1tom205

8. AUTOMATYKA 1 ROBOTYKA

412

Współczesne regulatory impulsowe są mikroprocesorowe (rys. 8.11). Prawa sterowani w tych regulatorach mają postać zbioru podprogramów zgromadzonych w pamięci mikroprocesora. Jeden regulator cyfrowy może zastąpić kilka lub więcej regulatorów konwencjonalnych. W takim wielokanałowym regulatorze wejścia i wyjścia są multiplet sowane. Jego instalowanie polega (poza podłączeniem elementów pomiarowych i wykonawczych do odpowiednich wejść i wyjść) na zaprogramowaniu systemu, tj. na wybraniu struktury systemu regulacji i algorytmów sterowania poszczególnych pętli regulacyjnvch ze zbioru praw' sterowania rezydujących w pamięci [8.35a].

Rys. 8.11. Mikroprocesorowe regulatory impulsowe: a) jednokanałowy; b) wielokanałowy IRM — impulsowy regulator mikroprocesorowy; p.P mikroprocesor; C(A i AfC przetworniki; MUXA i MUXC — multiplekser analogowy i cyfrowy; T_x i A okres impulsowania i opóźnienie przetwarzania sygnałów; w*, u*, y* — wartości cyfrowe sygnałów; j — numer obwodu regulacji; k — numer impulsowania

Przykładem krajowego regulatora cyfrowego może być regulator wielofunkcyjny RFW-2000 systemu Inteldigit-Proway, zbliżony do jednostki Multifunktionseinhcit TELEPF.RM D firmy Siemens [8.35a], Mikroprocesor Z80 współpracuje z układami CTC, PIO i SIO oraz pamięciami EPROM, RAM i EEPROM, umożliwiając jednoczesne wykonywanie zadań regulacyjnych i sterowniczych (jako sterownik programowany). Do sprzężenia z obiektem służy 6 wejść analogowych (4 — 20 mA lub 0— 10 V lub 0-t-5 V)> 3 wyjścia analogowe (4-^20 mA lub 0-^10 V), 14 wejść cyfrowych (24 VDC/10 mA) i »-wyjść binarnych (24 VDC/0,4 A). Daje to możliwość uzyskania konfiguracji z 4 kanałami regulacyjnymi, np. dwóch jednoobwodowych, jednego kaskadowego i jednego krokowego (o wyjściach binarnych). Najczęściej regulator RWF-2000 obsługuje 3 kanały regulaeJ¹

1    kilka obiektów sterowania logicznego. Panel operatorski zawiera 9 przycisków.

2    wyświetlacze, 2 linijki świetlne i kilka diod LED. Panel służy do konwersacyjnego wybierania struktury systemu sterowania, nastawiania parametrów (nastaw) regulatorów i wartości zadanych oraz do obsługi procesu.

8.2.3. Siłowniki

Siłowniki napędzają elementy nastawczc, takie jak np.: zawory, zasuwy, przepustnice ńp Siłowniki powinny zapewniać uzyskanie stosunkowo dużych sił lub momentów, P??' niezbyt dużej prędkości przestawiania. Siłownik elektryczny składa się zazwyczaj z sun* , elektrycznego, przekładni mechanicznej o dużym przełożeniu oraz wyłączników kra

^ _{ei E}MEN1V układów regulacji

_wych. Stosuje się silniki o stałej prędkości (indukcyjne klatkowe lub kubkowe) albo dlniki o prędkości regulowanej (silniki prądu stałego, krokowe lub Ferrarisa). Najslab-^s rni elementami siłowników' elektrycznych są wyłączniki krańcowe i przekładnie mechaniczne. Nie mogą one pracować w atmosferze wybuchowej. Dane charakterystyczne siłowników elektrycznych są następujące: moc silnika 30 ^ 300 W, skok przy posuwie •>0-r 100 mm, siła 5^-20 kN, prędkość 0,1 -h 1 mm/s, moment obrotowy 20— 1000 N • m, iJzas przestawiania 5^ 100 s, maksymalny kąt obrotu 1,4—1,96 rad.

-ćfiYn-.

Siłowniki hydrauliczne są konstruowane jako maszyny ruchu postępowego lub obrotowego [8.7; 8.31; 8.35]. Charakteryzują się łatwością uzyskania dużych sił i ma-|_vCh prędkości ruchu. Mają największą moc na jednostkę masy. Orientacyjne parametry siłowników hydraulicznych zasilanych ciśnieniem 800 kPa są następujące: skok 1001200 mm, siła 2h- 16 kN, prędkość 10-r- 100 mm/s; moment 200 — 1500 N ■ m, czas przestawiania 6-^60 s.

Rys. 8.12. Siłownik pneumatyczny z ustawnikiem pozycyjnym

1 i 2 — siłownik i wzmacniacz mocy;

3,4,5    przysłonka. mieszek pomiarowy, sprężyna;

p_u, p_k. p — ciśnienie z regulatora, kaskadowe i sterujące siłownikiem; u — położenie zaworu

Siłowniki pneumatyczne mogą być membranowa (rys. 8.12) lub tłokowe. Sprężyna daje siłę zwrotną i osłabia nieliniowy wpływ siły tarcia trzpienia zaworu o uszczelnienie na procesy regulacyjne. Ustawniki pozycyjne (serwomechanizmy nadążające za sygnałem sterującym) eliminują nieliniowości występujące w siłowniku oraz przyspieszają procesy przestawiania siłownika. Siłowniki membranowe mają mniejsze zakresy przesunięć ^w porównaniu z siłownikami tłokowymi. Orientacyjne parametry pneumatycznych siłowników membranowych są następujące: skok 20-t-100 mm, siła 1,5 -t-10 kN, prędkość Przestawiania 0,5 -t-20 mm/s.

•3. Opis matematyczny układów liniowych

8-3.1. Wprowadzenie

y 7 . > o-^J-

,r notorycznego punktu widzenia rodzaje opisu matematycznego układów dynamicz-

t>Vr-h “’^ly^ł>oznego puiisi

I n można podzielić na:

nych z/ ^ycziicgo p) ]³ n można podzielić

znaczące procesy zachodzące we wnętrzu układu (stan układu).

2 określający oddziaływanie dynamiczne wejść na wyjścia obiektu dynamicznego, Dpi_s określający oprócz oddziaływania dynamicznego wejść na wyjścia — wszyst-

Znacr/‘Arp- nrnppsy    wp wnętrzu układu tstan układni