Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Автоматика законы регулирования». Также Вы можете бесплатно проконсультироваться у юристов онлайн прямо на сайте.
Бизнес: • Банки • Богатство и благосостояние • Коррупция • (Преступность) • Маркетинг • Менеджмент • Инвестиции • Ценные бумаги: • Управление • Открытые акционерные общества • Проекты • Документы • Ценные бумаги — контроль • Ценные бумаги — оценки • Облигации • Долги • Валюта • Недвижимость • (Аренда) • Профессии • Работа • Торговля • Услуги • Финансы • Страхование • Бюджет • Финансовые услуги • Кредиты • Компании • Государственные предприятия • Экономика • Макроэкономика • Микроэкономика • Налоги • Аудит
Промышленность: • Металлургия • Нефть • Сельское хозяйство • Энергетика
Строительство • Архитектура • Интерьер • Полы и перекрытия • Процесс строительства • Строительные материалы • Теплоизоляция • Экстерьер • Организация и управление производством
Законы регулирования и автоматические регуляторы
Бытовые услуги • Телекоммуникационные компании • Доставка готовых блюд • Организация и проведение праздников • Ремонт мобильных устройств • Ателье швейные • Химчистки одежды • Сервисные центры • Фотоуслуги • Праздничные агентства
- Двухпозиционные регуляторы
- Достоинства и недостатки двухпозиционных регуляторов
- Трехпозиционные регуляторы
- Многопозиционные регуляторы
- Адаптивные регуляторы
- Виды и логика работы двухпозиционных регуляторов и систем сигнализации
- П-, ПИ-, ПД-, ПИД — регуляторы
- ДВС
- Судоводитель
- Судовые Холодильные установки
- Вспомогательные котлы
- Английский для судомехаников
- Wärtsilä & Sulzer
- Судовые насосы
- Основы ДВС
- Детали, узлы и системы дизеля
- Топливные системы
- Конструкции судовых дизелей
- Автоматика и контрольно-измерительные приборы
- Эксплуатация судовых дизелей
Наиболее распространенным на практике является ПИ-регулятор, который обладает следующими достоинствами:
- Обеспечивает нулевую регулирования.
- Достаточно прост в настройке, т.к. настраиваются только два параметра, а именно коэффициент усиления Кр и постоянная времени интегрирования Ti. В таком регуляторе имеется возможность оптимизации величины отношения Кр/Ti-min, что обеспечивает управление с минимально возможной среднеквадратичной регулирования.
- Малая чувствительность к шумам в измерения (в отличие от ПИД-регулятора).
Для наиболее ответственных контуров регулирования можно рекомендовать использование , обеспечивающего наиболее высокое быстродействие в системе.
Однако следует учитывать, что это выполняется только при его оптимальных настройках (настраиваются три параметра).
С увеличением запаздывания в системе резко возрастают отрицательные фазовые сдвиги, что снижает эффект действия дифференциальной составляющей регулятора. Поэтому качество ПИД-регулятора для систем с большим запаздыванием становится сравнимо с качеством работы ПИ-регулятора.
Кроме этого, наличие шумов в канале измерения в системе с ПИД-регулятором приводит к значительным случайным колебаниям управляющего сигнала регулятора, что увеличивает дисперсию ошибки регулирования и износ механизма.
Таким образом, ПИД-регулятор следует выбирать для систем регулирования, с относительно малым уровнем шумов и величиной запаздывания в управления. Примерами таких систем является системы регулирования температуры.
Значительно улучшить точность регулирования можно применением ПИД-закона (Пропорционально-Интегрально-Дифференциальный закон регулирования).
Для реализации ПИД-закона используются три основные переменные:
P – зона пропорциональности, %;
I – время интегрирования, с;
D – время дифференцирования, с.
Ручная настройка ПИД-регулятора (определение значений параметров Р, I, D), обеспечивающая требуемое качество регулирования, достаточно сложна и на практике редко используется. ПИД-регуляторы серии UT/UP обеспечивают автоматическую настройку ПИД-параметров под конкретный процесс регулирования, сохраняя при этом возможность их ручной корректировки.
Пропорциональная составляющая
В зоне пропорциональности, определяемой коэффициентом Р, сигнал управления будет изменяться пропорционально разнице между уставкой и действительным значением параметра (рассогласованию):
сигнал управления = 100/P E,
где E – рассогласование.
Коэффициент пропорциональности (усиления) К является величиной обратнопропорциональной Р:
Зона пропорциональности определяется относительно заданной уставки регулирования, и внутри этой зоны сигнал регулирования изменяется от 0 до 100%, т. е. при равенстве действительного значения и уставки выходной сигнал будет иметь значение 50%.
