1. Реостатный блок сигнализации положения выходного вала механизмов бспр.
Механизм с блоком БСПР используется в случае достаточно жестких условий эксплуатации механизма – при наличии вибрации, тряски, влажности, отрицательной или высокой положительной температуры, а также в системах управления с небольшой интенсивностью включения.
Рекомендации по эксплуатации механизмов с блоком БСПР:
- допускаемое расстояние между механизмом и шкафом управления – не более 100 м;
- соединительные цепи реостатного датчика для подавления помех должны быть отделены экраном от остальных цепей.
Для визуального указания положения реостатного датчика применяется дистанционный указатель положения ДУП – М. Для преобразования значения положения реостатного датчика в унифицированный сигнал можно использовать нормирующий преобразователь НП – Р10, блок усилителя БУ – 30М или другой нормирующий преобразователь.
Для подачи сигнала реостатного датчика в систему управления он может быть подключен на вход контроллера без использования дополнительных преобразователей.
2. Индуктивный блок сигнализации положения выходного вала механизма бспи.
Механизм с блоком БСПИ рекомендуется применять в зонах с повышенными значениями климатических факторов. Применяется в системах управления с режимом работы до 360 включений в час.
Рекомендации по эксплуатации механизмов с блоком БСПИ:
- допускаемое расстояние между механизмом и шкафом управления – не более 100 м;
- соединительные цепи индуктивного датчика для подавления помех необходимо экранировать от других цепей, устанавливать специальные фильтры на входах системы управления.
Для визуального указания положения индуктивного датчика применяется дистанционный указатель положения ДУП – М. Для преобразования значения положения индуктивного датчика в унифицированный сигнал можно использовать нормирующий преобразователь НП – П10, блок усилителя БУ – 30М.
3. Токовый блок сигнализации положения выходного вала механизмов бспт.
Механизм с блоком БСПТ применяется в основном во всех системах управления и регулирования АСУ ТП. (Режим работы механизма до 360 включений в час – для МЭО ЗЭиМ).
Допускаемое расстояние между механизмом и шкафом управления до 1000 м. Расстояние определяется величиной нагрузки: не более 2,5 кОм для сигнала 0 – 5 мА; 1 кОм – для сигнала 4 – 20 мА. В блоке имеется микропереключатель вида выходного сигнала (0 – 5 мА или 4 – 20 мА).
Особенности системы управления и условия ее эксплуатации должны учитываться при выборе типа блока сигнализации положения выходного вала механизма (реостатный БСПР, индуктивный БСПИ, токовый БСПТ).
В состав каждого блока сигнализации положений входят два основных узла: блок микропереключателей и блок датчиков. Микропереключатели предназначены для ограничения и сигнализации положения выходного вала, расположены компактно и образуют собственно блок концевых выключателей БКВ.
Блок микропереключателей содержит основание, корпус с 4 микровыключателями (2 выключателя для ограничения перемещения выходного вала и 2 выключателя для блокирования и сигнализации промежуточных положений выходного вала) и вертикальный вал с кулачками. На вертикальном валу расположены четыре кулачка для воздействия на микропереключатели и один кулачок с двумя профилями по Архимедовой спирали с углами подъема 900 и 2250 (соответственно поворот вала блока – 0,25r (об.) и 0,63r (об.)), который используется для индуктивного и токового блоков сигнализации положения. В реостатном блоке сигнализации вместо профильного кулачка ставится бегунок.
При повороте вала кулачки микропереключателей, в зависимости от положения вала, нажимают на толкатель микропереключателя и вызывают его срабатывание.
В качестве местного указателя положения выходного вала механизмов МЭОФ используются блоки сигнализации положения со шкалой и стрелкой.
Ручное управление.
Ручное перемещение выходного вала механизма осуществляется вращением ручки ручного привода. Полному ходу выходного вала механизма соответствует определенное число оборотов ручного привода.
Действительное время полного хода выходного вала – это время выходного органа с установившейся скоростью, измеренное при номинальном напряжении питания и номинальной противодействующей нагрузке
Регулирующие органы.
Регулирующие органы служат для изменения количества вещества или энергии, подводимых к объекту регулирования или отводимых от него по определенной программе или поддержание на определенном уровне.
Чаще всего с помощью регулирующих органов изменяют расход вещества, подаваемого в объект регулирования. Изменение расхода среды при перемещении регулирующего органа из одного крайнего положения в другое называют диапазоном регулирования органа. Для обеспечения регулирующим органом управления процессом необходимо, чтобы диапазон регулирования его превышал те изменения расхода среды, которые могут иметь место при переходе от минимальной нагрузке к максимальной.
Действие регулирующего органа в пределах диапазона регулирования оценивается его статической характеристикой, т. е. зависимостью расхода среды от положения (степени открытия) регулирующего органа.
