НАЛАДКА ПРИБОРОВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ

Регуляторы и регулирующие блоки «Старт»

Регуляторы и регулирующие блоки «Старт» унифицированы по конструкции корпусов, присоединительных размеров и устройств, а также по конструкции элементов, из которых они собраны (ГОСТ 5.32—70). Элементной базой для создания устройств «Старт» стала система УСЭППА — универсальная система элементов про­мышленной пневмоавтоматики.

Базовым регулирующим блоком, на основе которого создаются остальные регуляторы, является ПР3.31. Эти блоки находят широкое применение во всех отраслях промышленности, где для автоматиза­ции технологических процессов применяют пневмоавтоматику.

На рис. 123, а изображена схема регулирующего блока ПР3.31. На входной пятимембранный элемент 1 блока поступают пневмати­ческие сигналы, пропорциональные заданному р3 и фактическому /;п значениям регулируемой величины. При равенстве рг и рп равно­весие элемента 1 возможно лишь при равенстве давления р и давления рк за дросселем (сопротивлением) 2. При неравенстве рп и ра давле ние pi = /?п (/?п — р3) и на дросселе 2 возникнет перепад давле­

ния, равный рп — р3. Воздух начнет перетекать через дроссель 2, и давление в пневмоемкости 3изменится. Скорость изменения давления pfi будет пропорциональна степени открытия дросселя 2. Давление ра подведено к глухой камере повторителя 4, который будет нахо­диться в равновесии только при равенстве рп = рЪ Давления pi и /?и подводят к трехмембранному элементу 6 через дроссель­ный сумматор 5, состоящий из двух постоянных al; a2 и регулируемых pi и (52 пневмосопротивлений. Сечения сопротивлений подобраны таким образом, что в открытом состоянии (3 > а. Если сигнал на вхо­де регулирующего блока равен нулю, то pi — ра и давление в плюсо­вой камере элемента 6 также будет равно ри, так как перетока воз­духа через al в этом случае не будет. Можно сказать, что при равен­стве переменной и задания (входной сигнал равен нулю) выходное давление равно давлению на выходе интегратора ри и будет постоян­ным, так как давление /?н не будет изменяться.

Если при полностью открытых рій (32 на входе блока появит­ся сигнал рп — р3, то в плюсовой камере элемента 6 давление будет равно pi — р„ — {р п — Рз). Это же давление будет и на выходе ре­гулятора, так как проводимости делителей в этом случае равны. При таком положении дросселей коэффициент усиления регулятора будет равен 1, а выраженная в процентах обратная ему величина б — диа­пазон пропорциональности — 100%.

Закрытие сопротивления [31 вызовет увеличение или уменьшение давления в плюсовой камере за счет перетока воздуха через делитель al, pi, соответственно увеличится изменение рьых при одном и том же входном сигнале. Таким образом, закрытие сопротивления pi вызыва­ет увеличение коэффициента усилия блока (уменьшение б). Конст­руктивно сечения сопротивлений а и Р выбраны такими, что при за­крытии pi диапазон пропорциональности уменьшается от 100 до 2%. Если при ри — р3 =[= 0 и открытом pi начать закрывать (32, то дав­ление в минусовой камере будет изменяться тем больше, чем больше будет закрыт (32 и при полностью закрытом дросселе изменение вход­ного сигнала не вызовет изменения выходного. В этом случае выход­ной сигнал будет изменяться пропорционально давлению рп на выходе интегратора. Сопротивление (32 имеет пропуск в закрытом состоянии, поэтому коэффициент усиления не равен нулю и имеет конечное зна­чение «0,033 (диапазон пропорциональности 3000%).

Таким образом, при отклонении значения регулируемой величины по сравнению с заданным давление на выходе регулятора изменится на величину 6 (рп — р3) и затем будет изменяться до тех пор, пока входной сигнал не станет равным 0. Скорость’ этого изменения будет определяться степенью открытия дросселя 2.

