2Классификация автоматических систем регулирования

Для обеспечения нормальной работы различных по назначению и конструкции аппаратов и установок химической промышленности необходимо регулировать технологические параметры: температуру, давления, расход, уровни, концентрации и др. Автоматические системы регулирования (АСР), используемые для этой цели, классифицируют по нескольким характерным признакам.

По принципу регулирования АСР делятся на действующие: по отклонению;по возмущению;по комбинированному принципу;

П ринцип регулирования по отклонению.В системах, работающих по отклонению регулируемой от заданного значения (рис. 3), возмущение z вызывает отклонение текущего значения регулируемой величины y_т от ее заданного значения u_з. Автоматический регулятор АР сравнивает значения y и u, при их рассогласовании вырабатывает регулирующее воздействие x соответствующего знака, которое через исполнительное устройство (на рис. Не показано) подается на объект регулирования ОР, и устраняет это рассогласование.

В системах регулирования по отклонению для формирования регулирующих воздействий необходимо рассогласование, в этом состоит их недостаток, поскольку задача регулятора состоит именно в том, чтобы не допускать рассогласование. Однако на практике такие системы получили преимущественное распространение, т.к. регулирующее воздействие в них осуществляется независимо от числа, вида и места появления возмущающих воздействий. Системы регулирования по отклонению являются замкнутыми.

П ринцип регулирования по возмущению.

При регулировании по возмущению (рис.4) регулятор АР_в получает информацию о текущем значении основного возмущающего воздействия z₁. При изменении его и несовпадении с номинальным значением u_в регулятор формирует регулирующее воздействие x, направляемое на объект.

В системах, действующих по возмущению, сигнал регулирования проходит по контуру быстрее, чем в системах, построенных по принципу отклонения, вследствие чего возмущающее воздействие может, быть устранено еще до появления рассогласования. Однако реализовать регулирование по возмущению для большинства объектов химической технологии практически не представляется возможным, т.к. это требует учета влияния всех возмущений объекта (z₂, z_3, …), число которых, как правило, велико; кроме того, некоторые из них не могут быть оценены количественно. Например, измерение таких возмущений как изменение активности катализатора, гидродинамической обстановки в аппарат, условий теплопередачи через стенку теплообменника и многих других наталкивается на принципиальные трудности и часто неосуществимо. Обычно учитывают основное возмущение, например, по нагрузке объекта. Кроме того, в контур регулирования системы по возмущению сигналы о текущем значении регулируемой величины у не поступают, поэтому с течением времени отклонение регулируемой величины от номинального значения может превысить допустимые пределы.

Системы регулирования по возмущению являются разомкнутыми

К омбинированный принцип регулирования.

По такому регулирования, т.е. при совместном использовании принципов регулирования по отклонению и по возмущению (рис. 5), удается получить высококачественные системы. В них влияние основного возмущения z₁ нейтрализует регулятором АР_в, работающим по принципу возмущения, а влияние других возмущений (z₂ и др.) - регулятором АР, реагирующим на отклонение текущего значения регулируемой величины от заданного значения.