2.2. Автоматическая система регулирования температуры теплового объекта на базе регулятора рс-29
Объект регулирования (рис. 3) представляет собой нагревательный элемент (нихромовая проволока), расположенный в трубе, продуваемый потоком воздуха от вентилятора. В трубе над нагревательным элементом расположена регулирующая заслонка, которой можно полностью закрыть или открыть воздушный поток от вентилятора, меняя тем самым динамические свойства объекта.
Питание к объекту подводится через понижающий трансформатор 220В/36В и лабораторный автотрансформатор (ЛАТР), выход которого подключен к нагревательному элементу объекта (спирали). ЛАТР в рассматриваемой системе является регулирующим органом, т. к., изменяя положение движка ЛАТРа можно менять подводимое напряжение спирали от 0 В (движок ЛАТРа в крайнем нижнем положении) до 36 В (движок ЛАТРа в крайнем верхнем положении).
Структурная схема автоматической системы регулирования изображена на рис. 3.
Рис. 3. Структурная схема автоматической системы регулирования
Регулируемая величина (температура в объекте) измеряется с помощью термоэлектрических преобразователей – термопар (ТХК1 и ТХК2) хромель-копелевых.
Сигнал с термопары ТХК1 поступает на вторичный прибор КСП-2 гр ХК показывающий и записывающий текущее значение температуры.
Сигнал со второй термопары ТХК2 поступает на нормирующий преобразователь типа ПТ-ТП-68, преобразующий сигнал термопары в унифицированный токовый сигнал 0-5 мА.
Сигнал с преобразователя, пропорциональный текущему значению измеряемой температуры, подается на токовый вход измерительного субблока регулятора РС-29.012. Далее этот сигнал передается в элемент сравнения, в который так же поступает сигнал с устройства задания. Разностный сигнал (ε – рассогласование) поступает в регулирующий субблок регулятора РС-29.012, вырабатывающий управляющее воздействие по ПИ-закону регулирования.
Выходной сигнал регулятора в виде импульсов напряжения 24 В поступает
в магнитный пускатель типа МКР-0-58 (пускатель магнитный, контактный, реверсивный), контактами которого управляется двигатель исполнительного механизма (типа МЭО-4/63-0.63).
Выходной вал двигателя ИМ механически жестко связан с подвижным контактом ЛАТРа, изменяя, таким образом, напряжение, подводимое к объекту в соответствии с заданной температурой и действующими в данный момент возмущениями.
Возмущениями в рассматриваемой системе являются положение заслонки в трубе и температура окружающего воздуха.
Вторичный прибор КСП-2 гр. ХК, магнитный пускатель МКР-0-58 сняты с производства (морально устарели). Вместо них в настоящее время для работы в САР отечественная промышленность выпускает вторичные приборы типа Диск-250, А-643 и др., работающие с термопарами, термосопротивлениями любых типов, с сигналами тока и напряжения и имеющие унифицированные токовые выходные сигналы.
В качестве пускателей выпускают пускатели бесконтактные реверсивные типа ПБР-2М.
Указанная аппаратура совместно с современными регуляторами (РС-29) позволяет комплектовать современные САР нижнего уровня.
Функции регулятора в подобных системах так же могут выполнять современные микропроцессорные контроллеры разных типов, например, типа ADAM – 5000, Siemens и др.
С учетом того, что отдельные элементы АСР – датчики, вторичные приборы будут рассмотрены в других, выполняемых Вами работах. Здесь подробнее изучим современный автоматический регулятор РС-29 системы “Контур-2” и выполняемые им функции.