книги из ГПНТБ / Березовец Г.Т. Приборы пневматической агрегатной унифицированной системы и их использование для автоматизации производственных процессов

закону, изменять величину /с, используются блоки задания БДТ БДВ, БДП или вторичные приборы с ВП3и ВС3. Переход с авто­ матического управления регулирующим органом на ручное иг обратно можно осуществлять с панели дистанционного управле­ ния ПДУ или при помощи реле переключения, как это показано на схеме. Так как в данной схеме регулируется соотношение пере­ падов, то она, как и блок-схемы 20, 21 и 22, может применяться только тогда, когда минимально возможные расходы не меньше 1/з от максимальных.

Регулирование соотношения двух параметров х и у при одновременном поддержании третьего параметра z, зависящего от величин х и у

(Блок-схема 24, вариант 1)

Схема (рис. 63) предназначена для регулирования соотноше­ ния двух параметров при одновременном поддержании на задан­ ном значении третьего параметра, зависящего от этих величин.

В отличие от предыдущих схем регулирования соотношения эта схема позволяет сохранить постоянную чувствительность, регулирования при большом диапазоне изменения ведущего па­

раметра, т. е. при большом отношении ^макс (см. пояснения

к блок-схеме 20).

Разберем работу этой системы на примере регулирования соот­ ношения потоков двух газов х и у на газосмесительной станции, которое осуществляется с целью получения газа необходимого состава при давлении z. Изменение z характеризует собой измене­ ние потребления газа, поэтому для возвращения давления z к за­ данному значению необходимо соответственно изменять общее: количество подаваемого газа (х + у) при сохранении состава: газа.

Отклонение z от заданного значения з (z) приводит к измене­ нию давления на выходе регулятора РБ-Из (z) и к соответствую­ щему перемещению исполнительных механизмов ИМi с регули­ рующим органом POi(x) и ИМ 2 с регулирующим органом POi(y). Чтобы обеспечить перемещение этих органов на одинаковую вели­ чину, желательно перед исполнительными механизмами вклю­ чить позиционеры ПОЗ, так как величины трения в сальниках регулирующих органов POi(x) и в POi(y) могут существенно отличаться. Регулирующие органы POi(x) и POi(y) должны быть рассчитаны таким образом, чтобы их характеристики совпадали. Блоки измерения БИ(х) и БИ(у) служат для измерения перепадов давлений соответственно на POi(x) и POi(y), а РБ-Из(х) и РБ-Из(у) — для поддержания этих перепадов на постоянных заданных значениях з(х) и з(ку) (к — коэффициент соотношения перепадов, устанавливаемый в блоке соотношения БСО и, равный х : у, так как чувствительность БСО максимальная при к — 1, то-

110

желательно рассчитать РО\ и РОъ так, чтобы коэффициент к был возможно ближе к 1).

Перепад давления на POi(x) поддерживается посредством регулирующего органа POz(x), который управляется исполни­

Рис 63. Регулирование соотношения двух параметров х н у при одновре*. меином поддержании третьего параметра z, зависящего от величин х и у.

Блок-схема 24, вариант 1.

Итак, при отклонении z от з(г) на величину, большую зоны, нечувствительности РБ-Из ( z), начнут перемещаться РО\{х) и POi(y). Это приводит к изменению перепада давления на каждом из них, т. е. к отклонению этих перепадов от заданных значений, вследствие чего регуляторы РБ-Из{х) и РБ-Из(у) через И М з и ИМ 4 станут изменять положение РОъ(х) и Р02(у) таким образом, что перепады на POi(x) и POi(y) возвратятся к заданным значе­

111

ниям, но уже при новых расходах х ж у. Поэтому и при малых

•значениях хж у сохраняется та же чувствительность системы регу­ лирования, что и при максимальных.

временном поддержании третьего параметра z, зависящего от величин а: и у. Блок-схема 24, вариант 2.

1 — механические тяги; 2 — рукоятка ручного регулирования.

В связи с тем, что перепады на POi(x) и POi(y) поддерживаются постоянными и коэффициент к мог бы быть получен выбором за­ данных значений этих перепадов, казалось бы, нет смысла ставить -блок соотношения БСО. Однако поскольку возможны случаи,

112

с установкой коэффициента к соотношения к = х : у посредством регулируемых дросселей а я б.