Законы автоматического регулирования
- Статья
- Обсуждение
- Просмотр
- История
То есть мы можем записать, что: y(t)=K·x(t)
Вот этот коэффициент К – это коэффициент, который может быть просто числом, а может быть выражением. Поэтому говорят, что К – это не коэффициент, а оператор и обозначают его W(t). Мало того, этому оператору присвоено имя передаточная функция.
используется в случае, когда требуется плавный выход на номинальный режим и точное поддержание параметра в заданных пределах. Как правило, ПИД-регулирование предполагает использование бесконтактных силовых устройств (тиристоров, симисторов) для управления мощностью.
Регулирование осуществляется с помощью одного РУ (К1).
ПИД регулирование основано на широтно-импульсной модуляции с постоянной частотой (периодом) и изменяющейся длительностью управляющих импульсов.
При ПИД регулировании на выходе регулятора вырабатывается управляющий сигнал, действие которого направлено на уменьшение отклонения текущего значения контролируемого параметра от заданного номинального значения.
Для эффективной работы регулятора необходимо установить оптимальные для конкретного объекта регулирования значения параметров настройки, при которых переходный процесс не будет содержать переходных колебаний, и выход на заданное значение контролируемого параметра произойдет за минимально короткое время.
Для дискретных выходных устройств выходной сигнал преобразуется в последовательность управляющих импульсов с определенной длительностью каждого импульса и периодом следования управляющих импульсов.
Для аналоговых выходных устройств выходной сигнал преобразуется в пропорциональный ему сигнал тока или напряжения.
Параметрами регулятора являются:
«to» или «Тном» – номинальное значение параметра регулирования;
«dt» – зона пропорциональности (единица измерения параметра);
«bi» – время интегрирования (единица измерения минута);
«bP» («ПР») – период управляющих импульсов.
Значения параметров «bP» («ПР»),«dt» и «bi» определяются характеристикой объекта регулирования и устанавливаются потребителем. Определение параметров ПИД регулирования, обеспечивающее требуемое качество регулирования, достаточно сложная задача на практике. Рекомендуется использовать режим автонастройки для определения параметров регулирования, сохраняя при этом возможность ручной корректировки значений.
Время включения РУ определяется по формуле:
τ = [(t-to)/dt + dF∙νt + Int((t-to),bi)], где t – текущее значение контролируемого параметра;
to – заданное значение параметра;
dt – зона пропорциональности (единица измерения параметра);
νt – скорость изменения контролируемого параметра;
dF – коэффициент при скорости изменения контролируемого параметра;
Int((t-to),bi) – интеграл отклонения значений регулируемого параметра заданной величины to за время bi.
используется для управления исполнительными устройствами интегрирующего типа (например, регулирующий вентиль с реверсивным электроприводом, сохраняющий свое состояние после снятия управляющего воздействия).
Регулирование осуществляется с помощью двух РУ (К1 и К2). В этом случае включение К1 вызывает, например, плавное открытие вентиля, а включение К2 соответственно его плавное закрытие. Когда оба РУ – выключены, вентиль остается в том положении, которое он занял после последнего регулирующего воздействия.
Задачей ИР при ПДД-регулировании с помощью команд «больше» / «меньше» установить регулирующий клапан в положение соответствующее нулевому отклонению контролируемого параметра.
Для ПДД-регулятора имеются оптимальные парметры, соответствующие конкретному объекту регулирования. Рекомендуется использовать режим самонастройки.
Параметрами регулятора являются:
«to» – заданное значение параметра,
«GiSt» – зона нечувствительности РУ (единица измерения параметра),
«bР» – время рабочего хода регулирующего клапана (единица измерения секунда),
«dt» – зона пропорциональности (единица измерения параметра),
«bi» – период включения РУ (единица измерения минута).
Понимание того, как работает машинное зрение, поможет выяснить, устранит ли оно определенные трудности в ходе производственных и технологических процессов, а также при выпуске конечной продукции.
Знание основных типов нагрузок, электродвигателей и изделий, в которых они применяются, может упростить выбор электродвигателя и принадлежностей к нему.
Компания Invensys Operations Management выпустила интерфейсный модуль FBM229 протокола DeviceNet для системы Foxboro I/A Series, который дает пользователям возможность осуществлять обмен данными между распределенной системой управления I/A Series и существующими устройствами других производителей, такими как блоки управления двигателями, частотные регуляторы и модули удаленного ввода-вывода дискретных сигналов, прямым и экономически выгодным способом.
Новый интерфейсный модуль I/A Series FBM229 обеспечивает надежный высокопроизводительный интерфейс между устройствами DeviceNet и РСУ I/A …
Основные законы автоматического регулирования и типы регуляторов
В отличие от коэффициента передачи преобразователя, коэффициент исполнительного механизма очень часто бывает непостоянен. Характеристики демпферов, клапанов и насосов обычно приводят к нелинейной связи между относительным положением и потоком жидкости. С изменением рабочей точки исполнительного механизма нелинейность будет негативно сказываться на устойчивости всей системы.
