aru (954465), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Программное регулирование3. Системы позиционного (релейного) регулирования (рис. 2.10)Рис. 2.10. Система позиционного регулированияНапример, в САРд (системе автоматического регулирования давления пара во вспомогательном котле с электрическим подогревом) регулируемый параметр давление пара y0 поддерживается в рабочем диапазонеy0  ymax  yminпутем включения – выключения электрического нагревате31ля. Темп возрастания – падения давления определяется величиной потребления пара (нагрузкой  ), в результате чего скважность подачи тока0  t , t 2  t3 и t 4  t5 различна во времени.

САР обеспечивает поддержание1давления пара в пределах заданной степени неравномерности статическойхарактеристики (статизма) САРдymax  ymin100% ,y0 номгде yo ,ном - номинальное (паспортное) давление пара.Если ось ординат имеет безразмерный вид, то  ymax  ymin , о. е., или   ymax  ymin  100% .В отличие от САР, представленной на рис. 2.1, система автоматизированного управления (САУ) предполагает внедрение интеллектуальногоинтерфейса между пользователем, программным устройством и САР(рис. 2.11).Рис. 2.11. Структурная схема автоматизированного управленияСистема автоматического управления предполагает, в отличие от автоматизированного управления, введение многочисленных обратных связей от объекта к программному устройству с исключением роли вахтенного с его воздействием на координату режима y реж программногоустройства (рис.

2.12).32Рис. 2.12. Структурная схема автоматического управленияСистемы автоматизации должны удовлетворять следующим основным требованиям Регистра РФ и других надзорных органов:1.Повышению технической и эксплуатационной эффективностииспользования технических средств, безопасности работы и плаванияпри улучшении условий труда и быта экипажа или обслуживающегоперсонала.2.Повышению количественных показателей надежности, связанных с возрастанием отрыва судов от береговых баз: срок службы систем автоматизации без регулировок и разборки неменее 7000 ч, а общий ресурс работы должен быть равен ресурсуобъекта; средства автоматизации должны нормально функционировать прикрене до 20° (при длительном крене –15°) и дифференте до 10°; средства автоматизации должны нормально функционировать вусловиях вибрации с f  20 Гц при амплитуде 0,5 мм и выдерживать удары с ускорением до 70 м/с2 при t мко до 60 °С и влажностивоздуха до 95 %; средства автоматизации должны соответствовать Правилам приемки Регистра РФ и других надзорных органов, наблюдения и освидетельствования; исполнение должно быть искро- и взрывобезопасным и защищенным от влаги, паров масла и топлива;33 в средствах автоматизации должна предусматриваться возможность ручного вмешательства в процесс управления; для питания средств автоматизации должен предусматриваться резервный источник, включаемый в работу автоматически за t  10 с; усилия на задающих органах средств автоматизации должны бытьв пределах 30–50 Н; технические требования к характеристикам и показателям индивидуальны для каждой системы и объекта, исходя из характера и условий работы согласно государственным стандартам или ведомственной нормативной документации; средства автоматизации должны обеспечивать алгоритм управления согласно с инструкциями, т.

е. должны обеспечивать техническиправильный алгоритм функционирования (с исключением опасныхперегрузок и аварийных состояний); для средств автоматизации должны быть оговорены требования поточности задаваемого режима, времени отработки задания и т. д.Если САР (САУ) сама определяет наивыгоднейшее для данных условий эксплуатационное значение координаты y зад и способна перенастраиваться, то ее называют самонастраивающейся (адаптивной) или оптимизирующей системой. Применение микропроцессорных САУ в этом планеявляется перспективным.В целом, вопросы автоматизации связаны с осуществлением функцийуправления, контроля и защиты объектов, что в обобщенном виденаглядно представлено на рис.

2.13.Главными функциями управления, контроля и защиты являются:– автоматическое или автоматизированное управление;– сигнализация, индикация или регистрация основных параметров работысиловой установки;– снятие, ограничение или блокировка нагрузки.При этом параметры постоянно или периодически выводятся наштатные приборы, индикаторные или световые табло, а также распечатываются.34непосредственноеручноеручноеУправлениенепосредственноечерез автоматическийрегуляторнепосредственноеавтоматизированноеавтоматическоенепосредственноечерез автоматическийрегуляторчерез ПМК(штатная)КИПнепрерывная визуальнаяиндикацияиндикациясветовое таблопериодическая по вызовуисполнительнаяпечатьпо критическим параметрамисполнительнаяКонтрольсигнализациясигнализациярегистрациярегистрациятревожная (АПС)по некритическим параметрамтекущее значениепериодическая(печать)непрерывная (самописцы)текущие значениявыбеги параметровпечатьзапрет (блокировка)печатьсветовое таблоЗащитавыключениевыключениеснижениенагрузкиРис.

2.13. Структура и виды управления, контроля и защиты35Следует особо остановиться на способах регулирования процессов всудовой автоматике.И з в е с т н ы следующие с п о с о б ы р е г у л и р о в а н и я:1) регулирование по отклонению регулируемого параметра от заданной величины, в теории регулирования этот способ известен какпринцип И.

Ползунова – Д. Уатта;2) регулирование по скорости изменения регулируемого параметра(способ братьев Сименс);3) регулирование по ускорению регулируемого параметра;4) регулирование по изменению нагрузки (способ Понселе).На практике реализуется принцип Ползунова – Уатта, реже в совокупности с 3-м и 4-м способами. Самостоятельно 2, 3 и 4-й способы ужене применяются.§ 2.7. Задача синтеза (анализа) САРЗная цепь передачи воздействий в САР и зная относительные характеристики элементов, можем построить, например, характеристику системы,т.

