КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ (САР)
Системой автоматического регулирования (САР) называют совокупность взаимодействующих в процессе работы элементов, предназначенных для поддержания значения регулируемой величины (координаты) в заданных пределах.
Автоматическое регулирование является разновидностью автоматического управления.
На рисунке 6.1. представлена функциональная схема САР с регулированием по отклонению. САР состоит из объекта регулирования ОР и регулятора Р.
Все воздействия, приложенные к элементам системы, можно разделить на внешние и внутренние.
Внешние воздействия, в свою очередь, делятся на возмущающие z и задающие х. Возмущающие воздействия приложены к объекту регулирования ОР. Внешние воздействия на САР часто называют входными величинами.
Величину, по которой осуществляется регулирование, называют регулируемой или выходной величиной (обозначена на рисунке 1.1 буквой “y”).
Воздействия, передаваемые от одного элемента системы к другому, являются внутренними воздействиями системы. Примером внутреннего воздействия в системе на рисунке 6.1. является управляющее воздействие u, вырабатываемое регулятором Р под влиянием задающего воздействия х и регулируемой величины y.
Если к системе приложена одна входная величина, а регулирование осуществляется по одной выходной (регулируемой) величине, то такую САР называют одномерной.
Системы автоматического регулирования по уровню в водоснабжении применяются в основном в сельской местности. Основным отличительным признаком такого типа систем является наличие водонапорной башни.
|
|
|
САР с регулированием по давлению находят применение, в основном, в городах. В этом случае резервуары с водой не возвышаются над зданиями, как это имеет место в САР с регулированием по уровню, а, как правило, их располагают ниже уровня поверхности земли. Для создания избыточного давления используются компрессоры, с помощью которых нагнетается воздух в резервуары с водой.
В последнее время САР с регулированием по давлению находят также применение в водоснабжении отдельных потребителей (коттеджей, дачных участков и т.д.). Естественно, что в этом случае САР имеют небольшие размеры.
Функциональная схема исследуемой в работе системы представлена на рисунке 7.1.
Назначение и устройство потенциометрических датчиков.
Среди множества разнообразных элементов автоматики особое место занимают первичные преобразователи или датчики. Первичным это устройство называют потому, что датчик является первым из элементов в системах автоматического регулирования, получающим и перерабатывающим информацию о текущем состоянии объекта регулирования.
|
|
|
Датчики применяют для измерения параметров технологического процесса. Основная функция датчика – преобразование параметра процесса (регулируемой величины) в какой-либо сигнал – электрический, механический, гидравлический и др.
Датчик является составной частью регулятора. Иногда в системах автоматического регулирования используется не один, а несколько датчиков.
В настоящее время известны множество явлений, эффектов, видов преобразования свойств и энергии, которые используются в датчиках.
Основной характеристикой датчика является статическая характеристика, которая представляет собой зависимость между преобразуемой (входной) и преобразованной (выходной) величиной. Статическая характеристика датчика может представляться аналитическим выражением, графиком, таблицей.
В практике автоматизации технологических процессов достаточно распространенной является задача измерения линейных и угловых перемещений. Широкое применение при этом находят потенциометрические (реостатные) датчики, которые предназначены для преобразования механического (линейного или углового) перемещения в электрическую величину в виде напряжения.
|
|
|
Потенциометрический датчик представляет собой реостат, величина сопротивления которого изменяется при перемещении скользящего движка. Проводник реостата может представлять собой тонкую проволоку с высоким удельным сопротивлением, намотанную на диэлектрический каркас, а может быть выполнен нанесением гальваническим способом или плазменным напылением на диэлектрическую пластину металлографического состава.
На рисунке 3.1 приведены схемы потенциометрического датчика уровня поплавкового типа (такой датчик установлен на стенде).
а) б)
а – датчик уровня поплавкового типа
б – расчетная электрическая схема преобразователя датчика
Рисунок 3.1 Схемы потенциометрического датчика
Чувствительным элементом датчика является поплавок 3. В датчике можно выделить два преобразующих элемента. Первый преобразует изменение положения поплавка х в отклонение движка 2 потенциометра 1, включенного в электрическую цепь с напряжением питания U 1. При перемещении движка потенциометра изменяется напряжение U 2 на резисторе нагрузки 4. Следовательно, второй преобразующий элемент датчика преобразует сигнал перемещения движка в выходной сигнал датчика – напряжение U 2. В результате датчик выдает унифицированный аналоговый электрический сигнал.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 275; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!