4-
1, Wprowadzenie
Pożądany przebieg zautomatyzowanego procesu technologicznego uzyskuje się poprzez oddziaływanie na strumienie materiałowe bądź energetyczne. Wywoływanie zmian tych strumieni wymaga stosowania odpowiednich urządzeń, które ze względu na swą funkcję w układzie automatycznej regulacji noszą nazwę urządzeń wykonawczych, Podobnie Jak urządzenie pomiarowe, Jest to człon u-kładu automatyki pracujący w trudnych warunkach przemysłowych 1 ściśle związany z charakterem obiektu.
Termin urządzenie wykonawcze (UW) oznacza zestaw złożony z:
a) elementu nastawczego (nastawnika),
b) elementu napędowego (siłownika),
zestaw tworzący zwykle "zwartą" Jednostkę konstrukcyjną (rys. 5.1). Vf niektórych rozwiązaniach można wyróżnić dodatkowy, trzeci element UV:
c) ustawnik pożycyjny zwany także pozycjonerem (rys. 5.2).
—y"r 5tł.0WW) — WSWWKtt
i t-------t
pyntiwj___ ;uiEixośt ^
KAS*. , ~~ IREOUWWAUA
niEit* ^ j
UŁZĄBZ1MLE
MYKOMWOŻ
CWEKt"
RE&ULAC*
Rys. 5»1. Oddziaływanie na obiekt regulacji poprzez urządzeni;?
wykonawcze
1 S(C»*Ż iratMUE&O
WYKouAWCze
Rys. 5.2. Elementy składowe urządzenia wykonawczego
Jest to. element dobierany do części napędowej UW (siłownika) i tworzący! "lokalny" układ regulacji wielkości wyjściowej siłow nika.
Pozycjoner zawiera element wzmacniający sygnał.
Nastawnik bezpośrednio oddziałuje na proces poprzez zmianę natężenia przepływu medium (zawory, klapy regulacyjne, pompy o zmiennej wydajności, zasuwy), przez zmianę dopływu ciał stałych (dozowniki) czy zmianę energii (transformatory z odczepami) .
Element nastawczy Jest niekiedy integralną częścią obiektu, v wielu jednak przypadkach projektant układów sterowania musi dobrać (rzadziej zaprojektować) element nastawczy dla danego obiektu.
Siłownik jest urządzeniem zamieniającym energię sygnału wyjściowego z regulatora na sygnał umożliwiający sterowanie elementem nastawczym. Ze względu na rodzaj "przetwarzanej" w siłowniku energii sygnału wejściowego elementy napędowe UV dzielą się
na-
a) pneumatyczne,
b) elektryczne,
c) hydrauliczne.
1. Siłowniki pneumatyczne
k takich gałęziach przemysłu, jak: chemiczny, petrochemiczny, spożywczy większość stosowanych siłowników Jest typu pneumatycznego. Wynika to przede wszystkim z następujących korzystnych cech siłowników pneumatycznych:
- iskrobezpieczeństwo,
- niski koszt,
- fluża sprawność energetyczna,
- wysoka niezawodność działania,
- prostota naprawy i niskie koszty konserwacji.
Zastosowanie siłowników pneumatycznych Jest Jednak niemożliwe bądź nie wskazane np. w następujących przypadkach:
- do przestawienia nastawnika potrzebna Jest siła przewyższająca możliwości siłownika pneumatycznego (max 3 - 4.10* ‘ DO),
- pożądana jest duża prędkość działania siłownika,
- dla dużej przestrzeni zakładu zaprojektowano niewielką liczbę urządzeń wykonawczych znacznie oddalonych od siebie, co stwarza nieekonomiczną sytuację z punktu widzenia {zasilania pneumatycznego.