Свойства процесса, определяющие его коэффициенты передачи, также могут часто изменяться. Например, для реактора на рисунке 1 три кривые показывают, как меняется температура при скачкообразном увеличении скорости испарения (при высокой и низкой производительности) и при циклическом изменении скорости испарения.
Стоит отметить, что для этого реактора стационарное значение температуры при скачкообразном изменении потока пара обратно пропорционально производительности. Когда производительность мала, поток пара сильнее влияет на выходную температуру.
От производительности зависят и динамические свойства реактора. Чем меньше производительность, тем больше время отклика.
Когда скорость потока пара периодически меняется, амплитуда колебаний температуры оказывается существенно ниже, поскольку температура не успевает достичь стационарных значений. Таким образом, цикличность сглаживает отклик.
Такое поведение является типичным для многих процессов. Коэффициенты передачи часто зависят от производительности, которая свою очередь влияет на время отклика системы. При высокой производительности параметры изменяются менее инерционно и более плавно. Коэффициент передачи процесса становится меньше, что позволяет увеличить коэффициент контроллера, следовательно, регулировка становится четче. При низкой производительности наоборот, процесс сложнее контролировать, поскольку переменные реагируют с большой задержкой и скачкообразно. Коэффициент передачи процесса увеличивается, возрастает коэффициент обратной связи, и система становится неустойчивой.
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Музыка
- МХК
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Немецкий язык
- Французский язык
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Экология
- Экономика
- Детские презентации
- Шаблоны, фоны презентаций
- Разное
- Образование
- Искусство
- Юриспруденция
- Маркетинг
- Менеджмент
- Страхование
- Логистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Музыка
- МХК
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Немецкий язык
- Французский язык
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Экология
- Экономика
- Детские презентации
- Шаблоны, фоны презентаций
- Разное
- Образование
- Искусство
- Юриспруденция
- Маркетинг
- Менеджмент
- Страхование
- Логистика
По принципу действия (по характеру воздействия на регулирующий орган) автоматические регуляторы подразделяют на регуляторы прямого и непрямого (косвенного) действия.
Ответ23(
Регуляторы прямого действия . Это такие регуляторы, в которых регулирующий орган перемещается только за счет энергии, отбираемой измерительным устройством из объекта регулирования.
Пояснение. Такие регуляторы применяются для регулирования отдельных параметров. Они используются в тех случаях, когда по условиям эксплуатации нет необходимости в высокой точности регулирования, а для приведения в действие регулирующего органа не нужно больших усилий и чувствительный элемент обладает необходимой для этого мощностью.
Регуляторы прямого действия дешевы, просты по конструкции, надежны в эксплуатации и не требуют высокой квалификации обслуживающего персонала. Их область применения ограничивается простейшими объектами регулирования с благоприятными динамическими характеристиками.
Пример. Регулятор температуры прямого действия.
- РЕГУЛИРОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ — РЕГУЛИРОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ (от лат. regulo — устраиваю, привожу в порядок) — разновидность автоматического управления; автоматическое поддержание постоянства или изменение по требуемому закону некоторой физической величины… Большой энциклопедический словарь
Основные законы регулирования автоматизация.
Dy – приращение по отклонению.
Df – приращение по возмущению.
Регуляторы релейного действия.
По характеру регулирующего воздействия U(t) эти регуляторы являются астатическими.
U = (K/Ти)òDydt.
Если в астатическом регуляторе постоянная времени Ти мала, то даже при незначительном отклонении регулируемой величины Dу от заданного значения, регулирующий орган займёт крайнее положение, откроется или закроется. Это происходит из-за появления большого управляющего воздействия U(t).
Режим работы, при котором регулирующий орган практически не остаётся в промежуточном положении, а регулирующее воздействие U бывает лишь минимальным или максимальным называется релейным или двухпозиционным.
Регулятор с таким режимом работы называется регулятором релейного или двухпозиционного действия.
Регуляторы двухпозиционного действия характеризуются зоной нечувствительности Dунч, в пределах которой изменение регулируемой величины не вызывает срабатывания регулятора.
Релейная характеристика такого регулятора будет иметь вид:
U
Dy
Dyнч
Наличие зоны нечувствительности обуславливает включение и выключение регулирующего воздействия при разных значениях сигнала рассогласования. Эта разность будет тем больше, чем больше зона нечувствительности.
Задача выбора закона управления и типа регулятора состоит в следующем – необходимо выбрать такой тип регулятора, который при минимальной стоимости и максимальной надежности обеспечивал бы заданное качество регулирования. Могут быть выбраны релейные, непрерывные или дискретные (цифровые) типы регуляторов. Для того, чтобы выбрать тип регулятора и определить его настройки необходимо знать: 1 Статические и динамические характеристики объекта управления. 2 Требования к качеству процесса регулирования. 3 Показатели качества регулирования для непрерывных регуляторов. 4 Характер возмущений, действующих на процесс регулирования. Выбор типа регулятора обычно начинается с простейших двухпозиционных регуляторов и может заканчиваться самонастраивающимися микропроцессорными регуляторами. Заметим, что по требованиям технологического регламента многие объекты не допускают применения релейного управляющего воздействия.