Кроме того, в этой схеме регулирующие органы POi(x) и POi(у), управляемые регулятором параметра z, механически свя­ заны между собой и управляются одним исполнительным меха­ низмом ИМ с позиционером ПОЗ.

В этом случае тоже предпочтительнее гидравлический исполни­ тельный механизм с пневмогидравлическим преобразователем, как показано на блок-схеме 12.

Могут быть установлены и два исполнительных механизма, как в блок-схеме 24, вариант 1. Это же замечание относится к блоксхеме 24, вариант 3 (см. рис. 65).

Для записи величин z и х приняты вторичные приборы с бло­ ком задания и дистанционного управления. Это же можно осу­ ществить и в варианте 1.

Дистанционное управление РОъ{у) исключено. В случае необ­ ходимости это дистанционное управление может быть осуще­ ствлено по блок-схеме 10.

Изодромный блок РБ-Из регулирует перепад на регулирую­ щем органе POi(x), который измеряется блоком БИ(х). Измери­ тельные блоки БИ(х) 1 и БИ{у) 1 в схеме регулирования не уча­ ствуют и устанавливаются только для контроля по расходу.

Регулятор соотношения РО-1 регулирует перепад на регули­ рующем органе POi(y) в заданном соотношении к к перепаду на регулирующем органе POi(x) (к = х : у). Этот перепад изме­ ряется блоком БИ(у).

Данная схема применяется в тех же случаях, как и схема по варианту 1.

Регулирование соотношения двух параметров х н у

с коррекцией по параметру w при одновременном поддержании третьего параметра *z, зависящего от параметров х, у

(Блок-схема 24, вариант 3)

Эта схема (рис. 65) отличается от предыдущих тем, что здесь вместо блока соотношения БСО и изодромного регулятора или регулятора соотношения РС-1 используется изодромный регуля­ тор соотношения РС-2 с коррекцией по третьей величине.

времени, если установлен программный задатчик по времени БДВ. На данной схеме приведены два случая установления задания. 1. В системе регулирования перепада Ар на POi(x) величина

задания устанавливается во вторичном комбинированном при­ боре.

114

В этом приборе показывается или записывается х, вырабаты­ вается задание з(а) и имеется переключатель плавного перехода на дистанционное (или автоматическое) управление.

2. В системе для дистанционного изменения величины коэффи­ циента соотношения к предусмотрен блок дистанционного зада­ ния и управления БД. Аналогично первому случаю здесь также может быть включен комбинированный показывающий или само­ пишущий прибор. (Однако плавный переход с одного вида упра-

Рис. 65. Регулирование соотношения двух парамет­

вариант 3.

1 — механические тяги; 2 — рукоятка ручного регулиронания.

вления на другой не будет осуществляться, так как РС-2 не при­ способлен для этого.) Если коэффициент соотношения корректи­ руется автоматически по параметру w, то блок БД остается лишь для дистанционного управления РОг(у). ВДВ устанавливается, если коэффициент к необходимо менять по определенной про­ грамме во времени.

На схеме показано, что управление регулирующими органами РО\{х) и POi(y) может осуществляться также вручную посред­ ством рукоятки 2 и механических тяг 1.

Как и в предыдущих схемах, измерительные блоки БИ{х)i и БИ(у) 1 не участвуют в схеме регулирования и устанавливаются только для контроля по расходу.

Данная схема может быть применена, например, для получе­ ния смеси газов постоянного давления (z), как было выше опи­ сано, но с автоматической коррекцией по калорийности (w) или с дистанционным изменением величины соотношения.

Регулирование параметра z при поддержании соотношения двух параметров х и у

(Блок-схема 24, вариант 4)

В этой схеме (рис. 66) необходимое соотношение между пара­ метрами х и у, т. е. х : у = к, поддерживается стабилизацией перепадов на регулирующих органах POi(x) и РОг{у).

Рлс.-бб. Регулирование параметра г при поддержании соотношения двух параметров х и у. Блок-схема 24, вариант 4.

116

Расходы через объекты х и у регулируются путем одновремен­ ного изменения открытия регулирующих органов POi(x) и POi(y) на одинаковую величину. Эти регулирующие органы связаны между собой механически и управляются одним исполнительным механизмом (или двумя, как в блок-схеме 24, вариант 1).

Заданное значение величины z поддерживается нзодромным регулирующим блоком РБ-Из путем воздействия на регулирую­ щие органы POi(x) и POi{y).

