НАЛАДКА ПРИБОРОВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ

Электронные приборы

Электронные регуляторы и блоки предназначены для реализации! стандартных законов регулирования. Промышленность выпускает! как отдельные регуляторы (например, РПИБ, РП), так и блоки, I входящие в агрегатированные комплексы «Каскад» и АКЭСР. Послед-1 ние отличаются лишь элементарной базой, применяемой для их соз-1 даиия,— интеїральными микросхемами. В настоящее время блоки! «Каскад» снимают с производства, АКЭСР применяют в основном на| крупных энергетических комплексах, поэтому конструкцию электрон-1 ных регуляторов рассмотрим на примере регулятора РПИБ.

Эти регуляторы, так же как и блоки Р21 («Каскад»), РГ1И и РБИ (АКЭСР), реализуют ПИ-закон регулирования и предназначены для! работы с исполнительными механизмами, имеющими постоянную ско-1 рость. Отличием от блоков «Каскад» и АІОСР является возможность! РПИБа работать в комплексе с измерительными преобразователями,! имеющими физический ВЫХОДНОЙ сигнал — переменное СОПрОТИВЛЄ'1 ние, э. д.с., комплексную взаимную индуктивность.

В комплект регулятора входят следующие элементы: первичные! преобразователи, переключатель и ключ управления, пусковое уст! ройство, исполнительный механизм и электронный регулирующий прибор, состоящий из двух блоков: измерительного и электронного!

Регулирующие приборы РПИБ имеют несколько модификаций! отличающихся только измерительными блоками. Электронный блок! всех модификаций регулятора для всей серии одинаковый. Модифи! кации регуляторов и их назначение приведены в табл. 6.

Принцип измерения физико-химических величин (уровня, раз-1 режеиия, расхода, температуры, содержания кислорода и др.) и схемы! их преобразования в измерительных блоках регулирующих приборов! выполнены так же, как в соответствующих измерительных приборах J Мы рассмотрим два наиболее характерных типа измерительных блов ков И-I V и И-С. Измерительный блок предназначен длясуммирования.1 компенсации и предварительного усиления сигналов, поступающих от! первичных приборов.

В измерительном блоке И-IV (рис. 118) сигналы от четырех пер-1 вичных преобразователей подаются к клеммам 31—33 35—39м, 23щ 27. Часть этих сигналов снимается с потенциометров R81—R84 («Чув-1 ствительность» 1, 2, 3, 4) и суммируется на потенциометрах с напря­жением задатчика R85 и корректора R80. Напряжения задатчика и корректора снимаются с обмотки IV трансформатора Тр1

Таблица 6. Бесконтактные пропорционально-интегральные регулирующие приборы РПИБ

После алгебраического суммирования сигнал, пройдя через транс-] форматор Тр2, фазочувсгвительным однокаскадным полупроводнико-1 вым усилителем усиливается и преобразуется в электрический сигнал постоянного тока, поступающий на вход электроьного блока регуля-1 тора.

На входах измерительного блока собран электрический демпфед на конденсаторах С56—С59, устраняющий частые включения регуля-1 тора при наличии пульсации ре-| гулируемой величины

Измерительная схема блока И-С (рис. 119) представляет со-1 бой мост переменно! о тока на со-| проявлениях/?76, R78, R79, в од-1 но из плеч которого подключен преобразователь сопротивления.1

Напряжение на диагональ моста! подается от трансформатора Тр1. Напряжение разбаланса со втором! диаі онали моста снимается на тран-| сформатор Тр2. Балансировка осу-1 ществляется потенциометрами R81 — «Корректор» и R82 — «Чу-1 вствительность» и задатчиком. 1 Схема выполнена таким обра! зом, что при заданном значении регулируемой температуры напря­жение на выходе измерительного!

Рис. .19- Измерительный блок И-С ^КТ^ШШйТлОК регулирую]

щего прибора РПИ (рис. 120) уси! ливает сигнал, поступающий от измерительного блока, до величины, необходимой для управления пусковым устройством электрического! исполнительного механизма, и с помощью внутренней обратной связи, охватывающей усилитель, формирует ПИ-закон регулирования. 1

Блок включает в себя балансный усилитель, модулятор, триггер, выходной каскад, устройство обратной связи.

