Konum kontrolörleri ve iki konumlu kontrol

Kendinden seviyeleme özelliği olmayan kontrol nesnelerinde, otomatik kontrolör yardımı olmadan herhangi bir bozulma etkisi lokalize edilemez ve denge durumuna ulaşılamaz.

Otomatik regülatörün çalışması, kontrol edilen parametrenin sapmaları ile düzenleyici gövdenin hareketi sonucunda oluşan düzenleyici etkisi arasındaki ilişkinin türüne göre belirlenir. Bu bağımlılığa denetleyicinin dinamik özelliği veya denetleyicinin düzenleyici yasası denir... Bu bağımlılığın türüne göre düzenleyiciler konumsal, statik veya orantılı, astatik ve izodromik olarak ayrılır.

Bir konumlandırıcıdaki regülatör, her biri kontrol edilen parametrenin belirli değerlerine karşılık gelen iki veya daha fazla sabit konuma sahip olabilir.

Konum sayısına göre regülatörler iki konumlu, üç konumlu ve çok konumlu olabilir.

Uygulamada, en büyük uygulama bulunur iki konumlu regülatörler... Daha ayrıntılı olarak ele alınmaları gerekir.

İki konumlu bir regülatörde, kontrol edilen parametre ayarlanan değerden saptığında (regülatörün duyarsızlığından daha büyük bir miktarda), düzenleyici gövde, düzenleyici maddenin olası maksimum veya minimum akışına karşılık gelen uç konumlardan birini işgal eder. . Belirli bir durumda, minimum değer sıfır giriş olabilir.

Düzenleyici gövdenin açma-kapama düzenlemesiyle bir uç konumdan diğerine hareketi genellikle yüksek hızda gerçekleştirilir - teorik olarak sıfıra eşit bir zaman anında anlık.

Kontrol edilen parametrenin verilen bir değeri için giriş ve çıkış arasında eşitlik gözlenmez. Bu sadece maksimum veya minimum yüklerde olabilir. Bu nedenle, iki konumlu kontrolde sistem genellikle denge dışı bir durumdadır. Sonuç olarak, kontrol edilen parametre ayarlanan değerden her iki yönde sürekli salınır.

Gecikme olmadığında bu salınımların genliği, kolayca varsayılabileceği gibi, regülatörün belirli bir duyarsızlığı olacaktır... Kontrol edilen parametrenin olası salınım bölgesi, regülatör ölü bölgesine bağlıdır ve orada olduğu varsayılarak belirlenir. gecikme değildir.

Kontrolörün ölü bandı, kontrolörün ileri ve geri yönde hareketini başlatmak için gerekli olan kontrol edilen parametrenin değişim aralığıdır. Örneğin, 20 ° C'yi korumaya ayarlanan oda sıcaklığı regülatörü, ısıtıcıya sıcak su sağlarken, iç hava sıcaklığı 21 ° C'ye yükseldiğinde regülatörü kapatmaya başlar ve 19 ° C sıcaklıkta açarsa. , o zaman bu regülatörün ölü bölgesi 2 ° 'ye eşittir.

On-off ile ayarlanan parametreleri korumanın doğruluğu nispeten yüksektir.

Kontrol hassasiyeti yeterince yüksek ise, on-off kontrolörlerin tüm tesislerde kullanılabileceği görülmektedir. Açma-kapama kontrolünün uygulanabilirliği çoğu durumda elde edilen kontrol doğruluğu ile değil, izin verilen anahtarlama frekansı ile belirlenir. Sık anahtarlamanın, regülatörün parçalarının (çoğunlukla temas noktaları) hızlı aşınmasına ve dolayısıyla çalışmasının güvenilirliğinde bir azalmaya yol açtığı akılda tutulmalıdır.

Bir gecikmenin varlığı, parametre dalgalanmalarının genliğini artırdığı için düzenleme sürecini kötüleştirir, ancak öte yandan, gecikme anahtarlama frekansını azaltır ve böylece açma-kapama düzenlemesinin kapsamını genişletir.

Bir kurutma fırınındaki elektrikli iki konumlu bir sıcaklık kontrol cihazının şematik bir diyagramı, şekil 2'de gösterilmektedir. 1.

Pirinç. 1. Kurutma kabinindeki elektrikli iki konumlu termostatın şematik diyagramı: 1 — bimetalik sensör; 2 - ısıtma elektrik elemanı

Bu regülatör bir sensörden (1) ve bir elektrikli ısıtma elemanından (2) oluşur. Sensör iki parçadan oluşur. bimetalik kontak plakaları, sıcaklığın etkisi altında birbirine yaklaşarak bir elektrik devresini kapatabilir veya tersine açabilir.

Kurutma kabininde genellikle 105 °C'lik bir sıcaklık korunur, ardından ayarlanan sıcaklığa ulaşıldığında kontaklar kapatılmalı ve ısıtma elemanının bir kısmı manipüle edilmelidir.Isıtıcıyı hareket ettirdikten sonra gereken Qpr değeri, kurutma fırını Qst'den kaynaklanan ısı kayıplarını tamamen telafi edecek şekilde seçilebilir.

Ancak ayarlanan sıcaklığa ulaşıldığında ısıtıcı tamamen kapanacak şekilde de ayarlanabilir. Birinci varyantta, Qpr = Qst elde etmek mümkündür, ardından regülatör anahtarlama yapmayacaktır.