Для определения динамических характеристик объекта регулирования — коэффициента усиления (передачи) объекта Ко, постоянной времени обьекта Т и запаздывания τd на практике чаще пользуются экспериментальными методами, поскольку зависимость между входной и выходной величиной (переходная характеристика или кривая разгона) легче получить именно таким способом, см. раздел 2.6.
Типовые процессы регулирования и показатели качества непрерывных регуляторов представлены в разделах 2.7, 2.10. В качестве непрерывных регуляторов предполагается использовать регуляторы, реализующие И, П, ПИ, ПД и ПИД — законы управления. Теоретически, с усложнением закона регулирования качество работы системы улучшается. Известно, что на динамику регулирования наибольшее влияние оказывает величина отношения запаздывания к постоянной времени объекта τd /Т, и представляет собой степень трудности регулирования объекта. Эта величина равняется переходному отклонению регулируемого параметра X в процентах от заданного значения SP, когда величина внешнего регулирующего воздействия Y составляет 1 % от диапазона регулирования. Эффективность компенсации ступенчатого возмущения регулятором достаточно точно может характеризоваться величиной динамического коэффициента регулирования Rd, а быстродействие — величиной времени регулирования tP.
Основные законы регулирования
Скользящий стержень О получает свое движение рычагом из поршневого штока; то же самое можно отрегулировать двумя воротами. Регулируя регулировочные кольца на стержне катушки и клапанах сжатия, насос можно запускать со скоростью от одного до 150 ходов в минуту, в зависимости от его размера.
В постоянно растущем распределении электрических панелей управления для городов, промышленных районов, заводов, шахт, ферм стр. Потребность в электроприводе для насосов все больше выходит на первый план. Для защиты от внешних воздействий и, таким образом, смазочное масло не может выбрасываться, операция кривошипа полностью герметизируется корпусом из листового металла литой рамы. Поскольку этот тип насоса в основном установлен на шахтах, электродвигатель, соединенный упругой муфтой с коленчатым валом, также защищен корпусом из листового металла от внешних воздействий.
По закону регулирования регуляторы непрерывного действия делят на интегральные, пропорциональные, пропорционально-интегральные, пропорционально-дифференциальные и пропорционально – интегрально — дифференциальные. В настоящее время при автоматизации химических предприятий используются позиционные регуляторы и в большей мере регуляторы непрерывного действия.
Размеры насоса приведены ниже. Основные размеры насоса. Тот факт, что два таких насоса, а также воздушные и циркуляционные насосы этого нового центрального блока получили электроэнергию, даже несмотря на наличие принудительного пара, говорит о растущей популярности электрических насосов в наше время.
Коленчатый вал, который приводится в действие с помощью двухступенчатого колеса от двигателя и рычага проворачивания, направляется во внешние сальники. Все предметы, подлежащие износу, имеют достаточные размеры. Коленчатый вал из лучшего сварочного чугуна работает в латунных подшипниках. Кривошипные стержни также подделаны; их верхние концы соответствуют типу, обычно используемому в морских двигателях.
Регулятором прямого действия называется регулятор, у которого чувствительный элемент, определяющий фактическое значение частоты вращения приводит в действие исполнительный элемент регулятора.
Рисунок 3.1 – Схема регулятора прямого действия
Регулятор состоит из чувствительного элемента 1 (датчик частоты вращения), включающего в себя центробежные грузики, размещенные на вращающейся опоре, задающего устройства 2 с поворотным кулачком-эксцентриком и рычагом, изменяющим затяжку пружины, элемента сравнения, представляющего собой рычаг 3, исполнительного устройства 4, изменяющего расход топлива.
Направляющие для крейцкопфов просверлены так, что последние находятся в соответствии с цилиндрами насоса. Клапаны легко доступны после снятия одной пластины. Это триплексный насос с плунжерами одностороннего действия диаметром 75 мм и шагом 100 мм, который обеспечивает скорость 60 л на 70 м в минуту.
Механизмы окружены защитными слоями. Каждый из дифференциальных плунжеров имеет 175 безразмерности. Диаметр цилиндра 914 мм для хода 762 мм. Машина в настоящее время откачивает 9, 1 куб.м воды в минуту до 400 метров, но ее расход топлива уже снизился с 30 до 8 тонн за 24 часа по сравнению с передней насосной машиной, установленной на шахте Чапин!
На установившемся расчетном режиме работы двигателя центробежная сила грузиков чувствительного элемента 1 уравновешивается силой затяжки пружины, при этом рычаг 3 занимает такое положение, при котором на вход в двигатель поступает расход топлива необходимый для работы на заданном режиме.