е. для этого необходимо поэлементное познание связей в объекте регулирования (рис. 2.14).Противоположными действиями на основании известных статическиххарактеристик элементов САР возможно структурирование сложных систем автоматического регулирования. Этот подход называют синтезомструктурных схем. На рис. 2.14 в простейшем виде показан механизм создания САР из элементов автоматики с известными свойствами и характеристиками.Исходя из известных статических характеристик элементов простейшей САР (для объекта – это семейство нагрузочных характеристик, длярегулятора – статическая характеристика приyзад  const иK C1 hpz 1 ),получаем с т а т и ч е с к у ю х а р а к т е р и с т и к у САР.

Это зависимость момента двигателя как функция частоты вращения коленчатоговала M  f () , полученная для всего диапазона регулирования при работе36двигателя на регуляторе при фиксированном значении координаты задания yзад  const .Эту зависимость также называют р е г у л я т о р н о й х а р а к т е р и с т и к о й двигателя. Как следует из рис. 2.14, параметры регуляторной характеристики определяются частными характеристиками составляющих САР элементов. Следовательно, при синтезе возможен целенаправленный выбор и корректирование характеристик элементов с целью оптимизации параметров проектируемой (модернизируемой) САР.Рис.

2.14. Синтез статической характеристики САР на базе статическиххарактеристик элементов САР37Наклон же статической характеристики регулятора при этом определяет степень неравномерности регуляторной характеристики. Следует поставить задачи для последующего изучения курса:1. Общие требования к САРч и характеристики элементов системы.2.

Двигатель как объект регулирования.3. Измеритель скорости с его элементами.4. Динамика двигателя, регулятора и САРч в целом.5. Устойчивость системы автоматического регулирования.Задание для самостоятельной работыЧто собой представляет функциональная схема САР?Что собой представляет структурная схема САР?Какими условными элементами представлена структурная схема САР?Как представляют на структурных схемах элементы САР?Дайте понятие о характеристиках подвода и отвода энергии.Что собой представляют статические характеристики каналов передачи объекта?7.

Дайте представление об устойчивости элементов САР с использованием статических характеристик.8. Дайте понятие «статическая характеристика».9. Дайте понятие об уравнении статики элемента САР.10. Понятие об уравнении САР.11. Как упростить сложную структурную схему САР с использованиемстандартных эквивалентов?12. Перечислите виды задач регулирования.13. В чем отличие статического регулирования от программного регулирования сложных объектов?14. Поясните принцип и работу автоматизированного управления поструктурной схеме.15. Поясните работу автоматического управления по структурной схеме.16. В чем заключается задача синтеза (анализа) САР?1.2.3.4.5.6.38Глава 3.

ТЕРМИНОЛОГИЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ,ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К САРчСистемой автоматического регулирования скоростного режима работы двигателя называется совокупность взаимодействующих элементов(как минимум объект и автоматический регулятор), предназначенных дляподдержания в заданных пределах частоты вращения (  ) коленчатого вала.

Здесь  – регулируемый параметр, сам ДВС – регулируемый объект.Регулятор является отдельным элементом системы. Это устройство, воспринимающее отклонение регулируемого параметра от заданной величины и вырабатывающее автоматически воздействие, исключающее это отклонение. Регулятор, как правило, состоит:1. Из чувствительного элемента (центробежный измерительскорости – частный, но очень распространенный случай), который воспринимает отклонение регулируемого параметра от заданной величины и реагирует на это воздействие.2.

Привода на орган управления дизеля (рейка топливного насоса высокого давления).3. Сервомотора (усилителя мощности – УМ) в случае, когда усилие, развиваемое чувствительным элементом, недостаточно дляперемещения органа управления. Тогда регулятор называется регулятором непрямого действия (РН).4. Устройства, позволяющего осуществлять настройку регулятора на определенную величину регулируемого параметра (координата задания).5.

Катаракта, как правило, с приводом через пружину (так называемый упруго присоединенный катаракт).6. Устройства для настройки статизма (например, включениедополнительной пружины для изменения жесткости главной).В практике регулирования частота вращения обозначается как (1/с), но так как по настоящее время принято измерять частоту вращенияпо используемым приборам как n (об/мин или 1/мин), то в дальнейшембудем применять параметры  и n . Как правило, органы настройки ли-39бо изменяют предварительную затяжку пружины, либо воздействуют накинематические связи между элементами регулятора.Органы, связывающие во время работы регулируемый объект с регулятором, а также отдельные элементы регулятора между собой, называются соединительными элементами, а остальные органы, обслуживающиеСАР, – вспомогательными органами (например, масляный насос, обратные клапаны).В общем случае при помощи регулятора устанавливается (ограничивается) скорость вращения двигателя и основной функцией регулятораявляется стабилизация скорости.Под средним числом оборотов (частотой) будем понимать скоростьустановившегося движения вала  или n (за период времени t  3  60 с).Под мгновенной частотой вращения – скорость вращения за интервалвремени между вспышками в цилиндрах.Зависимость между установившимися значениями относительногохода муфты регулятораzzн(относительным перемещением муфты) иnnн(относительной скоростью вращения), определенная во всем диапазонерегулирования при фиксированной настройке регулятора узад  const ,называется с т а т и ч е с к о й х а р а к т е р и с т и к о й р е г у л я т о ра (рис.

Характеристики

Список файлов лекций