تعيين المنظم الآلي. قوانين التنظيم التلقائي. حسب نوع العمل: منظمات متقطعة وغير متقطعة

14. منظمات أوتوماتيكية. تصنيف الجهات التنظيمية حسب نوع الطاقة المستخدمة والقوانين التنظيمية وطبيعة التأثير التنظيمي. النطاق والمزايا والعيوب.

منظمات أوتوماتيكية.

يُطلق على الجهاز الذي تساعده أنظمة التحكم تلقائيًا في الحفاظ على قيمة العملية حول قيمة معينة اسم المنظم التلقائي.المنظم هو أحد عناصر النظام المغلق.

التحسينات الرئيسية التي السنوات الاخيرةترتبط آلات الضخ بزيادة الكفاءة والاقتصاد والاستعداد الفوري للاستخدام والمرور الهادئ وتجنب أي صدمات وما شابه. المحركات الكهربائية التي تعمل بالمضخة، وخاصة المضخات ثلاثية الأسطوانات عالية السرعة مع أو بدون نسب التروس، توفر دائمًا مدخلات إضافية. بمجرد تحقيق العملية الأكثر اقتصادا بمضاعفة أو ثلاثة أضعاف مضخات البخار التوسعية للمحرك البخاري، فإنها عادة ما تكون مصممة كآلات مزدوجة ل عدد كبيرالثورات في الأفقي و الترتيب العمودي.

يتم تزويد مدخلات وحدة التحكم الأوتوماتيكية بالتيار ذ رو أعطى و3قيم المتغير المتحكم فيه. عدم التطابق بينهما ذ ر -ط 3يؤدي إلى تغيير في قيمة إخراج وحدة التحكم x p

هذا الاعتماد في القيم النسبية(في ش = 0)

مُسَمًّى قانون التنظيم. كل جهة تنظيمية محددة لديها قانون التنظيم الخاص بها.

يتم توضيح الشكل وطريقة التشغيل الخاصة من خلال أدوات التحكم في بعض مضخات البخار المزدوجة ذات الفعل المباشر، والتي غالبًا ما تستخدم كمضخات تغذية للغلاية. تتميز المضخات البسيطة ذات التأثير المشترك للبخار العامل وبدونه بعدد صغير من الأجزاء الفردية. بيستونز التمثيل المزدوجيتم التحكم في أسطوانتين من المضخات المشحونة بجزء واحد بواسطة مكبس بخاري، وتكون الأسطوانات المقابلة كافية المقاطع العرضيةتدفق البخار ومخرجه بسبب السرعه العاليهالتي تعمل بها المضخة.

تصنيف المنظمين.

على أساس توافر الطاقة الموردةتنقسم الهيئات التنظيمية إلى تلك التي ليس لديها مصدر طاقة مساعد وتلك التي لديها مصدر طاقة إضافي. من المنظمين بدون مصدر طاقة مساعديتم استخدام طاقة الوسط المنظم لتحريك الجسم المنظم. فهي بسيطة في التصميم، وموثوقة في التشغيل، ولا تتطلب مصادر طاقة خارجية، ولكن لديها قدرة محدودة على تشغيل الجسم التنظيمي. وتستخدم مثل هذه المنظمات في الحالات التي لا تتطلب بذل جهود كبيرة لتفعيل الهيئة التنظيمية وتكون قوة جهاز القياس كافية لذلك، وكذلك إذا كانت الجودة عملية الانتقاللا توجد متطلبات صارمة.

يبلغ قطر مكبس المضخة 44.5 ملم وقطره 152 ملم. يتم إيقاف تشغيل المضخة تلقائيًا عندما يصل مكبس المركم إلى موضعه العلوي؛ إذا غطت نصف سقوطها، يتم ضخ المضخة مرة أخرى. يتم إيقاف وبدء تشغيل المضخة كهربائيًا عن طريق مفتاح هيدروليكي، حيث يتم تنظيم إمداد المياه بواسطة مجمع باستخدام صمام ثلاثي الاتجاه. عندما يصل المكبس إلى موضعه العلوي، فإن إيقاف جسم المجمع يمنح الرافعة المثبتة على عمود دوران الرافعة حركة دورانية بحيث يمكن للمياه المضغوطة الموجودة في نهاية الأسطوانة الهيدروليكية الصغيرة E الخروج عبر خط يمكن رؤيته؛ سيؤدي ذلك إلى قطع التيار بعد المحرك.

المنظمين مع مصدر مساعدالطاقة، تتم حركة الجسم المنظم بواسطة محرك إضافي يعمل من مصدر خارجي. إنها تتطلب طاقة خارجية إضافية ولديها المزيد تصميم معقد. هذه الهيئات التنظيمية قادرة على توفير تنظيم عالي الجودة.

حسب نوع الطاقة المستخدمةوتنقسم المنظمات إلى الهيدروليكية والكهربائية والهوائية.

