А.Е. Медведев Система автоматического регулирования соотношения расходов жидкостей

10

Рис.5. Схема преобразователя Сапфир-22ДД модели 2440

Для контроля установки «нуля» выходного сигнала следует камеры «+» и «-» преобразователя соединить с атмосферой (слить жидкость из рабочих камер, чтобы уравнять в них давление). При заполнении измерительных камер преобразователя жидкостью необходимо следить за тем, чтобы в них не оставалось пробок газа.

11

Соотношение расходов жидкостей определяется коэффициентом:

kC =	FA	=	FАИ	,	(2)
	FБ		FБИ
где FАИ , FБИ – измеренные значения расходов жидкостей А и Б.
Рассогласование сигналов в системе регулирования:
ε=FАИ – ( F БИ -ХЗАД),					(3)

где ХЗАД – сигнал задания на входе регулятора (сумма сигналов внешнего и внутреннего задатчиков).

Используя уравнения (3) и (2), можно записать следующее выражение для определения коэффициента соотношения:

kC =1 −	X ЗАД	,	(4)
	FБИ

Из уравнения (4) следует, что при постоянном расходе жидкости Б, т. е. при FБИ =const, требуемое соотношение расходов определяется величиной задания: с ростом сигнала задания коэффициент kС умень-

шается и при ХЗАД= FБИ принимает значение kС=0. Это означает, что регулирующий канал закрывается и расход жидкости А становится

равным FА=0.

При ХЗАД=0 коэффициент kС=1, т. е. Расходы жидкостей А и Б будут равны. Для получения kС>1 необходимо изменить знак сигнала

задания.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ САР НА СТЕНДЕ

Перед началом проведения исследований лабораторный стенд должен быть подготовлен к работе. Для этого необходимо выполнить следующее.

5.1. Заполнить водой баки 1 и 2 по 20 л в каждом, предварительно убедившись в том, что запорные вентили закрыты.

12

5.2.Проверить настройку преобразователей Сапфир-22ДД, выполнив последовательно следующие операции:

–отсоединить импульсные трубки от преобразователей и продуть их;

–уравнять заполнение водой измерительных камер (+) и (-);

–подать выключателем SA1 питание ~220В на стенд и корректором «0» установить нулевые значения выходных сигналов преобразователей по показаниям приборов А-542;

–отключить питание ~220В выключателем SA1;

–соединить импульсные трубки преобразователей, предварительно заполнив их водой для исключения газовых пробок.

5.3.Проверить настройку и работоспособность регулятора РПЧ-У, произведя в указанной ниже последовательности следующие действия:

–отключить питание ~220В приборов А-542 выключателями, расположенными на боковых панелях выдвижных шасси этих приборов, обеспечивая этим нулевые значения сигналов на входах РП4-У;

–выдвинуть шасси РП4-У и установить следующие значения параметров настройки регулятора: Задание = 0 (обе ручки «задание» и ручка внешнего задатчика в положении «0»), αП=

5c/%, τИ= 100с, ТФ= 0, α1=α2= α3=αΣ = 1, tИ = 0,1с, ∆ = 0,4%;

–подать питание ~220В на стенд выключателем SA1, проверить состояние индикаторов М и Б, расположенных на лицевой панели регулятора , они не должны гореть;

–вращением ручки внешнего задатчика в соответствующем направлении добиться срабатывания регулятора по направлению «М». Мультиметром, например М-838, измерить напряжение на гнездах Х5-Х6 панели ПГ;

–вращением ручки внешнего задатчика в противоположном направлении добиться срабатывания регулятора по направлению «Б». Мультиметром измерить напряжение на гнездах Х7Х6 панели ПГ;

–выходные напряжения «М» и «Б» должны быть в пределах 21,6- 26,4В. Осциллографом можно проверить форму сигналов «М» и «Б» - сигналы должны иметь вид прямоугольных импульсов;

–установить сигнал внешнего задатчика равным «0».

13

5.4. Проверить с помощью блока БРУ-32 работоспособность исполнительного механизма и переместить регулирующий клапан в закрытое положение: установить режим ручного управления, нажать кнопку М и, удерживая ее в этом положении, закрыть клапан приводом исполнительного механизма (кнопку М удерживать до отключения ИМ конечным выключателем).

При проведении испытаний системы полезно помнить, что при полностью открытых запорных вентилях и регулирующего клапана баки 1 и 2 опорожняются за 15 мин, начальный расход жидкостей А и Б равен ~ 100 л/ч, а конечный ~ 80л/ч. Дополнительные приборы, необходимые для исследований, мультиметр и осциллограф.

Порядок проведения испытаний системы:

1.Установить значения параметров настройки регулятора РП4-У, указанные в п.5.3.

2.Убедиться, что регулирующий клапан закрыт полностью. Открыть запорные вентили.

3.Включить питание стенда ~220В. Система придет в действие, включится ИМ и примерно через 1 мин откроет полностью регулирующий клапан.

4.Показания приборов А-542 и прибора указателя положения регулирующего клапана через каждые 2 мин заносить в таблицу.

Изменение расходов жидкостей А и Б в САР

	Расход, л/ч				Время, мин
		0	2	4	6	8	10	12	14
	Жидкость А
	Жидкость Б
	Положение регулирую-
	щего клапана h, мА

5. В процессе регулирования, подключая осциллограф к гнездам Х7-Х6 панели ПГ, Y2Y0, Y3Y0 панели РП4-У, зарисовать форму сигналов «Б», выходных сигналов усилителя и обратной связи регулятора. Мультиметром измерить и записать значения входных сигналов РП4-У, подключая прибор к гнездам Х1-Х2, Х3Х4 панели ПГ.

14

6. По данным таблицы построить графики FА (t) и FБ (t) и h (t), вычислить по уравнению (2) коэффициент kС для моментов времени t=0; 6; 14 мин. Его значение должно быть равно kС ≈ 1.

7.Ввести задание 50 % от FБИ. МАХ. Заполнить баки водой, предварительно закрыв запорные вентили.

8.Включить питание стенда, открыть запорные вентили и повторить действия, указанные в п. 4-6.

Коэффициент соотношения расходов жидкостей во втором эксперименте должен быть равен kС ≈0,5.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Назначение и состав элементов стенда.

2.Каким образом в системе устанавливают требуемые значения соотношения расходов жидкостей?

3.Назовите основные элементы регулятора РП4-У.

4.Параметры и органы настройки регулятора РП4-У.

5.Основные элементы измерительного преобразователя «Сап- фир-22ДД».

6.Почему с течении времени расходы жидкостей А и Б уменьшаются, а их соотношение остается неизменным?

7.Какой закон регулирования соотношения расходов обеспечивается системой?

15

Составитель

АЛЕКСЕЙ ЕЛИСЕЕВИЧ МЕДВЕДЕВ

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СООТНОШЕНИЯ РАСХОДОВ ЖИДКОСТЕЙ

Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Системы автоматизации и управления»

для студентов направления 550200 «Автоматизация и управление»

Редактор Е.Л. Наркевич

ИД№ 06536 от 16.01.02.

Подписано в печать 23.23.02 Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 0,9. Тираж 50 экз. Заказ

ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография ГУ Кузбасский государственный технический университет.

650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.