізму відомий
- •5 Напрям|направлення| дії регулятора|регулювальник|, об’єкта| регулювання і виконавчого механізму
- •5.2.2 Напрям|направлення| дії об’єкту| і виконавчого механізму невідомі
- •5.2.2.1 Визначення напряму|направлення| дії виконавчого механізму
- •5.2.2.2 Визначення напряму|направлення| дії об'єкту управління
- •5.3 Вибір напряму|направлення| дії регулятора|регулювальник|
- •6 Методи настройки регуляторів|регулювальник|
- •6.1 Визначення оптимальних настройок регуляторів|регулювальник|
- •6.2 Установка параметрів регулювання без знання характеристик об’єкту|
- •6.3 Ручна установка параметрів регулювання по перехідній функції
- •7 Рекомендації по проектуванню і настройці систем регулювання
- •7.1 Вибір параметра і каналу регулювання
- •7.2 Вибір періоду квантування
- •7.3 Регулювання за наявності шумів
- •7.4 Способи збільшення точності регулювання двохпозиційних регуляторів|регулювальник|
- •Додаток|застосування| а список літератури
Основні вимоги до промислових сар|:
1) Промислова САР| повинна забезпечувати стійке управління процесом у всьому діапазоні навантажень на технологічний об’єкт|.
2) Система повинна забезпечувати в околиці робочої крапки|точка| задану якість процесів управління (час перехідного процесу, перерегулювання і коливання).
3) Система повинна забезпечувати в сталому режимі задану точність регулювання. Бажано забезпечити нульову статичну помилку регулювання.
Всі ці умови будуть виконаються, якщо об’єкт | управління є|з'являтися,являтися| стаціонарним, або його варіації параметрів достатньо|досить| малі і компенсуються запасами стійкості системи.
Сучасні промислові регулятори|регулювальник| забезпечують стійкий процес регулювання переважної більшості промислових об'єктів за умови, що|при умові , що,при условии | правильно вибрані настройки регулятора|регулювальник|.
Чим вище за вимогу до якості регулювання, тим більше складною і дорогою|любий| буде система. Тому при створенні|створіння| САР| прагнуть знайти розумний компроміс між якістю регулювання і витратами|затрата| на автоматизацію технологічного процесу.
1.5 Класифікація об’єктів управління
Об’єктом управління може бути, наприклад, пекти, колона ректифікації, реактор, теплообмінник, а також група технологічних апаратів або інше технологічне устаткування|обладнання|. Класифікація об’єктів управління (ОУ|) приведена в таблиці 1.4.
Таблиця 1.4 - Класифікація об’єктів | управління
Класифікація об’єктів | управління |
Коротка характеристика об’єкта | управління |
1 По характеру|вдача| протікання технологічного процесу |
• Циклічні, періодичні • Безперервно-циклічні • Безперервні |
2 По характеру|вдача| сталого значення вихідної величини об’єкта | | * При подачі вхід об’єкта | ступінчастого|східчастий| (пробного) сигналу |
• Об’єкти з|із| самовирівнюванням *. Самовирівнюванням процесу регулювання називається властивість регульованого об'єкту після|потім| порушення рівноваги між притокою|приплив| і витратою повернутися до цього стану самостійно, без участі людини або регулятора|регулювальник|. Самовирівнювання сприяє швидшій стабілізації регульованої величини і, отже, полегшує роботу регулятора|регулювальник|. • Об’єкти без самовирівнювання * |
3 По структурі об’єкта| |
• Без запізнювання • Із|із| запізнюванням. Наявність значних запізнювань - це характерна|вдача| особливість більшості технологічних об'єктів. Наявність запізнювання пояснюється| кінцевою|скінченний| швидкістю розповсюдження|поширення| потоків інформації в технологічних об’єктах| (транспортне запізнювання) |
4 По кількості вхідних і вихідних величин і їх взаємозв'язку |
• Одновимірні|одномірний| (один вхід і один вихід) • Багатовимірні|багатомірний| багатозв'язкові - коли спостерігається взаємний вплив технологічних параметрів один на одного • Багатовимірні|багатомірний| незв'язкові - взаємозв'язок між каналами яких малий |
5 По вигляду|вид| статичних характеристик і характеру|вдача| математичних співвідношень |
• Лінійні • Нелінійні |
6 По поведінці в статичному режимі |
• Статичні. Є|наявний| однозначна залежність між вхідною і вихідною діями (стан статики). Прикладом|зразок| є|з'являтися,являтися| любий|усякий| тепловою об’єкт|. • Астатичні|нестійкий|. Залежність відсутня. Приклад|зразок|: Залежність кута|ріг,куток| повороту ротора електродвигуна від прикладеної напруги|напруження|. При подачі напруги|напруження| кут|ріг,куток| повороту постійно зростатиме, тому однозначної залежності у|в,біля| нього немає. |
7 По розпреділеності| об’єкта| управління |
• Локальні об’єкти| управління • Розподілені об’єкти| управління |
8 За типом стаціонарності об’єкта| |
• Стаціонарні • Нестаціонарні. Параметри нестаціонарного об’єкту| з часом змінюються. Наприклад, хімічний реактор з|із| каталізатором, активність якого падає з часом, або літальний апарат, маса якого зменшується у міру вигорання палива|пальне| |
9 По залежності від інтенсивності випадкових збуджень|збурення| що діють на об’єкт| |
• Стохастичні|самодифузія| • Детерміновані |
10 По напряму|направлення| дії |
• Об’єкти прямої (нормального) дії • Об’єкти зворотної (реверсивного) дії |
11 По здатності|здібність| запасати робоче середовище|середа| (місткості|ємкість| і багатомісткості|ємкість| об’єкти |) |
• Не місткості|ємкість| об’єкти | • Місткості|ємкість| об’єкти |. Об'єкти регулювання володіють здатністю|здібність| акумулювати робоче середовище|середа| усередині об'єму|обсяг|. Запас накопиченої об'єктом енергії (речовини) називається місткістю|ємкість| об'єкту. Фізично вона виявляється у вигляді теплоємності, геометричної місткості|ємкість| резервуару, інерційності рухомих мас і т.п. Наприклад, ємність бака з водою залежить від його розмірів. Чим більше бак, тим повільніше змінюватиметься рівень при порушенні відповідності між притокою|приплив| і витратою. Особливість більшості об'єктів управління є|з'являтися,являтися| їх багатоємність| ( наявність каскадів або ланцюжків технологічних об'єктів). Багатоємність приводить|призводити,наводити| до підвищення порядку|лад| диференціального рівняння об'єкту тобто до появи множини|безліч| досить малі постійні часу об'єкту. |