ЖУРНАЛ СТА 4/2015

96 СТА 4/2015 www.cta.ru В ВЕДЕНИЕ Для построения автоматической системы регулирования (АСР) и АСУ ТП используются обычно регуляторы, реализую- щие стандартные нелинейные (позиционные) и линейные ПИ-, ПИД-законы управления (пропорционально-интеграль- ное и пропорционально-интегральное-дифференциальное ре- гулирование). При создании более совершенных систем требу- ется (помимо усложнения закона управления) расширить функ- циональные возможности регуляторов, к которым относятся: ● безударное включение регулятора при переходе с дистан- ционного (ручного) режима управления на автоматический и наоборот, а также с внешнего задания на внутреннее и на- оборот при супервизорном управлении [1, 2]; ● коррекция выходного сигнала регулятора в автоматическом режиме – реализация режима обхода автоматики или пере- силивания автоматики [2]; В ЗАПИСНУЮ КНИЖКУ ИНЖЕНЕРА Автоматические регуляторы и устройства с расширенными функциональными возможностями Александр Мерцалов, Александр Говоров Условные обозначения: 1 – элемент сравнения; 2 – усилитель (коэффициент усиления К д ); 3 – сумматор; 4 – инерционная часть прибора; БС – блок сигнализации; Р вх – входной сигнал БПЗН; Р вых – выходной сигнал БПЗН; ПС – переключатель структуры; Т д * – постоянная времени, близкая к нулю; Р огр – ограничиваемый параметр; Т д – постоянная времени; Р к – команда; Р н и Р в – допустимые пределы выходного сигнала БПЗН (нижний и верхний пределы соответственно); Р ин – значение выхода инерционного звена; p – входной параметр инерционного звена. Рис. 3. Структурная схема блока предварения с защитой от насыщения A к ИМ P A P Задание И Д k Π ε П2 U П1 ООС Δ U U ру U вых ЭС ε Π Σ «Меньше» «Больше» И-звено к Σ k Π ε –U 0 + U 0 БС 1 2 3 4 1 P вх P ин P вых P огр P к Т д * 1 + Т д p P в P н К д ПС Сигнал на выходе регулятора Сигнал на входе регулятора и выходе инерционного звена 3 4 4 3 3,4 3,4 1,2 Р вых 1 2 1 2 τ 2 τ 1 t t P ин P вх P вх P вх P вх P 0 P в P н P в P 0 + P пит – P пит + P пит – P пит Условные обозначения: U – выход сумматора регулятора; U вых – выход регулятора; U ру – сигнал ручного управления; Δ U – сигнал ошибки; П – пропорциональная часть регулятора ( k п ε , где k п – коэффициент пропорциональности, ε – входной сигнал регулятора); Д – дифференциальная часть регулятора; Σ – сумматор; П1 и П2 – спаренные переключатели (Р – ручной режим, А – автоматический режим); ИМ – исполнительный механизм; И – интегратор; ООС – отрицательная обратная связь; ЭС – элемент сравнения. Рис. 1. Регулятор с безударным переключением режимов работы Условные обозначения: k п – коэффициент пропорциональности; ε – входной сигнал регулятора; Σ – сумматор; И-звено – интегратор; + U 0 – верхний уровень питания; – U 0 – нижний уровень питания. Рис. 2. Схема кнопочного ручного управления Условные обозначения: 1 – с защитой от насыщения; 2 – без защиты от насыщения; 3 – входной сигнал БПЗН P в х ; 4 – выход инерционного звена Р ин ; Р 0 – начальное значение входного сигнала; Р вых – выходной сигнал БПЗН; Р н и Р в – допустимые пределы выходного сигнала БПЗН (нижний и верхний пределы соответственно); Р ин – значение выхода инерционного звена; + Р пит , – Р пит – верхний и нижний уровень питания; τ 1 или τ 2 – время выравнивания выхода инерционного звена и Р вх . Рис. 4. Диаграммы работы блоков предварения (при K д → ∞ )