Pengawal kedudukan dan kawalan dua kedudukan

Dalam objek kawalan yang tidak meratakan diri, sebarang kesan gangguan tidak boleh disetempatkan tanpa bantuan pengawal automatik dan keadaan keseimbangan tidak akan dicapai.

Operasi pengawal selia automatik ditentukan oleh jenis hubungan antara sisihan parameter terkawal dan kesan pengawalseliaan badan pengawal selia, yang berlaku akibat pergerakannya. Pergantungan ini dipanggil ciri dinamik pengawal atau undang-undang pengawalseliaan pengawal... Mengikut jenis pergantungan ini, pengawal selia dibahagikan kepada kedudukan, statik atau berkadar, astatik dan isodromik.

Pengawal selia dalam penentu kedudukan boleh mempunyai dua atau lebih kedudukan tetap, setiap satunya sepadan dengan nilai tertentu parameter terkawal.

Mengikut bilangan jawatan, pengawal selia boleh menjadi dua kedudukan, tiga kedudukan dan berbilang kedudukan.

Dalam amalan, aplikasi terbesar didapati pengawal selia dua kedudukan... Mereka harus dibincangkan dengan lebih terperinci.

Dalam pengawal selia dua kedudukan, apabila parameter terkawal menyimpang daripada nilai yang ditetapkan (dengan jumlah yang lebih besar daripada ketidakpekaan pengawal selia), badan pengawal selia menduduki salah satu daripada kedudukan ekstrem yang sepadan dengan aliran maksimum atau minimum yang mungkin bagi bahan pengawal selia. . Dalam kes tertentu, nilai minimum mungkin sifar aliran masuk.

Pergerakan badan pengawal selia dari satu kedudukan hujung ke satu lagi dengan peraturan hidup-mati biasanya dilakukan pada kelajuan tinggi — secara teorinya serta-merta dalam masa yang sama dengan sifar.

Kesamaan antara aliran masuk dan aliran keluar tidak diperhatikan untuk nilai tertentu parameter terkawal. Ini hanya boleh berlaku pada beban maksimum atau minimum. Oleh itu, dalam kawalan dua kedudukan, sistem biasanya berada dalam keadaan tidak seimbang. Akibatnya, parameter terkawal terus berayun dalam kedua-dua arah daripada nilai yang ditetapkan.

Amplitud ayunan ini jika tiada kelewatan, kerana ia mudah diandaikan, akan menjadi ketidakpekaan tertentu pengawal selia... Zon kemungkinan ayunan parameter terkawal bergantung pada zon mati pengawal selia dan ditentukan dengan mengandaikan bahawa terdapat tiada kelewatan.

Jalur mati pengawal ialah julat perubahan parameter terkawal yang diperlukan untuk memulakan gerakan pengawal dalam arah hadapan dan belakang. Jadi, sebagai contoh, jika pengawal selia suhu bilik, ditetapkan untuk mengekalkan 20 ° C, mula menutup pengawal selia apabila membekalkan air panas ke pemanas, apabila suhu udara dalaman meningkat kepada 21 °, dan membukanya pada suhu 19 ° , maka zon mati pengawal selia ini adalah sama dengan 2 °.

Ketepatan mengekalkan parameter yang ditetapkan dengan on-off adalah agak tinggi.

Jika ketepatan kawalan cukup tinggi, maka nampaknya pengawal hidup-mati boleh digunakan dalam semua kemudahan. Kebolehgunaan kawalan hidup-mati dalam kebanyakan kes ditentukan bukan oleh ketepatan kawalan yang dicapai, tetapi oleh kekerapan pensuisan yang dibenarkan. Perlu diingat bahawa penukaran yang kerap membawa kepada haus pantas bahagian (sangat kerap kenalan) pengawal selia dan, oleh itu, kepada penurunan kebolehpercayaan operasinya.

Kehadiran kelewatan memburukkan lagi proses pengawalseliaan, kerana ia meningkatkan amplitud turun naik parameter, tetapi sebaliknya, kelewatan mengurangkan kekerapan pensuisan dan dengan itu mengembangkan skop peraturan hidup-mati.

Gambarajah skematik pengawal suhu dua kedudukan elektrik dalam ketuhar pengeringan ditunjukkan dalam rajah. 1.

nasi. 1. Gambarajah skematik termostat dua kedudukan elektrik dalam kabinet pengeringan: 1 — sensor dwilogam; 2 - pemanasan elemen elektrik

Pengatur ini terdiri daripada sensor 1 dan elemen pemanas elektrik 2. Sensor terdiri daripada dua plat sentuhan dwilogam, yang di bawah pengaruh suhu boleh, mendekati satu sama lain, menutup atau, sebaliknya, membuka litar elektrik.

Biasanya, suhu 105 ° C dikekalkan dalam kabinet pengeringan. Kemudian, apabila suhu yang ditetapkan dicapai, sesentuh mesti ditutup dan sebahagian daripada elemen pemanasan dimanipulasi.Nilai Qpr yang diperlukan selepas menggerakkan pemanas boleh dipilih sedemikian rupa sehingga ia mengimbangi sepenuhnya kehilangan haba daripada ketuhar pengeringan Qst.

Tetapi ia juga boleh diselaraskan sedemikian rupa sehingga apabila suhu yang ditetapkan dicapai, pemanas dimatikan sepenuhnya. Dalam varian pertama, adalah mungkin untuk mencapai Qpr = Qst, maka pengawal selia tidak akan bertukar.

