2.1. Основные понятия

Регулирование технологическим (в т.ч. теплотехническим) объектом представляет собой непрерывный процесс выработки команд, обеспечивающих изменение состояния этого объекта при соблюдении заданных требований и ограничений.

Под теплотехническим объектом регулирования понимается совокупность теплоэнергетического оборудования и реализуемых в нем технологических процессов производства тепловой энергии.

Регулирование, осуществляемое без участия человека, называется автоматическим. При ручном регулировании оператор с помощью органов управления воздействует на объект регулирования. Автоматизированное управление сочетает высокий уровень автоматизации с участием человека при решении задач, не поддающихся формализации.

Техническое устройство, реализующее регулирование, называется автоматическим регулирующим устройством (регулятором, контроллером). Объект регулирования и контроллер, взаимодействующие друг с другом, образуют автоматическую систему регулирования (АСР).

Состояние объекта определяется его регулируемыми величинами. Воздействия, получаемые объектом в процессе его функционирования и приводящие к нежелательным отклонениям регулируемых величин, называются возмущениями. Изменение регулируемых величин в соответствии с целью управления осуществляется подачей на объект специальных регулирующих воздействий. Для их осуществления на объекте устанавливаются регулирующие органы и исполнительные механизмы.

Схематическое изображение элементов АСР представлено на рис. 1. Регулятор, получая сигнал задания x(t), формирует регулирующее воздействие на объект µ(t) таким образом, чтобы регулируемая величина y(t) соответствовала заданию, т.е. чтобы достигалась цель управления

Структурная схема АСР показана на рис. 2. На ней упрощенно (прямоугольниками) изображаются объект, регулятор (в общем случае являющийся частью контроллера). Измерительный блок, алгебраически суммирующий сигналы, показывается кружочком с крестиком внутри. Все входные величины и возмущения изображаются стрелками, направленными на прямоугольники, выходные - стрелками от прямоугольников. Ошибка регулирования

АСР теплотехническим объектом является одним из элементов автоматизированной системы управления тепловыми процессами (АСУТП). В таких системах вычислительный комплекс (ВК) осуществляет измерение и контроль параметров технологического процесса, вычисление комплексных технических и технико-экономических показателей, вырабатывает задания регуляторам АСР. Структура АСУТП с ВК показана на рис. 3.

Рис. 1. Схематическое изображение элементов АСР

РО – регулирующий орган; Д – датчик; ИБ – измерительный блок; ФБ – блок, формирующий управляющее воздействие µ(t); ПРР – переключатель режима работы («автоматический/ручной»); БУ – блок ручного управления («Б» - кнопка для перемещения ИМ в сторону «Больше», «М» - в сторону «Меньше»); У – усилитель мощности управляющего воздействия; ИМ – исполнительный механизм;

y(t) – регулируемая величина; x(t) – сигнал задания; ε(t) – ошибка регулирования; µ(t) – регулирующее воздействие; λ(t) – возмущающие воздействия

Рис. 2. Структурная схема одноконтурной АСР

Р – регулятор; ОБ – объект регулирования

Рис. 3. Структура АСУТП с супервизорным и непосредственным цифровым управлением

АСР – автоматическая система регулирования; АСУ – автоматизированная система управления; ВК – вычислительный комплекс; ОУ – объект управления