Legile de reglementare în automatizare cu exemple

Legea reglementării este dependența mișcării organismului de reglementare de abaterea variabilei reglementate. Calitatea reglementării este asigurată de alegerea legii de reglementare Următoarele cinci legi de bază ale reglementării au devenit cele mai răspândite: două poziții. proporțională. integrat. diferențial și proporțional-diferențial integral (FID).







Legile de reglementare în automatizare cu exemple
Sistem manual de control al nivelului Acordați atenție teoriei controlului automat și a instrumentelor de reglare.

Legea cu două poziții a regulamentului este "Reglementarea în două puncte", care se numește, de asemenea, "regulament de start-stop". Pentru a simula un mod de control cu ​​două poziții, operatorul din figura de mai sus ar fixa supapa de control în una din cele două poziții finale: fie complet deschisă, fie complet închisă, adică "on" sau "off". De exemplu, dacă nivelul este scăzut, operatorul va deschide complet supapa astfel încât apa să umple rezervorul. Apoi, odată ce apa atinge nivelul dorit, operatorul închide complet supapa pentru a opri curgerea apei în rezervor.

Pentru a simula legea proporțională a reglementării. operatorul va seta în mod continuu supapa de comandă în poziția corespunzătoare schimbării nivelului curent. De exemplu, dacă nivelul scade puțin, operatorul va deschide ușor supapa; dacă nivelul este redus și mai mult, operatorul va crește gradul de deschidere al supapei. În schimb, dacă nivelul crește ușor, operatorul va reduce gradul de deschidere a supapei cu cantitatea corespunzătoare. Astfel, prin simularea controlului proporțional, operatorul schimbă în mod continuu poziția supapei în conformitate cu schimbarea nivelului. Controlul nivelului va fi efectuat mai eficient decât prin simpla deschidere și închidere a supapei. Atunci când schimbările de nivel se opresc, operatorul oprește poziționarea supapei.

Deoarece, cu control proporțional, semnalul de corecție a ieșirii este generat de modificările variabilei de proces, controlerul proporțional nu dă un semnal de control al ieșirii dacă variabila procesului controlat nu se schimbă. De exemplu, atunci când nivelul rezervorului se schimbă, operatorul deschide sau închide supapa proporțional cu aceste modificări. La oprirea schimbărilor de nivel, operatorul oprește poziționarea supapei. În acest caz, nivelul este setat la o anumită altitudine, dar este posibil să nu fie valoarea nivelului specificat. Aceasta înseamnă că, cu control proporțional, poate exista o schimbare în variabila de proces sau o eroare de control. În anumite sisteme, acest lucru este perfect acceptabil. Dacă deplasarea variabilei nu este permisă, atunci trebuie aplicată o altă lege de reglementare: integral, care asigură returnarea variabilei la valoarea de referință.







Pentru a simula legea reglementării integrale. operatorul continuă să deschidă sau să închidă supapa atâta timp cât nivelul se abate de la valoarea de referință, indiferent dacă au loc sau nu se produc modificări ale nivelului arbitrar. De exemplu, dacă nivelul este ușor mai mic, operatorul va deschide ușor vana ușor. Apoi, chiar dacă nivelul a încetat să se schimbe, operatorul va continua să deschidă supapa până când nivelul revine la valoarea specificată (valoarea de referință).

Legile de reglementare în automatizare cu exemple
Sistem de control al nivelului cu capacitate mare

Figura de mai sus ilustrează un proces care poate necesita aplicarea unei alte legi de reglementare. Acest proces este același proces de menținere a nivelului de la primul exemplu, diferențiind doar că capacitatea rezervorului este mult mai mare, în timp ce tubul de alimentare rămâne același. Aceasta înseamnă că atunci când operatorul deschide sau închide supapa ca mai înainte, impactul asupra nivelului din rezervor este mai redus. Odată cu creșterea nivelului, reglementarea proporțională ar putea determina impacturile care vizează scăderea nivelului, dar acțiunea nu ar fi suficient de rapidă pentru a menține nivelul în limitele dorite.

Legea de control diferențial este utilizată pentru a preveni devierea excesivă a variabilei controlate de la punctul de setare, producând o acțiune corectivă proporțională cu rata de deviere. Astfel, prin modelarea legii de control diferențial, operatorul schimbă gradul de deschidere a supapei de control în conformitate cu rata de creștere a deviației nivelului de la punctul de setare. De exemplu, dacă nivelul începe să scadă, operatorul va crește rapid deschiderea supapei de alimentare (care determină o schimbare mai mare a poziției valvei decât cu o lege de control pur proporțională) pentru a încetini rata de schimbare a nivelului și, în cele din urmă, pentru a stabiliza nivelul. Dacă nivelul a început să scadă rapid, operatorul trebuie să deschidă rapid și în mod semnificativ supapa pentru a încetini rata scăderii nivelului și apoi să o stabilizeze.

În ultimul rând, considerăm legea proporțional-integrală-reglementare diferențială. Pentru a reproduce această lege de reglare, operatorul modifică poziția supapei de control în funcție de amploarea deviației, rata de schimbare și durata erorii. Cu alte cuvinte, operatorul în acest caz combină legile de reglementare proporționale, integrale și diferențiale.

Control cascadă Două sau mai multe bucle sunt conectate astfel încât ieșirea unui controler să ajusteze valoarea de referință a celuilalt

Reglementarea cu două poziții este o reglementare în care organul de reglementare se deplasează de la o poziție extremă la alta și invers: activată sau oprită

Reglarea diferențială Ieșirea componentei semnalului de ieșire al regulatorului în funcție de rata de deviere a variabilei controlate

Reglarea integrată generează un efect de reglare proporțional cu integralul deviației variabilei controlate atâta timp cât există o abatere

Controlerul PID este un dispozitiv pentru controlul procesului tehnologic, bazat pe trei legi ale reglementării: proporțional, integral și diferențial







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: