Mga kontrol sa posisyon at kontrol ng dalawang posisyon

Sa mga control object na walang self-leveling, hindi ma-localize ang anumang epekto ng kaguluhan nang walang tulong ng awtomatikong controller at hindi makakamit ang equilibrium state.

Ang pagpapatakbo ng awtomatikong regulator ay natutukoy sa pamamagitan ng uri ng ugnayan sa pagitan ng mga paglihis ng kinokontrol na parameter at ang regulating effect ng regulating body, na nangyayari bilang resulta ng paggalaw nito. Ang dependence na ito ay tinatawag na dynamic na katangian ng controller o ang regulatory law ng controller... Ayon sa uri ng dependence na ito, ang mga regulator ay nahahati sa positional, static o proportional, astatic at isodromic.

Ang regulator sa isang positioner ay maaaring magkaroon ng dalawa o higit pang mga nakapirming posisyon, na ang bawat isa ay tumutugma sa ilang mga halaga ng kinokontrol na parameter.

Ayon sa bilang ng mga posisyon, ang mga regulator ay maaaring dalawang posisyon, tatlong posisyon at multi-posisyon.

Sa pagsasagawa, ang pinakamalaking aplikasyon ay matatagpuan sa dalawang posisyon na mga regulator... Dapat silang talakayin nang mas detalyado.

Sa isang dalawang-posisyon na regulator, kapag ang kinokontrol na parameter ay lumihis mula sa itinakdang halaga (sa halagang mas malaki kaysa sa insensitivity ng regulator), ang katawan ng regulasyon ay sumasakop sa isa sa mga matinding posisyon na naaayon sa maximum o minimum na posibleng daloy ng nagre-regulate na substance . Sa isang partikular na kaso, ang minimum na halaga ay maaaring zero inflow.

Ang paggalaw ng nagre-regulate na katawan mula sa isang dulong posisyon patungo sa isa pa na may on-off na regulasyon ay karaniwang ginagawa sa mataas na bilis — theoretically instantaneous sa isang oras na instant katumbas ng zero.

Ang pagkakapantay-pantay sa pagitan ng pag-agos at pag-agos ay hindi sinusunod para sa isang naibigay na halaga ng kinokontrol na parameter. Maaari lamang itong mangyari sa maximum o minimum na pag-load. Samakatuwid, sa dalawang posisyon na kontrol, ang sistema ay karaniwang nasa isang hindi balanseng estado. Bilang resulta, ang kinokontrol na parameter ay patuloy na nag-o-oscillate sa parehong direksyon mula sa itinakdang halaga.

Ang amplitude ng mga oscillations na ito sa kawalan ng mga pagkaantala, dahil madaling ipalagay, ay magiging isang tiyak na insensitivity ng regulator... Ang zone ng mga posibleng oscillations ng kinokontrol na parameter ay nakasalalay sa regulator dead zone at natutukoy sa pag-aakalang mayroong ay walang pagkaantala.

Ang deadband ng controller ay ang hanay ng pagbabago ng kinokontrol na parameter na kinakailangan upang simulan ang paggalaw ng controller sa pasulong at pabalik na direksyon. Kaya, halimbawa, kung ang regulator ng temperatura ng silid, na nakatakdang mapanatili ang 20 ° C, ay nagsisimulang isara ang regulator kapag nagbibigay ng mainit na tubig sa pampainit, kapag ang panloob na temperatura ng hangin ay tumaas sa 21 °, at binubuksan ito sa temperatura na 19 ° , kung gayon ang dead zone ng regulator na ito ay katumbas ng 2 °.

Ang katumpakan ng pagpapanatili ng mga set na parameter na may on-off ay medyo mataas.

Kung ang katumpakan ng kontrol ay sapat na mataas, lumilitaw na ang mga on-off na controller ay maaaring gamitin sa lahat ng mga pasilidad. Ang kakayahang magamit ng on-off na kontrol sa karamihan ng mga kaso ay tinutukoy hindi sa pamamagitan ng nakamit na katumpakan ng kontrol, ngunit sa pamamagitan ng pinapayagang dalas ng paglipat. Dapat itong isipin na ang madalas na paglipat ay humahantong sa mabilis na pagsusuot ng mga bahagi (madalas na mga contact) ng regulator at, samakatuwid, sa pagbawas sa pagiging maaasahan ng operasyon nito.

Ang pagkakaroon ng pagkaantala ay nagpapalala sa proseso ng regulasyon, dahil pinapataas nito ang amplitude ng mga pagbabago sa parameter, ngunit sa kabilang banda, ang pagkaantala ay nagpapababa sa dalas ng paglipat at sa gayon ay nagpapalawak ng saklaw ng on-off na regulasyon.

Ang isang schematic diagram ng isang electric two-position temperature controller sa isang drying oven ay ipinapakita sa fig. 1.

kanin. 1. Schematic diagram ng isang electric two-position thermostat sa isang drying cabinet: 1 — bimetallic sensor; 2 - pagpainit ng elemento ng kuryente

Ang regulator na ito ay binubuo ng isang sensor 1 at isang electric heating element 2. Ang sensor ay binubuo ng dalawa bimetallic contact plates, na sa ilalim ng impluwensya ng temperatura ay maaaring, papalapit sa isa't isa, malapit o, sa kabaligtaran, magbukas ng electric circuit.

Karaniwan, ang temperatura ng 105 ° C ay pinananatili sa drying cabinet. Pagkatapos, kapag naabot ang itinakdang temperatura, ang mga contact ay dapat na sarado at ang bahagi ng heating element ay manipulahin.Ang kinakailangang halaga ng Qpr pagkatapos ng pagmamaniobra ng heater ay maaaring mapili sa paraang ganap na mabayaran nito ang pagkawala ng init mula sa drying oven Qst.

Ngunit maaari rin itong iakma sa paraang kapag naabot ang itinakdang temperatura, ganap na patayin ang pampainit. Sa unang variant, posible na makamit ang Qpr = Qst, pagkatapos ay hindi lilipat ang regulator.

Sa fig. Ipinapakita ng 2 ang katangian ng proseso ng kontrol ng dalawang posisyon. Ipinapakita ng figure na ito ang mga pagbabago sa kinokontrol na parameter sa paglipas ng panahon pagkatapos ng isang biglaang pagbabago sa object load Qpr o Qst. Ipinapakita rin dito ang paggalaw ng nagre-regulate na katawan sa paglipas ng panahon.

kanin. 2. Mga katangian ng proseso ng kontrol ng dalawang posisyon

Dapat tandaan na sa regulasyon ng dalawang posisyon, ang pagbabago sa pagkarga ay nagdudulot ng pagbabago sa average na halaga ng kinokontrol na halaga, i.e. nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga iregularidad. Ang paglihis mula sa average na halaga ng kinokontrol na parameter ay maaaring kalkulahin ng formula

ΔPcm = (ΔTzap /W) (Qpr/2 — Qct),

kung saan ΔPcm — maximum na displacement ng kinokontrol na parameter mula sa average na set value; ΔTzap - oras ng pagkaantala ng paglipat; Ang W ay ang capacity factor ng bagay.

Sa mga normal na kaso, Qpr = Qct at ΔTzap — ang halaga ay hindi gaanong mahalaga. Samakatuwid, ang displacement ay hindi maaaring maging lubhang makabuluhan at hindi lalampas sa dead zone ng regulator.

Mga lugar ng aplikasyon ng on at off controllers

Ang isang dalawang-posisyon na controller ay maaaring gamitin kung sakaling ang antas ng self-leveling ng kinokontrol na bagay ay malapit sa pagkakaisa at ang pagiging sensitibo ng bagay sa mga kaguluhan ay hindi lalampas sa 0.0005 1 / s, kung walang iba pang mga kadahilanan na pumipilit sa iyo upang iwanan ang controller na ito. Kabilang sa mga kadahilanang ito ang:

1. Madalas, wala pang 4 — 5 minuto, pag-on at pag-off ng regulator, na kadalasang ginagawa sa mga site na may mababang kapasidad na mga kadahilanan at may madalas na pagbabago sa pag-load ng site.