Балансный усилитель выполнен на электронной лампе 6Н1П — двойном триоде Л1 и представляет собой мостиковую балансную схе-‘ му, два плеча которой образованы триодами лампы J1L Балансирую! мостиковую схему корректором R6. При сбалансированной схеме моста на выходе балансного усилителя(клеммы А и Б) напряжение отсутствует. Если на сетки триодов лампы Л/ подать сигналы от пер! вичного преобразователя (на левый триод) или сигнал обратной сеязн (на правый триод), то баланс нарушится и на выходе усилителя по­явится напряжение постоянного тока, знак и величина которого сооЛ ветствуют знаку и величине сигнала, разбалансировавшего мостико! вую балансную схему. С выхода балансного усилителя (с клеммы Б) сигнал подается на вход, модулятора.

Модулятор собран на триодах ТІ и Т2, работающих в ключевом

режиме, и преобразует входной сигнал в прямоугольные разнополяр­ные импульсы частотой 50 Гц, амплитуда которых равна напряжению на выходе лампового каскада (клеммы А, Б), а фаза определяется] знаком этого напряжения. Частота модулятора задается частотой на-1 пряжения, снимаемого с V обмотки трансформатора Тр1

На выходе модулятора сигнал раздваивается. В одном направле-| нии он вновь поступает на вход лампового каскада через цепочку Rft—С/, регулирующую нечувствительность регулятора. Напряже-1 ние на выходе лампового каскада не может быть больше эноаногЛ напряжения модулятора. Таким образом, модулятор кроме своего основного назначения ограничивает напряжение и предохраняет сле-| дующий за ним триггер от перегрузок при больших сигналах раз-1 баланса. Второе направление сигнала - - на триггер через цепочку! C7—R17, R19.

Управляемый модулятором триггер образует с помощью обратных! связей узел с релейной статической характеристикой и имеет два ус-| тойчивых состояния. При отсутствии сигнала на выходе лампового! каскада триггер находится в одном из устойчивых состояний — ТЗ закрыт, Т4 открыт. При этом сигнал на его выходе (ГрЗ) отсутствуем транзисторы Т5 и Тб выходного каскада, которые выполняют ролъ4 усилителя мощности, нагруженного пусковым устройством, заперть! начальным анодным напряжением, и ток в нагрузке отсутствует.* При появлении сигнала триггер опрокидывается (переходит во второе! устойчивое состояние), т. е. ТЗ открывается, а Т4 закрывается. В ис­ходное положение триггер возвращается также под действием управ-1 ляющего сигнала.

Периодические опрокидывания триггера вызывают периодические! изменения напряжения в обмотке трансформатора ТрЗ. Благодаря! этому во вторичных обмотках индуцируются напряжения прямоуголь! ной формы. Фаза этого напряжения зависит от полярности напряжения на выходе лампового каскада, поэтому при одной по­лярности открывается триод Т5, а Тб закрывается и в нагрузке (клем! мы 7—8) появляется ток — включается исполнительный механизм! При противоположной полярности Т5 запирается, а Тб подключает нагрузку Z2 к обмотке IV Тр2.

Таким образом, через нагрузку будет протекать пульсирующий ток одной полярности. Если при первом опрокидывании триггер! откроется триод Тб, то пульсирующий ток потечет через нагрузі ку и

Диоды Д18, Д19 защищают транзисторы Т5 и Тб выходного касі када от перенапряжений, возникающих при отключении управляю щего сигнала с индуктивной нагрузкой.

Выходной каскад нагружен также обмоткой / трансформаторе динамической обратной связи Тр4. При закрытии триода Т5 ток в об­мотке / Тр4 изменяется от максимального до 0. В результате на его обмотке // возникнет напряжение обратной связи, причем в момент начала закрытия Т5 напряжение на обмотке II Тр4 значительно пре­вышает напряжение зажигания неоновой лампы JIH.

При зажигании JIH начинает проводить ток, в результате ПрОИСХО­дит заряд конденсатора СЗ узла обратной связи. Выход обратной связи подсоединен к управляющей сетке правого триода лампы Л1 После того как сигнал обратной связи уравновесит входной сигнал, па входе устройства обратной связи напряжение исчезнет и конден­сатор СЗ начнет разряжаться через сопротивление R9. После разряда конденсатора СЗ на выходе лампового каскада снова появится сигнал разбаланса. Напряжение, до которого успевает зарядиться СЗ, во много раз меньше напряжения зажигания ЛИ, поэтому во время раз­ряда конденсатора СЗ ЛИ гаснет и потенциометры R13 и R14 отключаются от цепи. Такая схема обеспечивает разделение цепей разряда СЗ через R9 и заряда СЗ через R13 и R14 и тем самым достига­ется независимость параметров настройки: времени изодрома Тиа и коэффициента усиления кр друг от друга.

Электронно-гидравлическпс приборы

Электронно-гидравлическая система автоматического регулиро­вания «Кристалл» представляет собой комплекс приборов и устройств, с помощью которых могут быть осуществлены П - И ПИ-залОНЫ при постоянной скорости исполнительного механизма. Регулятор, охваченный жесткой связью по положению исполнительного меха­низма, осуществляет П-закон регулирования. Система предназначена для автоматизации теплотехнических процессов в промышленных, отопительных и энергетических котельных малой и средней мощ­ности.

Особенностью регуляторов системы «Кристалл» является исполь - ювание в качестве рабочей жидкости обычной водопроводной воды, что делает невозможным их применение при отрицательных темпе­ратурах Структурная схема электронно-гидрав­лического регулятора приведена на рис.

121. В измерительную часть регулятора могут быть введены сигналы от несколь­ких (до трех) первичных приборов ПП и устройства обратной связи ОС. Задание регулятору устанавливается задатчиком і. Электрический сигнал, пропорциональ­ный алгебраической сумме сигналов от первичных приборов и задатчика, усили - нается транзисторным усилителем У, око­нечный каскад которого является фазочув - ктвительным. Сигнал с выхода усилителя подается на обмотки электрогидравличе - пшго реле ЭГР, управляющего гидравли­ческим исполнительным механизмом ГИМ.

I Обрати а я связь ОС охватывает все элемен­ты регулятора, включая исполнительный механизм ГИМ.

В качестве первичных приборов в ком­ плекте с электронно-гидравлическим регулятором применяют дшфтя-1 гомеры, дифманометри, термопреобразоьатели сопротивления, в ка­честве усилителя — бесконтактные транзисторные усилители УТ, и УТ-ТС. Исполнительным механизмом служат гидравлические меха-1 низмы (ГИМ, ГИМ-Д, ГИМ-2Д, ГИМ-ІИ и ГИМ-Д2И), отли­чающиеся типами встроенных в них устройств обратной связи.

Степень обратной связи регулятора устанавливают ручкой потен-1 циометра того входа, на который выведена обратная связь, и опре­деляют как коэффициент усиления обратной связи б, выраженный в процентах: Органы контроля, управления и наст-Ю ройки регулятора сосредоточены на перед-И ней панели усилителя (рис. 122):

сигнальные лампы «Больше» (крас - | ная), «Меньше» (зеленая), включающиеся) при отклонении регулируемого параметра в сторону увеличения или уменьшения; I задатчик на десять положений; потенциометр г4 «Нечувствительность»! потенциометры rl—гЗ «Чувствитель! ность» пи трем самостоятельным входам!

клеммы А и Б для контроля сигнала после узла суммирования;

клеммы Б и В для изменения диапазо-] на действия задатчика;

клеммы В и Г для изменения нуля за датчика;

Поскольку принцип работы регулирующих приборов «Кристалл* аналогичен принципу работы регулирующего прибора с бескснтактЛ ным релейным элементом, назначение ручек настройки у них тоже одинаковое.