Для воздействия на исполнительные устройства выходной сигнал усиливается усилителем 7. Элементы & предназначены для отключения выхода регулятора при ручном управлении и подготовки АСР к бес - толчковому переключению в автоматический режим.

На базе регулирующего блока ПР3.31 построены блоки ПР3.32, ПРЗ. ЗЗ и IIP3.34 Регулирующий блок ПР3.32 имеет встроенный за­датчик, позволяющий использовать его в автоматических системах регулирования, управляют которыми не с пульта оператора, а с места установки регулятора. В устройстве формирования сигнала для регу­ляторов соотношения типа ПРЗ. ЗЗ (рис. 123, б) входные цепи зада­ния и переменной представляют собой дроссельные делители. Воздух сбрасывается не в атмосферу, а б камеру задатчика 9 с давлением воздуха 0,02 МПа — нижним пределом изменения пневматического унифицированного сигнала. Соотношение между величинами сигна­лов (один из сигналов, как правило, выбирают ведущим) устанавли - вается на головках дроссельных делителей, имеющих диапазон изме­нения соотношения от 1:4 до 4:1

Несколько сложнее устройство формирования входного сигнала у регуляторов типа ПР3.34 (рис. 123, в). Эти регуляторы приме­няют для регулирования соотношения двух пневматических сигналов с корректировкой этого соотношения по величине третьего сигнала.

Сигналы рт и ри2, соотношение которых регулируется, подаются на вход устройства формирования. Сигнал ра1 может быть умножен на постоянный коэффициент изменением проводимости дросселя 10, осуществляющего сброс части входного давления в камеру задатчика 9 с давлением 0,02 МПа.

Умножение сигнала рп2 на коэффициент производится с помощью элемента 14. В камеру А элемента 14 подается корректирующее дав­ление /3n3 через постоянный дроссель ПД. Величина давления в камере А будет зависеть от величины ри3 и степени открытия дросселя И, сбрасывающего давление из камеры А в линию с давлением 0,02 МПа. Давление в камере Ъ повторяет давление в камере /1, таким образом сброс давления из линии ри2 в камеру с давлением 0,02 МПа происхо­дит через управляемое сопротивление (камера Б и сопла С1 и С2). При увеличении рпз проводимость элемента 14 уменьшается, при уменьшении увеличивается. Степень воздействия /?п3 на величину со­отношения переменных рт и рп2 зависит от проводимости переменно­го дросселя 11.

К регуляторам приборного типа относятся встраиваемые в при­боры типа КСПЗ изодромные регуляторы, состоящие из блоков ре­гулирующего (БР) интегрирующего (БИ) и выключающего реле Интегрирующий блок БИ включает в себя пневматический дроссель, емкость и реле переключения. Усиление выходного сигнала осуществ-

Рис. 124. Принципиальная упрощенная схема изодромного регулирующего!

устройства:

I, 7 в 10 — рычаги, 2 — заслонка, 3 — сопло, 4 — перегородка, 5 в 9 — штифты, 6 и 8 — пру-| ЖЁНЫ, 11 — винт

ляется усилителем мощности ПР. На рис. 124 не приведена кине­матическая передача, формирующая сигнал рассогласования между переменной и ее заданным значением. При значении переменной, от­личающемся от заданного, угловой рычаг 1 отведет (или приблизит) заслонку 2 от сопла 3. Пневматический усилитель ПР усилит сигнал по мощности и подаст его одновременно в сильфон СООС и через блок интегрирования на выход регулятора и в сильфон положительной обратной связи С ПОС. Под действием разности давления всильфонах перегородка 4 переместится и штифт 5 (в случае уменьшения сигнала) освободит рабочую плоскость рычага 7. Под действием пружины 6 штифт отойдет от рычага 10 и последний под действием пружины 8 повернется до упора на штифт 9 и приблизит заслонку к соплу. Оче­видно, что степень свободы рычага 10, а следовательно, и коэффициент усилия будут тем больше, чём меньше угол между направлением пере - метения перегородки 4 сильфонов и положением стрелки (винта) 11. Стрелка установки диапазона пропорциональности с трением враща­ется в цапфе.