Для повышения качества процесса регулирования в схему включен блок предварения, который устанавливается до регули­

В схеме предусмотрена возможность дистанционного управле­ ния положением регулирующих органов POi(x) и POi{y) посред­ ством вторичного прибора ВП3 или ВС3.

Эта схема может применяться для регулирования соотноше­ ния топливо — воздух в печах с большими изменениями тепловых нагрузок, например в камерных печах для отжига. В этом случае z — температура в печи.

Соотношение х : у получается в результате установления соот­ ветствующих заданий регуляторам РБ-Из-М, посредством которых поддерживаются постоянные перепады на POi(x) и POi(y).

Регулирующие блоки с местным заданием РБ-Из-М могут быть установлены вблизи агрегата, вследствие чего длина коммуника­ ций получается малой. Поэтому в тех случаях, когда нет причин для частых изменений заданий регуляторам перепада, экономи­

§ 4. СХЕМЫ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

(Блок-схемы 30—33)

Программное регулирование по параметру

(Блок-схема 30)

При регулировании некоторых процессов часто бывает необхс* димо изменить один параметр процесса по определенной программе в зависимости от другого параметра. В качестве примера можно привести регулирование расхода рабочего агента, подаваемого в скважину при компрессорной нефтедобыче, осуществляемого по определенной программе в зависимости от изменения противода­ вления в скважине.

Для этих целей можно использовать блок-схему 30, изобра­ женную на рис. 67. Двумя блоками измерения БИ(х) и БИ(у) из­ меряются два параметра процесса х и у. Требуется регулировать параметр у по определенной программе от параметра х, т. е. так, чтобы он являлся заданной функцией параметра ху = f(x). Осуществляется это следующим образом. К дистанционному за-

117

Рис. 67. Программное регулирование по параметру. Блок-схема 30.

а — в а р и а н т 1; б — в а р и а н т 2 .

датчику по параметру БДП подводится сигнал х, где он специаль­ ным устройством, снабженным лекалом, профиль которого очер­ чивается в соответствии с заданной функциональной зависимостью, преобразовывается в сигнал у = f(x). Этот сигнал подается в ка­ меру задания изодромного регулирующего блока РБ-Из. К ка­ мере измерения этого блока подводится текущее значение пара­ метра у от БИ(у).

Так как в этом случае величина у = f(x) служит заданием регу­ лятору РБ-Из, то он, воздействуя на регулирующий клапан, управляющий величиной параметра у, поддерживает параметр у непрерывно на значении у = f(x). Для повышения качества про­ цесса регулирования, если это требуется, может быть введен блок предварения или запаздывания, как это указано на схеме пункти­ ром. Еслщ по той же программе /(х) требуется регулировать не­ сколько параметров (z,v,...), то к линии, идущей от БДП, могут быть присоединены регуляторы этих параметров.

На схеме рис. 67, а дистанционное управление осуществляется блоком задатчика с программой в зависимости от другого параметра тина БДП-20 посредством промежуточного реле РЙЛ1А.

На схеме рис. 67, б в качестве БДП служит программный блок типа ПД-ША. Он подключается через вторичный комби­ нированный прибор ВПЛили ВС3, которым записывается х (или у) и осуществляется дистанционное управление.

Программное регулирование трех параметров у, z, v

по разным программам от одного параметра

каждый по своей особой программе в зависимости от одного и того же параметра х.

Для этого в схеме имеются три задатчика по параметру БДП, на вход которых поступает сигнал с выхода блока измерения пара­ метра х. Этот сигнал преобразовывается в каждом из задатчиков соответственно заданной программе изменения того или иного из параметров у, z и v; в зависимости от х и давления от задатчиков передаются в камеры задания регуляторов РБ-Из, регулирующих эти параметры, в варианте 1 через вторичные приборы ВП3 и и ВС3. В камеры измерения регуляторов подводятся давления от соответствующих блоков измерения БИ(у), BH{z) и БИ(v).

Вэту схему, как и во все другие, если это требуется, могут быть введены блоки предварения.

Вблок-схеме 31 показано регулирование трех параметров, но аналогично может быть построена схема и для двух, четырех и пяти параметров.

Блок-схема 31 может применяться в системах с главными регу­

ляторами, например на газогенераторной станции, в котельной и т. д.

119