Техническая реализация систем регулирования

Технические средства выпускаются промышленностью для реализации систем регулирования, согласно структурных схем (рис. 80).

Основные устройства регуляторов: измерительное устройство (И.У.), регулирующий прибор, исполнительный механизм (И.М.).

И.У. Это датчики для измерения различных параметров (давления, температуры, расхода, уровня, концентрации и т.п.). Они выпускаются промышленностью и их всегда можно подобрать по необходимому диапазону изменения параметров.

И.М. Чаще всего исполнительные механизмы выпускаются с двигателем, имеющим постоянное число оборотов. Любой исполнительный механизм имеет в своем составе электродвигатель, редуктор, конечные выключатели и датчик положения регулирующего органа (ДП).

Регулирующие приборы (аналоговые и цифровые) выпускаются промышленностью. Аналоговые регулирующие приборы предназначены для регулирования различных параметров и содержат измерительный блок (И.Б.), представляющий собой фактически элемент сравнения (Э.С.) на схеме (рис. 80), электронный блок (Э.Б) – это фактически усилитель (У.У.), и встроенную обратную связь.

Для практической реализации системы регулирования, кроме этих устройств, необходимо в регулятор ввести дополнительные устройства, которых нет в структурной схеме. К ним относятся: задатчик (ЗД.) – для подачи заданного значения параметра в электрическом виде y₀; переключатель управления (П.У.) – для возможности перехода с автоматического регулирования на ручное (дистанционное); ключ управления (К.У.) – для возможности ручного перемещения регулирующего органа дистанционным включением исполнительного механизма; магнитный пускатель (М.П.) – для изменения порядка подключения фаз электродвигателя с целью включения его работы в одну и другую стороны; указатель положения регулирующего органа (УП), который работает от датчика перемещения (ДП) исполнительного механизма и имеет шкалу от 0 до 100% открытия.

Принципиальная схема электронного аналогового регулятора тогда будет иметь вид (рис. 81).

Рис. 81. Принципиальная структурная схема регулятора при его технической реализации

К регулирующему прибору может быть присоединено несколько датчиков. На схеме (рис. 77) дан пример присоединения трех параметров: D_пп – расход перегретого пара; W_в – расход питательной воды; Н_б – уровень воды в барабане парового котла. По этой схеме строятся регуляторы уровня воды в барабанных паровых котлах.

Обратная связь (Обр. св.), как правило, выполняется с выхода электронного блока (Э.Б.) на его вход: переключатель управления (ПУ) присоединяет цепи автоматического (А) или дистанционного (Д) управления исполнительным механизмом (ИМ) через магнитный пускатель (МП). При положении переключателя управления (Д) подключаются цепи дистанционного управления, а цепи автоматического управления разрываются. Тогда, поворачивая ключ управления (КУ) в сторону больше (Б), оператор открывает регулирующий орган, а в сторону меньше (М) – прикрывает его. Свои действия оператор проверяет по указателю положения регулирующего органа (УП).