|
| Часть 1. Устройство пневматического ПИД-регулятора |
|
| На рис. 26 представлен ПИД-регулятор непрямого действия без регулирующего органа. Для работы регуляторов непрямого действия используется энергия от дополнительного источника. В нашем случае применяется сжатый (сервисный) воздух постоянного давления 140 kПa. |
|
 |
|
| Рис. 26 |
|
| Регулятор состоит из следующих основных деталей: |
| чувствительного элемента, - трубка Бурдона;. |
| балансного механизма, - рычаг с заслонкой (в дальнейшем,- рычаг); |
| задатчика, - задатчик уровня с планкой; |
| управляющего устройства, - реле-усилитель (в дальнейшем,- реле); |
| задатчика зоны пропорциональности b, - задатчик PB; |
| устройства отрицательной обратной связи (ООС), - дроссель ООС и сильфон ООС; |
| устройства положительной обратной связи (ПОС), - дроссель ПОС и сильфон ПОС. |
|
| На рис. 27 представлена функциональная схема системы автоматического регулирования. |
|
 |
|
| Рис. 27 |
|
| Изменение уровня воды в баке регистрируется кругообразной трубчатой пружиной (трубка Бурдона), что приводит к угловому перемещению, повороту левого конца рычага вокруг правого конца рычага и изменению зазора сопло-рычаг. |
| Сопло размещено симметрично относительно концов рычага. |
| При полном перемещении рычага относительно сопла, зазор между соплом и рычагом меняется от 0 до 0,05 мм. |
| Поворот правого конца рычага осуществляется благодаря действию сильфонов. В этом случае левый конец рычага является осью вращения. |
| Оба конца рычага перемещаются независимо друг от друга. |
|
| Сервисный воздух подается в камеру [6], а из нее через жиклер а дросселируется в камеру [10], расположенную под большой диафрагмой [5] реле. |
| Из нижней камеры воздух выдувается через сопло в направлении рычага. Пропорционально величине зазора между соплом и рычагом меняется пневмосопротивление для выдуваемого воздуха и устанавливается давление сжатого воздуха в нижней камере [10]. |
| Быстродействие регулятора зависит от величины отверстия сопла. Отверстие сопла должно быть больше отверстия жиклера а. |
| Жиклер а, камера [10], сопло и рычаг образуют детектор регулятора. |
|
 |
|
|
| Подвижная часть большой диафрагмы [5] опускается, если давление сжатого воздуха в камере [10] уменьшается и поднимается, если давление возрастает. |
| Под диафрагмой расположен ограничитель хода [11]. |
| Игольчатые клапаны [3] и [4] жестко соединены друг с другом. |
| Клапан [3] перекрывает подачу сжатого воздуха из камеры [6] в камеру [7]. Через клапан [4] воздух поступает в камеру [9], a затем стравливается в атмосферу. |
| Площадь диафрагмы [5] в n-раз больше площади диафрагмы [8]. Коэффициент усиления реле регулятора численно равен значению n. |
| Чтобы оба клапана [3] и [4] реле находились в закрытом состоянии (состояние равновесия), давление сжатого воздуха в камере [7] должно быть в n-раз больше давления сжатого воздуха в камере [10]. |
| Если диафрагма [5] поднимается, отверстие клапана [3] открывается и воздух более высокого давления из камеры [6] поступает в камеру [7]. Давление в камере [7] возрастает. |
| Если диафрагма [5] опускается,- открывается отверстие клапана [4], сжатый воздух из камеры [7] стравливается в атмосферу и давление в камере понижается. |
| В дальнейшем реле будет изображаться как показано на рис. 29. |
| Из камеры [7] сжатый воздух поступает в регулирующий вентиль и через задатчик зоны пропорциональности b в сильфоны ООС и ПОС. |
|