İncirde. Şekil 2, iki konumlu kontrol işleminin karakteristiğini göstermektedir. Bu şekil, Qpr veya Qst nesne yükündeki tek bir ani değişiklikten sonra zaman içinde kontrol edilen parametredeki değişiklikleri gösterir. Düzenleyici gövdenin zaman içindeki hareketi de burada gösterilmiştir.

Pirinç. 2. İki konumlu kontrol sürecinin özellikleri

İki konumlu regülasyonda, yükteki bir değişikliğin kontrol edilen değerin ortalama değerinde bir değişikliğe neden olduğuna dikkat edilmelidir, örn. belirli düzensizlikler ile karakterize edilir. Kontrol edilen parametrenin ortalama değerinden sapma, formül ile hesaplanabilir.

ΔPcm = (ΔTzap /W) (Qpr/2 — Qct),

burada ΔPcm - kontrol edilen parametrenin ortalama ayar değerinden maksimum yer değiştirmesi; ΔTzap — aktarım gecikme süresi; W, nesnenin kapasite faktörüdür.

Normal durumlarda, Qpr = Qct ve ΔTzap — değer önemsizdir. Bu nedenle yer değiştirme çok önemli olamaz ve regülatörün ölü bölgesini aşmaz.

Açma ve kapama kontrolörlerinin uygulama alanları

Kontrol edilen nesnenin self-leveling derecesi bire yakın olması ve nesnenin bozulmalara karşı duyarlılığının 0.0005 1/s'yi geçmemesi durumunda, sizi zorlayan başka bir sebep yoksa iki konumlu bir kontrolör kullanılabilir. bu denetleyiciyi terk etmek için. Bu nedenler şunları içerir:

1. Sık sık, 4 - 5 dakikadan az, regülatörün açılıp kapanması, bu genellikle kapasite faktörlerinin düşük olduğu ve saha yükünün sık değiştiği sahalarda yapılır.

İzin verilen anahtarlama frekansının, bu seviyedeki düzenleyicilerin teknik gelişmişliği tarafından belirlendiği akılda tutulmalıdır. Bu rakamlar, otomatik kontrol sisteminin uygulanmasıyla belirlenir. Belki gelecekte, esas olarak aşağı doğru rafine edilebilirler. Ek olarak, düzenleyici unsurlardan birinin minimum standartlaştırılmış işlem (döngü) sayısını bilerek, regülatörün gerekli ömrünü ayarlayarak izin verilen anahtarlama sıklığını belirlemenin mümkün olduğu unutulmamalıdır.

2. Isı taşıyıcının beslemesinin, örneğin besleme havalandırma ünitesinin hava ısıtıcılarına veya klima ünitesinin ilk ısıtmasının hava ısıtıcılarına beslenmesinin durdurulmasının kabul edilemezliği. Kış mevsiminde ısıtıcılara soğutma sıvısı beslemesinin tamamen veya kısmen durdurulması durumunda, soğuk havayı yüksek hızda emen fan çalışırken çok hızlı donabileceği unutulmamalıdır.

3.Düzenlenmemiş çevresel parametrelerde büyük sapmaların kabul edilemezliği Burada, bazı durumlarda hava parametrelerinden birinin düzenlendiği, diğerinin düzenlenmediği ancak belirli sınırlar içinde olması gerektiği kastedilmektedir.

Örneğin tekstil sektöründeki mağazalarda belirli bir sıcaklığın korunması olarak adlandırılabilir. Buradaki görev, bağıl nemi belirli sınırlar içinde tutma koşullarının korunacağı bir sıcaklığı düzenlemektir. Ancak sıcaklık belirtilen sınırlar içerisinde tutulursa bağıl nemdeki dalgalanmalar izin verilen sınırın üzerine çıkar.

Son durum, kontrol edilen nesnenin sıcaklığa ilişkin kapasite katsayılarının, bağıl neme ilişkin aynı katsayılardan nispeten daha yüksek olması ile açıklanabilir. Uygulamada çok sık olarak bu tür atölyelerde açma-kapama sıcaklık kontrolünün terk edilmesi gerekir.

4. Kontrol edilen parametrelerdeki dalgalanma gereksinimlerine uygun olarak kontrol ortamının parametrelerinde keskin ve önemli bir sapmanın kabul edilemezliği.

Örneğin, besleme odası hava ısıtıcısının ısıtma kapasitesinin açma-kapama ayarı sırasında besleme havasının sıcaklığında, işyerinde rahatsız edici bir üfleme hissine neden olacak kadar önemli sapmalar olabilir. Genel olarak, iç sıcaklıktaki dalgalanmalar belirlenen limitleri aşmayacaktır.

Bu durum, besleme havası sıcaklığını kontrol etme amacı olarak hava ısıtıcısının ve iç sıcaklığı kontrol etme amacı olarak üretim odasının kapasite katsayılarının farklı değerleri ile de açıklanabilir.

Bu nedenle, nesnenin uygun bir özelliği varsa ve açma-kapama denetleyicisinden vazgeçmek için bir neden yoksa, her zaman ikincisini kurmayı hedeflemelisiniz. Bu tip regülatör, en basit ve en ucuz, operasyonda en güvenilir ve nitelikli bakım gerektirmez. Ek olarak, bu tür düzenleyiciler, istikrarlı bir düzenleme kalitesi sağlar.

Önemli bir gerçek şu ki, iki konumlu bir regülatörün çalıştırılması, yalnızca kapanma veya açılma anlarında kullanıldığından, genellikle minimum enerji tüketimi gerektirir.

İki konumlu kontrolörler çok sık kullanılır elektrikli fırınlarda otomatik sıcaklık kontrolü için.