Dapat tandaan na ang pinahihintulutang dalas ng paglipat ay tinutukoy ng teknikal na pagiging sopistikado ng mga regulator sa antas na ito. Ang mga numerong ito ay itinatag sa pamamagitan ng pagsasagawa ng awtomatikong sistema ng kontrol. Marahil sa hinaharap maaari silang pinuhin, higit sa lahat pababa. Bilang karagdagan, dapat tandaan na posible na matukoy ang pinahihintulutang dalas ng paglipat sa pamamagitan ng pagtatakda ng kinakailangang buhay ng regulator, habang alam ang minimum na standardized na bilang ng mga operasyon (cycle) ng isa sa mga elemento ng regulasyon.

2. Hindi katanggap-tanggap na ihinto ang supply ng heat carrier, halimbawa sa mga air heaters ng supply ventilation unit o sa mga air heaters ng unang pag-init ng air conditioning unit. Dapat itong isipin na kung sa panahon ng taglamig ang supply ng coolant sa mga heater ay ganap o bahagyang huminto, kung gayon kapag ang fan ay gumagana, na sumisipsip sa malamig na hangin sa mataas na bilis, maaari itong mag-freeze nang napakabilis.

3.Hindi katanggap-tanggap ng malalaking paglihis ng hindi kinokontrol na mga parameter ng kapaligiran. Dito ay sinadya na sa ilang mga kaso ang isa sa mga parameter ng hangin ay kinokontrol, habang ang isa ay hindi kinokontrol, ngunit dapat na nasa loob ng ilang mga limitasyon.

Halimbawa, maaari kang tumawag sa pagpapanatili ng isang tiyak na temperatura sa mga tindahan ng industriya ng tela. Narito ang gawain ay upang ayusin ang naturang temperatura kung saan ang mga kondisyon para sa pagpapanatili ng kamag-anak na kahalumigmigan sa loob ng ilang mga limitasyon ay pananatilihin. Gayunpaman, kung ang temperatura ay pinananatili sa loob ng tinukoy na mga limitasyon, ang mga pagbabagu-bago sa kamag-anak na halumigmig ay lumampas sa pinahihintulutang zone.

Ang huling pangyayari ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga coefficient ng kapasidad ng kinokontrol na bagay na may kaugnayan sa temperatura ay medyo mas mataas kaysa sa parehong mga coefficient na may kaugnayan sa kamag-anak na kahalumigmigan. Kadalasan sa pagsasanay ay kinakailangan na iwanan ang on-off na kontrol sa temperatura sa naturang mga workshop.

4. Hindi katanggap-tanggap ng isang matalim at makabuluhang paglihis ng mga parameter ng kontrol na kapaligiran bilang pagsunod sa mga kinakailangan para sa mga pagbabago sa kinokontrol na mga parameter.

Halimbawa, ang temperatura ng supply ng hangin sa panahon ng on-off na pagsasaayos ng kapasidad ng pag-init ng supply chamber air heater ay maaaring magkaroon ng mga makabuluhang paglihis na magdulot ng hindi kasiya-siyang sensasyon ng pag-ihip sa lugar ng trabaho. Sa pangkalahatan, ang mga pagbabago sa panloob na temperatura ay hindi lalampas sa mga itinatag na limitasyon.

Ang sitwasyong ito ay maaari ding ipaliwanag sa pamamagitan ng iba't ibang mga halaga ng mga coefficient ng kapasidad ng air heater bilang object ng pagkontrol sa supply ng air temperature at ang production room bilang object ng pagkontrol sa indoor temperature.

Kaya, kung mayroong isang angkop na tampok ng bagay at walang dahilan upang iwanan ang on-off na controller, dapat mong laging layunin na i-install ang huli. Ang ganitong uri ng regulator ay lumalabas na ang pinakasimpleng at pinakamurang, ang pinaka maaasahan sa operasyon at hindi nangangailangan ng kwalipikadong pagpapanatili. Bilang karagdagan, tinitiyak ng naturang mga regulator ang matatag na kalidad ng regulasyon.

Ang isang mahalagang katotohanan ay ang actuation ng isang dalawang-posisyon na regulator ay madalas na nangangailangan ng kaunting pagkonsumo ng enerhiya, dahil ito ay ginagamit lamang sa mga sandali ng pagsasara o pagbubukas.

Ang dalawang-posisyon na controllers ay kadalasang ginagamit para sa awtomatikong pagkontrol ng temperatura sa mga electric oven.