Глоссарий    —    Глоссарий

Управление различными исполнительными устройствами

Для поддержания заданного значения регулируемого параметра при работе ЛУ в режиме «Регулятор» можно использовать разные типы исполнительных устройств, но все они могут быть условно разделены на две группы:

• нагреватели;
• холодильники.

Нагревателем условно называют устройство, включение которого должно приводить к увеличению значения измеряемого параметра.

Холодильником называют устройство, включение которого должно приводить к уменьшению значения измеряемого параметра.

Кроме того, в некоторых ПИД-регуляторах ОВЕН существует специальный режим для управления устройствами типа «задвижка». Задвижка, в свою очередь, тоже может управлять либо нагревателем, либо холодильником.

Нагреватель

Управление процессом при помощи устройств данного типа предполагает, что с увеличением значения выходного сигнала Y увеличивается значение регулируемого параметра.

Выходной сигнал регулятора и временная диагарамма выходного реле при ШИМ-управлении нагревателем

 

Холодильник

Управление процессом при помощи устройств данного типа предполагает, что с увеличением значения выходного сигнала Y уменьшается значение регулируемого параметра.

Одновременное управление нагревателем и холодильником

Для поддержания регулируемой величины регулятор управляет двумя исполнительными устройствами - нагревателем и холодильником. Если в момент включения регулятора значение регулируемого параметра меньше заданного, регулятор включает нагреватель и использует это устройство до тех пор, пока величина выходного сигнала Y не поменяет знак на противоположный. После этого регулятор включает холодильник.

Управление нагревателем и холодильником

 

Особенности работы ПИД-регулятора при управлении задвижкой (позиционно-пропорциональное регулирование)

Устройство типа «задвижка» имеет электрический привод и две пары контактов для управления направлением ее вращения. Это устройство управляется только импульсными сигналами. При подаче управляющих импульсов на первую пару контактов задвижка перемещается в одну сторону, например, открывается, при подаче импульсов на вторую – закрывается.

Если задвижка имеет датчик положения, то регулятор вычисляет выходной сигнал Y_i (положение задвижки в процентах) и перемещает задвижку в нужное положение. При вычислении Y_i в формулу для ПИД-регулятора вносятся коррективы. Считается, что двигатель задвижки – это «интегрирующее звено», и регулятором производится дополнительное дифференцирование выходного сигнала. В этом случае постоянная времени дифференцирования τ_д не учитывается, даже если она была ранее установлена. Пропорциональная и интегральная составляющие действуют так же, как при управлении нагревателем (холодильником).

Если датчик положения отсутствует, то регулятор вычисляет среднюю скорость перемещения задвижки v_ср. по формуле:

 

Xp - полоса пропорциональности Ei - рассогласование (отклонение) ΔEi - разность между двумя соседними измерениями Ei и Ei-1 τи - постоянная времени интегрирования

 

Если v_ср.<0, то сигнал выдается на контакты реле «закр.»; если v_ср.>0, то на реле «откр.». Длительность управляющих импульсов при этом определяется по формуле:

 

D - длительность импульсов Тсл - период следования импульсов

 

Задвижка может работать и в режиме нагревателя, и в режиме холодильника. На рис. 2 показана диаграмма работы выходных реле при работе задвижки в режиме нагревателя.

Схема управления задвижкой

Диаграмма работы выходных реле при работе задвижки в режиме нагревателя