При изменении условий работы или внешней нагрузки (N ), действующей на двигатель (например, в сторону увеличения, как это представлено на рисунке 3.2) регулятор работает следующем образом. При уменьшении частоты вращения ротора точка «а » смещается по схеме вниз, соответственно точка «с » — вверх.
Машина, которая может использоваться в зависимости от местных условий либо в качестве парового насоса, либо как двигатель для работы с малыми вспомогательными машинами и т.д. Описывает «Инженер». Машина также включает в себя питающий насос, инжектор, предохранительный клапан, пароохладитель и устройство, которое позволяет котлу подаваться основным насосом. В зависимости от типа здания, размера системы, выбранных циркуляционных насосов, установленных теплогенераторов с разными температурами возврата и т.д. Мы делим системы на две группы.
В жилых домах с насосной головкой до 15 кПа или в насосах с регулируемым питанием с уставкой до 15 кПа никаких особых мер предосторожности не требуется, принимая во внимание шум термостатических клапанов. Кроме того, насосы с плоской характеристикой должны использоваться для ограничения увеличения давления во время работы при частичной нагрузке. Другие меры не требуются.
Предварительно устанавливая термостатические клапаны, каждый радиатор получает требуемый расход и достигает своей номинальной мощности. В следующем примере показана система с 4 радиаторами, в которых установлены термостатические клапаны. Скорость потока нити составляла.
Каждый радиатор получает номинальный расход. В радиаторах нет ограничений. Однако существует проблема, что распределение расхода для отдельных излучателей неверно. Гидравлический дисбаланс полностью эффективен, особенно при утреннем нагреве. Ночная редукция открыла все термостатические клапаны над проектной зоной. Однако выход тепла только увеличивается на 14%. Второй радиатор имеет практически свои номинальные условия и достигает желаемой комнатной температуры. Однако два последних радиатора имеют слишком низкий расход и не достигают желаемой комнатной температуры.
Кроме наличия статической ошибки недостатком регулятора прямого действия является необходимость увеличения массы грузиков и, следовательно, размеров и массы всего регулятора для приведения в действие исполнительного механизма регулятора.
Достоинством регулятора прямого действия является его простота.
Для составления структурной схемы САР с регулятором частоты прямого действия, структурную схему ГТД, представленную на рисунке 3.3 необходимо дополнить моделью регулятора. Динамические свойства регулятора прямого действия, принимая инерционные свойства тахометрического элемента, рычага a — d — c и дозирующей топливной иглы пренебрежимо малым по сравнению с инерционностью ротора ГТД, логично описать уравнением:
Только когда комнатная температура в первой комнате поднимается через долгое время, и клапан начинает закрываться, последние радиаторы получают необходимый поток и могут достигать желаемых температур в помещении. Тем не менее, существует больший сдвиг во времени до тех пор, пока он не произойдет, так что можно сказать, что удовлетворительная системная функция не может быть гарантирована.
Поэтому на практике необходимо регулировать как восходящие нити, так и радиаторы. Дифференциальное регулирование давления позволяет оптимально использовать три важных фактора. Обеспечение стабильного регулирования. Для обеспечения точного и стабильного управления в системах с переменным расходом перепад давления на непрерывных регулирующих клапанах или термостатических клапанах не должен слишком сильно колебаться.
Автоматические регуляторы. Схемы и свойства типовых регуляторов
Цена договорная
Используются в горнодобывающей промышленности при добыче полезных ископаемых (уголь, сланцы, руды черных и
цветных металлов, золото, сырье для химической промышленности, огнеупоров и др.) открытым способом. Их назначение – вскрышные работы с укладкой породы в выработанное пространство или на борт карьера. Экскаваторы способны
перемещать горную массу на большие расстояния. При разработке пород повышенной прочности требуется частичное или
сплошное рыхление взрыванием.
Вместимость ковша, м3 20
Длина стрелы, м 90
Угол наклона стрелы, град 32
Концевая нагрузка (max.) тс 63
Продолжительность рабочего цикла (грунт первой категории), с 60
Высота выгрузки, м 38,5
Глубина копания, м 42,5
Радиус выгрузки, м 83
Просвет под задней частью платформы, м 1,61
Диаметр опорной базы, м 14,5
Удельное давление на грунт при работе и передвижении, МПа 0,105/0,24
Размеры башмака (длина и ширина), м 13 х 2,5
Рабочая масса, т 1690
Мощность механизма подъема, кВт 2х1120
Мощность механизма поворота, кВт 4х250
Мощность механизма тяги, кВт 2х1120
Мощность механизма хода, кВт 2х400
Мощность сетевого двигателя, кВ 2х1600
Напряжение питающей сети, кВ 6
Более детальную информацию можете получить по телефону (063)0416788
Рассматривая, как осуществляется обогрев дома, необходимо отметить, что работа автоматики системы отопления должна охватывать как минимум такие ее компоненты:
- работу нагревательного котла;
- обеспечение для проживания комфортных условий;
- экономию топлива и эксплуатацию оборудования в щадящем режиме.
