To tylko jedna z 10 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Układ regulacji
Funkcje realizowane przez automatykę w inżynierii środowiska:
- regulacja,
- sterowanie,
- zabezpieczenie,
- optymalizacja.
Układ regulacji jest połączeniem elementów automatyki, które współdziałają ze sobą realizując wyznaczone zadanie.
Schemat blokowy układu regulacji
Regulator-urządzenie wykonawcze-urządzenie regulacji-element pomiarowy-regulator
Element automatyki
• Element automatyki jest to urządzenie posiadające sygnał wejściowy i wyjściowy
sygnał wejściowy-element automatyki-sygnał wyjściowy
• Elementy liniowe są to takie elementy, których matematyczny opis ma postać zależności liniowych.
• Elementy nieliniowe są opisywane za pomocą nieliniowych równań algebraicznych, różnicowych lub różniczkowych.
Obiekt regulacji
• Obiektem regulacji może być urządzenie, zespół urządzeń lub proces technologiczny, w którym w wyniku zewnętrznych oddziaływań realizuje się pożądany algorytm działania.
• Na obiekt regulacji oddziałują zmienne wejściowe nazywane sygnałami nastawiającymi u oraz zmienne szkodliwe nazywane sygnałami zakłócającymi z.
• Sygnały wejściowe wpływają na sygnały wyjściowe nazywane zmiennymi regulowanymi y.
Wartość zadana, zakłócenie
• Zakłócenie z jest sygnałem wywierającym niekorzystny wpływ na wartość wielkości regulowanej y.
• Zakłócenia generowane poza systemem są sygnałami wejściowymi do obiektu regulacji.
• Wartość zadana w wielkości regulowanej jest określona przez wielkość wiodącą w procesie regulacji.
Regulator
• Regulator jest to element układu regulacji, którego zadaniem jest wytworzenie sygnału sterującego wpływającego na przebieg wielkości regulowanej. Sygnałem wejściowym regulatora jest uchyb regulacji e, a sygnałem wyjściowym wielkość sterująca u.
• Uchyb regulacji e otrzymuje się w regulatorze w wyniku porównania wartości zadanej w oraz wartości wielkości regulowanej y. e = w - y
Regulator zależnie od uchybu regulacji odpowiednio zmienia sygnał sterujący u tak aby spełnić warunek równości wielkości regulowanej i wartości zadanej y=w.
Urządzenie wykonawcze
• Urządzenie wykonawcze składa się z elementu napędowego oraz elementu wykonawczego.
• Element wykonawczy jest to urządzenie wymuszające zmiany wielkości regulowanej.
• W systemach grzewczych i wodociągowych elementem wykonawczym jest najczęściej pompa i zawór regulacyjny. W systemach wentylacyjnych wentylator i przepustnica. W urządzeniach transportowych - podajnik, przenośnik.
• Element nap
(…)
… regulację, sterowanie i optymalizację.
Regulacja DDC przy zastosowaniu mikrokomputera
• Podstawowa różnica pomiędzy regulatorami analogowymi i cyfrowymi polega na tym, że w regulatorach analogowych sygnały analogowe ulegają ciągłej obróbce a w regulatorach cyfrowych następuje zamiana sygnału analogowego na cyfrowy (binarny) następnie obróbka sygnału i ponowna zamiana na sygnał analogowy (rys.).
A/D…
… oraz multiplekser, który jest urządzeniem przełączającym sygnały analogowe. Multiplekser wybiera i doprowadza do przetwornika A/C kolejne sygnały.
• Sterowanie urządzeniami wykonawczymi układu regulacji może być realizowane przy pomocy sygnałów cyfrowych i analogowych. Wszystkie sygnały wychodzące z mikrokomputera mają charakter binarny, dlatego w celu wytworzenia sygnałów analogowych na wyjściu ze sterownika stosowane są przetworniki cyfrowoanalogowe C/A. Do obsługi sygnałów analogowych wyjściowych nie stosuje się multiplekserów lecz indywidualne przetworniki C/A.
Rozwiązania sprzętowe sterowników
• Przyjmując budowę mechaniczną jako kryterium podziału sterowników można wymienić następujące rodzaje:
- sterowniki kompaktowe,
- sterowniki kompaktowe rozszerzalne z możliwością przyłączenia dodatkowych modułów…
… i wyprowadzane z regulatora dzielimy na sygnały analogowe A oraz sygnały cyfrowe D.
W technice grzewczo-wentylacyjnej jako standardowe sygnały analogowe wejściowe i wyjściowe stosuje się:
- napięcie o zakresie 0/2 do 10 V,
- prąd 0/4 do 20 mA,
- ciśnienie (regulatory pneumatyczne) 0,2 do 1,0 bar W niektórych wykonaniach regulatorów stosuje się jako wielkość analogową wejściową rezystancję mierzoną w Ω. Sygnały…
… grzejnikowych wykorzystywane są następujące zjawiska fizyczne zachodzące pod wpływem temperatury:
- rozszerzalność cieplna cieczy,
- rozszerzalność cieplna ciał stałych,
- zmiana prężności pary nad powierzchnią cieczy,
- zmiana objętości substancji w czasie krzepnięcia i topnienia.
Regulator temperatury c.w.u. bezpośredniego działania
• Termostat z nastawnikiem wartości zadanej, kapilarą oraz czujnikiem…
… wilgotności (higrostaty) oraz regulatory poziomu cieczy.
TERMOSTATY
• Termostatem nazywamy urządzenie składające się z czujnika temperatury i regulatora.
• W termostatach najczęściej stosowane są czujniki rozszerzalnościowe:
• bimetalowe,
• prętowe
• lub membranowe.
• Sprężyna bimetalowa to zwinięte razem dwa metalowe paski o różnej rozszerzalności cieplnej.
• Czujnik prętowy stanowią dwa powiązane ze sobą pręty. Jeden z materiału o dużej rozszerzalności cieplnej, drugi wykonany z inwaru, charakteryzujący się znikomą rozszerzalnością cieplną.
• Czujniki membranowe (ew. z kapilarą) wykorzystują zjawisko rozszerzalności cieczy (nafta) i gazów (butan, fluorowęglowodór np.freon) oraz zjawisko adsorbcji.
Presostaty - presostat różnicy ciśnień
Presostat z wyświetlaczem wartości zadanej Presostat różnicy…
…,
• pneumatyczne,
b) w układach elektrycznych siłowniki:
• elektryczne,
• elektrohydrauliczne,
• termoelektryczne,
• elektromagnetyczne,
ELEKTRYCZNE SIŁOWNIKI ZAWORÓW
W siłownikach elektrycznych energia elektryczna przetwarzana jest na energię mechaniczną, która wykorzystywana jest do napędzania elementu nastawczego. Trzpień siłownika napędzany jest silnikiem za pośrednictwem przekładni redukcyjnej zębatej…
… należy się liczyć z pewnymi trudnościami i dodatkowymi kosztami.
Należą do nich:
- konieczność zakupu oprogramowania narzędziowego wraz z komputerem serwisowym (typu laptop) i interfejsami komunikacyjnymi do konfigurowania
sterowników,
- umiejętność tworzenia programów sterujących oraz obsługi programów narzędziowych.
Programowalne regulatory (sterowniki) kompaktowe z biblioteką aplikacji
Zastosowanie…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)