Различают теоретическую и рабочую статические характеристики. Теоретическая характеристика определяется при постоянном перепаде давления на регулирующем органе, а рабочая – при переменном перепаде, т. е. для реальных рабочих условий. Рабочая характеристика может отличаться от теоретической. Если последняя линейна, то рабочая характеристика может быть существенно нелинейной. Поэтому для получения линейной рабочей характеристики необходимо выбрать профиль регулирующего органа так, чтобы теоретическая характеристика была нелинейной. Регулирующие органы обычно выполняются с линейной, параболической или логарифмической теоретическими характеристиками.
Чаще других в качестве регулирующих органов используют клапаны (рисунок 6 а).
а)
б)
в)
г)
д)
е)
ж)
Рисунок 6 - Типы регулирующих клапанов
Регулирование расхода среды через клапан осуществляется за счет изменения проходного сечения между плунжером 1 и седлом 5. Поверхность, по которой соприкасаются плунжер и седло в закрытом положении, называют опорной поверхностью. Шток 4, перемещающийся под действием привода, выведен из корпуса 2 наружу через сальник 3.
Статическая характеристика клапанного регулирующего органа определяется формой и размерами плунжера и седла, которые могут быть различными (рисунок 6 б - ж).
На рисунок 6 б показан тарельчатый клапан с плоской опорной поверхностью. Проходное сечение его – цилиндрическая поверхность. Такие клапаны применяют редко, так как при больших скоростях протекания среды через них кромки тарелок быстро истираются, что приводит к изменению характеристик клапанов.
Тарельчатые клапаны с конической опорной поверхностью (рисунок 6 в) используют для регулирования больших расходов. Проходным сечением у них служит кольцевая щель между внутренней кромкой плунжера и опорной поверхностью седла.
Игольчатые клапаны (рисунок 6 г) применяют для сравнительно малых расходов среды и при значительных давлениях. Проходным сечением игольчатых клапанов служит коническая щель между внутренней кромкой седла и конической поверхностью плунжера.
Золотниковый клапан (рисунок 6 д, е, ж) представляет собой полый цилиндр с прорезанными в его боковой стенке окнами. Величина проходного сечения клапана определяется суммарной площадью той части окон, которая выступает над кромкой седла. Окна могут быть прямоугольного (рисунок 6 д), треугольного (рисунок 6 е) или другого по форме (рисунок 6 ж) сечения.
На рисунок 7 представлены некоторые конструкции регулирующих органов. Они выполняются как односедельными, так и двухседельными.
Односедельные регулирующие органы (рисунок 7 а) применяют для установки на трубопроводах малого диаметра и при небольших перепадах давлений на клапанах. Обычно регулирующие органы исполнительных механизмов выполняют двухседельными прямого (рисунок 7 б, в) или обратного (рисунок 7 г) действия. У регулирующих органов прямого действия при ходе штока вниз проходное сечение уменьшается, а у регулирующих органов обратного действия – увеличивается. Двухседельные клапаны позволяют значительно уменьшить усилие, оказываемое на шток регулирующего органа.
Кроме указанных регулирующих органов для регулирования расхода загрязненных и агрессивных сред применяются диафрагмовые (рис. 7 д) и шланговые (рисунок 7 г) клапаны. В диафрагмовых клапанах проходное сечение перекрывается диафрагмой из специального материала, стойкого к регулируемой среде.
а)
б)
в)
г)
д)
е)
ж)
Рисунок 7 - Конструкции регулирующих клапанов
В промышленности последнее время получают распространение трехходовые смесительные клапаны (рисунок 7 ж). Преимущество их заключается в том, что при постоянном давлении потоков можно без применения специальных регуляторов соотношения поддерживать соотношение расходов двух смешиваемых потоков.
В системах регулирования при воздействии на потоки газа и пара находят применение также регулирующие заслонки. Они используются в трубопроводах большого диаметра при небольших избыточных давлениях, где допускаются небольшие потери давления. Заслонки могут работать в среде газов, содержащих твердые частицы, а также в среде сыпучих гранулированных твердых материалов. Изменение проходного сечения регулирующего органа достигается поворотом заслонки под действием пневмопривода.
На рисунок 8 показаны некоторые типы заслонок. Круглые заслонки (рисунок 8 а) устанавливают в трубопроводах, а прямоугольные (рисунок 8 б) – в коробах и газоходах. Заслонки прямоугольного сечения могут выполняться однолопастными (рисунок 8 б), многолопастными с разделительными перегородками (рисунок 8 в) и многолопастными без разделительных перегородок (жалюзи) (рисунок 8 г). Применение многолопастных заслонок позволяет значительно уменьшить усилие пневматического привода требуемое для управления заслонкой.
а)
б)
в)
г)
Рисунок 8 - Типы поворотных заслонок
При управлении многими технологическими процессами встречаются задачи регулирования расхода агрессивных или нагретых до нескольких тысяч градусов Цельсия газов и жидкостей, а так же газов и жидкостей, содержащих механические частицы. Установка механических регулирующих органов (клапанов или заслонок) во многих таких случаях невозможна (или неэффективна), так как приводит к быстрому износу регулирующего органа и потере им регулирующей способности. Преодоление указанных трудностей оказалось возможным в некоторых случаях путем применения принципов струйной техники. Первоначально струйные методы были использованы для конструирования исполнительных устройств в ракетно-космической технике.