Как правило, выбирая котел отопления, мы уже частично определяем какой будет автоматизация отопления. Дело в том, что производители качественного подобного оборудования предусматривают в конструкции блок управления отоплением.
В его задачу входит создание безопасного режима работы котла, для чего используются дополнительные датчики. Как правило, подобный контроллер системы отопления следит за безопасностью и обеспечивает:
- защиту от перегрева теплоносителя;
- защиту от повышения и понижения давления в системе;
- контроль наполнения котла водой;
- контроль давления газа в магистрали (при газовом отоплении);
- контроль давления отводящих газов.
Часть этих функций может быть установлена по желанию заказчика (опционально), но автоматическое управление отоплением, во всяком случае, работой котла, при таком подходе будет полным.
Конструкция погодозависимой автоматики для отопления дома несложна: снижается погода на улице-увеличивается температура теплоносителя. Однако, погодозависимая установка имеет весьма значительный недостаток — система порой не успевает адаптироваться под температуру, и, следовательно, эффект запаздывает. Особенно упомянутый минус проявляется, если подключено дополнение — полы с подогревом. К недостаткам относят то, что приборы действуют не совсем корректно, приблизительно, поэтому изменение заметно лишь при сезонной смене климата. Стоит отметить, цены на агрегат относительно высокие. Но агрегаты будут очень удобными в производстве, масштабных домах (свыше 500 квадратных метров).
- Снятие вынужденных «перетопов» в переходные, межсезонные периоды. Применение систем регулирования температуры отопления на тепловых пунктах позволяет достигнуть 30-40 % экономии в эти периоды отопления. Актуальность регулирования подачи теплоносителя в межсезонный период повышается в силу повышения общего значения положительных температур наружного воздуха в осенне-зимний период.
- Снятие влияния на потери тепла инерции тепловой сети. Это значит, что температура в сетях не может быстро изменяться. Во многих районах России разница между дневными и ночными температурами может достигать 10-20 С. Тепловой инерции здания, как правило, не хватает для компенсации этих изменений. В результате, возможны «перетопы» в дневные часы. Следовательно, потери тепла или «недотопы» в ночные часы, что приводит к перерасходу более дорогой электроэнергии за счет включения бытовых нагревательных приборов. Этот фактор можно оценить только ориентировочно, в пределах 3-5 % общего теплопотребления.
- Коррекция температурного графика по фактической производительности приборов отопления. То есть корректирование проектного температурного графика отопления здания с учетом устранения запасов, которые закладывают проектировщики при определении необходимой площади отопительных приборов. Эффект экономии от автоматизации теплового пункта в данном случае может составлять от 7 до 15 %.
- Экономический эффект за счет применения графика качественного регулирования. При качественном регулировании все помещения находятся по теплу в равных условиях. Следовательно, может быть применено глубокое регулирование с наибольшим экономическим эффектом (вышесказанное относится к гидравлически отрегулированным системам). Так, к примеру, один градус перегрева в помещениях (т. е. 21°С вместо 20°С) равносилен почти 7 % потерь.
Таким образом, можно сделать выводы, что переход на автоматизированную систему отопления достаточно эффективен с экономической точки зрения. Низкие сроки окупаемости позволяют отнести этот способ экономии энергии к малозатратным и быстроокупаемым.
На сегодняшний день считаются наиболее эффективной установкой —ведь коэффициент полезного действия достигает отметки 80-85%! Такой агрегат точно обеспечит домашний уют. Топливо засыпается в бункер, оттуда подаётся автоматически в камеру сгорания.
Также существует дополнение, позволяющее очищать зольник автоматически — без человеческого вмешательства.
Процесс установки котлов — весьма кропотливый труд, поэтому экономить не стоит в целях вашей пользы.
3.2 Законы автоматического регулирования
Внедрение автоматических систем регулирования (АСР) отопления, вентиляции, горячего водоснабжения является основным подходом к экономии тепловой энергии. Установка систем автоматического регулирования в индивидуальных тепловых пунктах по данным Всероссийского теплотехнического института (г. Москва) снижает потребление тепла в жилом секторе на 5-10%, а в административных помещениях на 40%. Наибольший эффект получается за счет оптимального регулирования в весенне-осенний период отопительного сезона, когда автоматика центральных тепловых пунктов практически не выполняет в полной мере свои функциональные возможности. В условиях континентального климата Южного Урала, когда в течение суток перепад наружной температуры может составлять 15-20 °С, внедрение автоматических систем регулирования отопления, вентиляции и горячего водоснабжения становится весьма актуальным.
