12. Регулятор обратного действия22

Объект регулирования может иметь прямую или обратную характеристику. Поясним. Для прямой характеристики сигнал управления увеличивается. увеличивается и регулируемая величина. Если взять пневматический исполнительный механизм (ИМ), то он должен быть ВО (воздух открывает). В исходном состоянии ИМ закрыт (НЗ).

Исполнительный механизм, представленный на рис. 40, рассчитан на управление объектом, имеющим прямую характеристику: увеличивается сигнал управления, и клапан или задвижка открывается, расход увеличивается. Если исполнительный механизм имеет обратную характеристику, то при увеличении сигнала регулирования клапан прикрывается, расход уменьшается. Для реализации такого регулирования (обратного) два сигнала: сигнал задания и сигнал регулируемой переменной на входе алгоритма РАН инвертируются. На вход «ε» алгоритма ОКО сигнал поступает без инверсии (рис. 41). В нашем случае, когда сигнал управления равен нулю, задвижка открыта. При появлении сигнала регулирования ИМ прикрывается. В курсовой работе или КП в алгоритме ВАА необходимо оставить только два канала: первый и второй (резервный). Алгоритм ВДБ(PID_OBR.REM) – убрать. Он использовался в учебно-методических целях, для оперативного пояснения в лаборатории автоматизации действия статической и динамической балансировки. С помощью кнопок или тумблеров имитатора задают признаки статической и динамической балансировки, отключают регулятор – переходят в режим ручного управления (РУЧ).

Рис. 41. Структурная схема регулятора обратного действия

Необходимо подчеркнуть, что введённое здесь понятие регулятора прямого и обратного действия отличается от общепринятого [20, с. 115.] в теории автоматического регулирования. В общепринятом понимании в регуляторе прямого действия для перемещения затвора регулирующего органа используется энергия измерительного устройства. Посторонней энергии к регулятору не подводится. В регуляторах непрямого действия используется энергия, подводимая извне.

12.1. Формирование запрета

В системе регулирования могут возникнуть ситуации, требующие запрета действия регулятора в ту или другую сторону. Для этой цели в библиотеке имеются два алгоритма – запрет изменения ЗАИ и запрет знака ЗАЗ. Алгоритм ЗАИ применяется в составе аналогового регулятора, а алгоритм ЗАЗ – в составе импульсного регулятора.

Один из вариантов организации запрета(REGZAI.REM) показан на рис. 42.

первый нуль-орган алгоритма НОР срабатывает, когда входной сигнал X  80 % или X  20 % (с точностью до гистерезиса, который в данном случае равен 1 %). Дискретные сигналы с выхода НОРа подаются на алгоритм ЗАИ.

Для аналогового регулятора в режиме запрета не только запрещается изменение сигнала на выходе алгоритма, формирующего запрет, но также блокируется изменение (в запрещенном направлении) сигнала в интегрирующей ячейке алгоритма РАН. На алгоритм запрета включен после алгоритма РУЧ. Если возникают условия запрета, то в этом случае запрет распространяется как на сигнал, поступающий от регулятора, так и на сигнал ручного управления. Если ручное управление не должно попадать под действие запрета, алгоритм ЗАИ (ЗАЗ) включается перед алгоритмом РУЧ. В этой программе, скорее всего, не следует ограничивать сигнал регулирования, иначе как же вернуть регулируемый параметр в норму?

Рис. 42. Регулятор с запретом регулирования вне заданного интервала