Dalam rajah. 2 menunjukkan ciri-ciri proses kawalan dua kedudukan. Angka ini menunjukkan perubahan dalam parameter terkawal dari semasa ke semasa selepas satu perubahan mendadak dalam beban objek Qpr atau Qst. Pergerakan badan pengawal selia dari semasa ke semasa juga ditunjukkan di sini.

nasi. 2. Ciri-ciri proses kawalan dua kedudukan

Perlu diingatkan bahawa dalam peraturan dua kedudukan, perubahan dalam beban menyebabkan perubahan dalam nilai purata nilai terkawal, i.e. dicirikan oleh penyelewengan tertentu. Sisihan daripada nilai purata parameter terkawal boleh dikira dengan formula

ΔPcm = (ΔTzap /W) (Qpr/2 — Qct),

di mana ΔPcm — anjakan maksimum parameter terkawal daripada nilai set purata; ΔTzap — masa tunda pemindahan; W ialah faktor kapasiti objek.

Dalam kes biasa, Qpr = Qct dan ΔTzap — nilainya tidak penting. Oleh itu, anjakan tidak boleh terlalu ketara dan tidak melebihi zon mati pengawal selia.

Bidang penggunaan pengawal hidup dan mati

Pengawal dua kedudukan boleh digunakan sekiranya tahap meratakan diri objek terkawal hampir kepada perpaduan dan kepekaan objek terhadap gangguan tidak melebihi 0.0005 1 / s, jika tiada sebab lain yang memaksa anda untuk meninggalkan pengawal ini. Sebab-sebab ini termasuk:

1. Kerap, kurang daripada 4 — 5 minit, menghidupkan dan mematikan pengawal selia, yang biasanya dilakukan di tapak dengan faktor kapasiti rendah dan dengan perubahan kerap dalam beban tapak.

Perlu diingat bahawa kekerapan pensuisan yang dibenarkan ditentukan oleh kecanggihan teknikal pengawal selia pada tahap ini. Angka-angka ini ditentukan oleh amalan sistem kawalan automatik. Mungkin pada masa hadapan mereka boleh diperhalusi, terutamanya ke bawah. Di samping itu, perlu diingat bahawa adalah mungkin untuk menentukan kekerapan pensuisan yang dibenarkan dengan menetapkan hayat pengawal selia yang diperlukan, sambil mengetahui bilangan operasi standard minimum (kitaran) salah satu elemen pengawalseliaan.

2. Ketidakbolehterimaan menghentikan bekalan pembawa haba, contohnya kepada pemanas udara unit pengudaraan bekalan atau kepada pemanas udara pemanasan pertama unit penyaman udara. Perlu diingat bahawa jika semasa musim sejuk bekalan penyejuk ke pemanas sepenuhnya atau sebahagiannya dihentikan, maka apabila kipas berfungsi, yang menghisap udara sejuk pada kelajuan tinggi, ia boleh membeku dengan cepat.

3.Ketidakbolehterimaan penyimpangan besar parameter alam sekitar yang tidak terkawal. Di sini ia bermaksud bahawa dalam beberapa kes satu daripada parameter udara dikawal, manakala yang lain tidak dikawal, tetapi mesti dalam had tertentu.

Sebagai contoh, anda boleh menghubungi mengekalkan suhu tertentu di kedai-kedai industri tekstil. Di sini tugasnya adalah untuk mengawal suhu sedemikian di mana keadaan untuk mengekalkan kelembapan relatif dalam had tertentu akan dikekalkan. Walau bagaimanapun, jika suhu dikekalkan dalam had yang ditentukan, turun naik dalam kelembapan relatif melebihi zon yang dibenarkan.

Keadaan terakhir boleh dijelaskan oleh fakta bahawa pekali kapasiti objek terkawal berhubung dengan suhu secara relatifnya lebih tinggi daripada pekali yang sama berhubung dengan kelembapan relatif. Selalunya dalam amalan adalah perlu untuk meninggalkan kawalan suhu hidup-mati di bengkel sedemikian.

4. Ketidakbolehterimaan sisihan ketara dan ketara bagi parameter persekitaran kawalan dalam mematuhi keperluan untuk turun naik dalam parameter terkawal.

Sebagai contoh, suhu udara bekalan semasa pelarasan hidup-mati kapasiti pemanasan pemanas udara ruang bekalan boleh mempunyai penyelewengan yang ketara sehingga menyebabkan sensasi tiupan yang tidak menyenangkan di tempat kerja. Secara umum, turun naik suhu dalaman tidak akan melebihi had yang ditetapkan.

Keadaan ini juga boleh dijelaskan oleh nilai yang berbeza bagi pekali kapasiti pemanas udara sebagai objek mengawal suhu udara bekalan dan bilik pengeluaran sebagai objek mengawal suhu dalaman.

Oleh itu, jika terdapat ciri yang sesuai bagi objek dan tidak ada sebab untuk meninggalkan pengawal hidup-mati, anda harus sentiasa menyasarkan untuk memasang yang terakhir. Pengawal selia jenis ini ternyata paling mudah dan paling murah, paling dipercayai dalam operasi dan tidak memerlukan penyelenggaraan yang berkelayakan. Di samping itu, pengawal selia sedemikian memastikan kualiti peraturan yang stabil.

Fakta penting ialah penggerakan pengawal selia dua kedudukan selalunya memerlukan penggunaan tenaga yang minimum, kerana ia digunakan hanya pada saat penutupan atau pembukaan.

Pengawal dua kedudukan sangat kerap digunakan untuk kawalan suhu automatik dalam ketuhar elektrik.