Управление тепловым режимом сводится к поддержанию его на заданном уровне или изменению в соответствии с заданным законом.
На тепловых пунктах производится регулирование в основном двух видов тепловой нагрузки: горячего водоснабжения и отопления.
Для обоих видов тепловой нагрузки АСР должна поддерживать неизменными заданные значения температуры воды горячего водоснабжения и воздуха в отапливаемых помещениях.
Отличительной особенностью регулирования отопления является его большая тепловая инерционность, тогда как инерционность системы горячего водоснабжения значительно меньше. Поэтому задача стабилизации температуры воздуха в отапливаемом помещении значительно сложнее, чем задача стабилизации температуры горячей воды в системе горячего водоснабжения.
Основными возмущающими воздействиями являются внешние метеоусловия: температура наружного воздуха, ветер, солнечная радиация.
Существуют следующие принципиально возможные схемы регулирования:
- регулирование по отклонению внутренней температуры помещений от заданной путем воздействия на расход воды, поступающей в систему отопления;
- регулирование в зависимости от возмущения внешних параметров, приводящих к отклонению внутренней температуры от заданной;
- регулирование в зависимости от изменений наружной температуры и внутри помещения (по возмущению и по отклонению).
Для системы регулирования по возмущению характерно то, что:
- существует устройство, измеряющее величину возмущения;
- по результатам измерений регулятор осуществляет управляющее воздействие на расход теплоносителя;
- на регулятор поступает информация о температуре внутри помещения;
- основное возмущение — температура наружного воздуха, которая контролируется АСР, поэтому возмущение будет называться контролируемым.
Варианты схем регулирования по возмущению при указанных выше отслеживающих сигналах:
- регулирование температуры воды, поступающей в систему отопления по текущей температуре наружного воздуха;
- регулирование расхода теплоты, подаваемой в систему отопления по текущей температуре наружного воздуха;
- регулирование расхода сетевой воды по температуре наружного воздуха.
Как видно из рисунков 2.1, 2.2 независимо от способа регулирования автоматическая система регулирования теплоснабжения в своем составе должна содержать следующие основные элементы:
- первичные измерительные устройства — датчики температуры, расхода, давления, перепада давления;
- вторичные измерительные устройства;
- исполнительные механизмы, содержащие регулирующие органы и приводы;
- микропроцессорные регуляторы;
- нагревательные приборы (бойлеры, калориферы, радиаторы).
Все рисунки, за исключением рис.102, выполнены автором.
Системы автоматического регулирования (САР) применяются для регулирования отдельных параметров (температура, давление, уровень, расход и т.д.) в объекте управления. В современных системах автоматического управления (САУ) системы автоматического регулирования являются подсистемами САУ и их применяют для регулирования различных параметров при управлении объектом или процессом.
Принцип действия всякой системы автоматического регулирования (САР) заключается в том, чтобы обнаруживать отклонения регулируемых величин, характеризующих работу объекта или протекание процесса от требуемого режима и при этом воздействовать на объект или процесс так, чтобы устранять эти отклонения.
Для осуществления автоматического регулирования к регулируемому объекту подключается автоматический регулятор, вырабатывающий управляющее воздействие на регулирующий орган.
Это управляющее воздействие вырабатывается регулятором в зависимости от разности между текущим значением регулируемой величины (температуры, давления, уровня жидкости и т. д.), измеряемой датчиком, и желаемым её значением, устанавливаемым задатчиком.
Регулируемый объект и автоматический регулятор вместе образуют систему автоматического регулирования.
Основным признаком САР, является наличие главной обратной связи, по которой регулятор контролирует значение регулируемого параметра.
Пример системы регулирования температуры
На Рис. 87 показана блок схема системы регулирования температуры в объекте, а на Рис. 88 функциональная схема САР, показывающая общий принцип работы любой системы автоматического регулирования.
Систе́ма управле́ния — систематизированный (строго определённый) набор средств сбора сведений о подконтрольном объекте и средств воздействия на его поведение, предназначенный для достижения определённых целей. Объектом системы управления могут быть как технические объекты, так и люди. Объект системы управления может состоять из других объектов, которые могут иметь постоянную структуру взаимосвязей.
Техни́ческая структу́ра управле́ния — устройство или набор устройств для манипулирования поведением других устройств или систем.
Объектом управления может быть любая динамическая система или её модель. Состояние объекта характеризуется некоторыми количественными величинами, изменяющимися во времени, то есть переменными состояния.
В естественных процессах в роли таких переменных может выступать температура, плотность определённого вещества в организме, курс ценных бумаг и т. д. Для технических объектов это механические перемещения (угловые или линейные) и их скорость, электрические переменные, температуры и т. д.
Анализ и синтез систем управления проводится методами специального раздела математики — теории управления.
Структуры управления разделяют на два больших класса:
- Автоматизированная система управления (АСУ) — с участием человека в контуре управления;
- Система автоматического управления (САУ) — без участия человека в контуре управления.
