СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

При создании системы автоматического регулирования необходимо: измерить уровень Н, сравнить его с заданным значением Н₀; получить сигнал рассогласования ±DН, усилить этот сигнал, послать его на исполнительный механизм, который будет перемещать регулирующий орган. Так как потребитель изменяет расход Q₂, создавая разбаланс расходов ±DQ, исполнительный механизм должен управлять регулирующим органом на притоке, изменяя расход Q₁ в сторону восстановления баланса.

При выполнении вышеперечисленных задач получают автоматический регулятор, который будет состоять из следующих основных элементов:

1. Измерительное устройство (датчик) (И.У.).

2. Элемент сравнения (Э.С.).

3. Управляющее устройство (усилитель) (У.У.).

4. Исполнительный механизм (И.М.).

Структурная схема автоматического регулятора, получается объединением этих устройств в единую цепочку по последовательному прохождению сигналов (рис.2).

Рис.2.

Н – уровень воды в баке; y - электрическое представление уровня; y₀ – электрическое представление заданного значения уровня (Н₀); Dy - сигнал рассогласования:

±Dy = (y-y₀); s - управляющий усиленный сигнал; m_рег – регулирующее (управляющее) воздействие.

Под системой автоматического регулирования понимают совокупность объекта регулирования и автоматического регулятора.

Входной величиной объекта регулирования является приток среды, а выходной величиной ® регулируемый параметр (Н). Влияние потребителя на объект регулирования (изменение Q₂) обозначим буквой (l – внешнее возмущение). Тогда объект регулирования представляется на структурной схеме в следующем виде (рис.3).

Штрихами на рис.3 показано влияние Q₁ и Q₂ на регулируемый параметр Н.

Объединение структурных схем объекта регулирования и регулятора позволяет получить структурную схему системы автоматического регулирования (САР).

Эта схема фактически является общей для регулирования и других параметров (j), под которыми можно понимать, кроме уровня, температуру, расход, давление, концентрацию и т.п.

Таким образом, смысл регулирования сводится к восстановлению баланса между Q₁ и Q₂ (т.е. DQ = Q₁ - Q₂ стремится к 0). При этом регулируемый параметр может установиться на заданном значении y₀ (Н₀) или на каком-то новом значении. Это зависит от принятого закона регулирования.

Работа системы автоматического регулирования зависит от свойств объекта регулирования и выбранного закона регулирования.