Пид закон регулирования для чайников. Основные законы регулирования
Система автоматического управления, как правило, состоит из двух основных элементов — объекта управления и управляющего устройства.
Объект управления — изменение состояния объекта в соответствии с заданным законом управления. Такое изменение происходит в результате внешних факторов, например, вследствие управляющих или возмущающих воздействий.
- Системы автоматической стабилизации. Выходное значение поддерживается на постоянном уровне (заданное значение — константа). Отклонения возникают за счёт возмущений и при включении.
- Системы программного регулирования. Заданное значение изменяется по заранее заданному программному закону f. Наряду с ошибками, встречающимися в системах автоматического регулирования, здесь также имеют место ошибки от инерционности регулятора. Программное регулирование — достаточно сложный процесс, требует знания технологии и динамических свойств управляемого объекта[1], работающим под непосредственным контролем человека.
- Следящие системы. Входное воздействие неизвестно. Оно определяется только в процессе функционирования системы. Ошибки очень сильно зависят от вида функции f(t).
Способны поддерживать экстремальное значение некоторого критерия (например, минимальное или максимальное), характеризующего качество функционирования данного объекта.
Критерием качества, который обычно называют целевой функцией, показателем экстремума или экстремальной характеристикой, может быть либо непосредственно измеряемая физическая величина (например, температура, ток, напряжение, влажность, давление), либо КПД, производительность и др.
Выделяют:
- Системы с экстремальным регулятором релейного действия. Универсальный экстремальный регулятор должен быть хорошо масштабируемым устройством, способным исполнять большое количество вычислений в соответствии с различными методами.
- Сигнум-регулятор используется как аналоговый анализатор качества, однозначно характеризующий лишь один подстраиваемый параметр систем. Он состоит из двух последовательно включенных устройств: Сигнум-реле (D-триггер) и исполнительный двигатель (интегратор).
- Экстремальные системы с безынерционным объектом
- Экстремальные системы с инерционным объектом
- Экстремальные системы с плавающей характеристикой. Используется в случае, когда экстремум меняется непредсказуемым или сложно идентифицируемым образом.
- Системы с синхронным детектором (экстремальные системы непрерывного действия). В прямом канале имеется дифференцирующее звено, не пропускающее постоянную составляющую. Удалить или зашунтировать по каким-либо причинам это звено невозможно или неприменимо. Для обеспечения работоспособности системы используется модуляция задающего воздействия и кодирование сигнала в прямом канале, а после дифференцирующего звена устанавливают синхронный детектор фазы.
Основная статья: Адаптивная система
Служат для обеспечения желаемого качества процесса при широком диапазоне изменения характеристик объектов управления и возмущений.
Следует различать два метода организации адаптации: поисковую адаптацию и адаптацию с индикацией объекта, то есть с экспериментальной оценкой его математической модели.
У этого термина существуют и другие значения, см. Регулятор.
Регулятор или управляющее устройство — в теории автоматического управления устройство, которое следит за состоянием объекта управления как системы и вырабатывает для неё управляющие сигналы. Регулятор следит за изменением некоторых параметров объекта управления (непосредственно, либо с помощью наблюдателей) и реагируют на их изменение с помощью некоторых воздействий в соответствии с заданным качеством управления.
Для обеспечения наивысших показателей качества технологических процессов с взаимосвязанными параметрами лучше всего изменять регулирующие воздействия, которые необходимы, согласно статическим характеристикам объектов, только для компенсации возмущений. Перестраиваемая структура интегрального регулятора обеспечивает управление минимальными изменениями регулирующих воздействий инерционными объектами. Основными составляющими структуры являются следящий контур и логическое устройство. В следящем контуре вырабатывается вспомогательная координата. А в логическом устройстве формируется логический закон управления. В зависимости от сочетания знаков вспомогательных координат меняется закон управления с целью изменения структуры системы. После выбора структуры открывается канал управления для передачи сигнала ошибки на интегратор. При оптимальной настройке на максимальное возмущение рассматриваемый регулятор точно компенсирует возмущение за один непрерывный ход исполнительного механизма.[3]
Двухпозиционное регулирование применяется в промышленности, чтобы включать или выключать оборудование, например, откачивающий насос. Откачивающие насосы часто используются, чтобы поддерживать уровень в определенном интервале в емкостях типа отстойников, удаляя воду, когда уровень становит слишком высоким.
П-регулирование, оно же пропорциональное регулирование — это способ регулирования, основанный на законе пропорционального регулирования, при котором характеристики выходного сигнала пропорциональны характеристикам входного сигнала.
Другими словами, если вход пропорционального регулятора возрастет на некоторую величину, вывод регулятора увеличится на некоторую соответствующую величину и, если вход уменьшится, выход тоже уменьшится на соответствующую величину.