ومن ناحية أخرى، إذا سقط المكبس، فإن التوقف الثاني على جسم المركم يعيد ذراع الديك إلى موضعه السابق. نهاية الأسطوانة على اتصال مرة أخرى بخزان الماء المضغوط، والمكبس المقابل يجعل من الممكن، عن طريق المقاومات المبدلة، توفير الطاقة للمحرك. إعتام عدسة العين المائي يمنع ورق الجدران للمحرك. وضع نفس الانفصال غير الملائم والسريع جدًا للمقاومات. تظهر عناصر المفتاح الهيدروليكي ووحدة التحكم في الطاقة في الشكل. 11 و 12 على نطاق أوسع.

كما يتبين من الرسوم التوضيحية المأخوذة من مصمم آلة عملي، فإن المحرك البخاري والمضخة لهما نعل متصل بجزأين. أسطوانات المحرك البخاري محاطة بأسطوانات تسخين. التجويف 698 ملم والشوط 508. اسطوانة توزيع البخار ضغط مرتفعيتم تنفيذها بواسطة صمام المكبس، والأسطوانة ضغط منخفضيتم التحكم فيه بواسطة شريحة مسطحة، والتي يتم موازنةها بواسطة مكبس مساعد صغير. قضبان مكبس بقطر 76 مم مصنوعة من الفولاذ، مشكلة في قطعة واحدة مع رأس متقاطع مطابق.

حسب نوع القيمة الخاضعة للرقابةهناك منظمات لدرجة الحرارة والضغط والتدفق والمستوى والتركيز والكميات الأخرى.

حسب طبيعة الفعلوينقسم المنظمون إلى أولئك الذين لديهم مباشرة و الخصائص العكسية. بالنسبة للأول منهما، تؤدي الزيادة في إشارة الدخل إلى زيادة في قيمة الخرج، وبالنسبة للثاني، بالعكس.

الفكين المنزلقين للصليب مصنوعان من مسدس معدني. يتم صب حوامل الأسطوانات التي تحمل الأدلة بشكل متكامل مع قيعان الأسطوانات. يبلغ قطر العمود المرفقي، الذي يتم توجيهه بثلاثة محامل معدنية عريضة، 165 ملم؛ يتم تثبيت محملين آخرين لاستيعاب هذا العمود في صندوق مضخة الطرد المركزي.

يتم بعد ذلك إغلاق العادم وضبط المكبس وهو يضغط البخار المتبقي. عندما يكون المكبس الرئيسي في بداية شوطه، لا يمكن للبخار أن يدخل إلى الاسطوانة إلا من خلال الممر المساعد حتى ينفتح ممر البخار الرئيسي مع استمرار المكبس في الحركة. ونتيجة لذلك، تعمل المضخات بسلاسة وسلام في جميع السرعات والضغوط. ونظرًا لدخول البخار تدريجيًا، تبدأ حركة المكبس دون تأثير. ومن ناحية أخرى، يعمل الضغط على تحريك الأجزاء المتحركة تدريجيًا ويمنع المكبس من الاصطدام بأطراف الأسطوانة.

حسب طبيعة التأثير التنظيميمن الممكن التمييز بين المنظمين المتقطعين والمستمرين. من المنظمين عمل متقطعيتوافق التغيير المستمر في قيمة الإدخال مع تغيير متقطع في الإجراء التنظيمي في عنصر واحد على الأقل من عناصر وحدة التحكم، مما يؤثر بشكل كبير على تشغيل وحدة التحكم ككل. وهم بدورهم مقسمون إلى الموضعية، و نبض. من المنظمين العمل المستمرالتغيير المستمر في قيمة الإدخال يتوافق مع التغيير المستمر في قيمة الإخراج.

طريقة لضبط الجهات التنظيمية دون اتصال بالإنترنت

يستقبل القضيب المنزلق O حركته بواسطة رافعة من قضيب المكبس؛ يمكن تعديل نفس الشيء بواسطة بوابتين. من خلال ضبط حلقات الضبط على قضيب التخزين وصمامات الضغط، يمكن تشغيل المضخة بسرعات تتراوح من 1 إلى 150 ضربة في الدقيقة، حسب حجمها.

في توزيع متزايد اللوحات الكهربائيةضوابط للمدن والمناطق الصناعية والمصانع والمناجم والمزارع ص.تظهر الحاجة إلى محرك كهربائي للمضخات في المقدمة بشكل متزايد. للحماية من التأثيرات الخارجية وبالتالي لا يمكن التخلص من زيت التشحيم، يتم إغلاق تشغيل الكرنك بالكامل بواسطة غلاف معدني من الصفائح المعدنية ذات الإطار المصبوب. نظرًا لأن هذا النوع من المضخات يتم تركيبه بشكل أساسي في المناجم، فإن المحرك الكهربائي، المتصل بالعمود المرفقي بواسطة أداة توصيل مرنة، محمي أيضًا بغطاء من الصفائح المعدنية من التأثيرات الخارجية.

وفقا لقانون التنظيمتنقسم المنظمات المستمرة إلى تكاملي وتناسبي وتناسبي تكاملي وتناسبي تفاضلي وتناسبي تكاملي تفاضلي. حاليًا، في أتمتة المؤسسات الكيميائية، يتم استخدام وحدات التحكم الموضعية، وإلى حد كبير، وحدات التحكم في العمل المستمر.

أبعاد المضخة موضحة أدناه. الأبعاد الرئيسية للمضخة. إن حقيقة أن اثنتين من هذه المضخات، بالإضافة إلى مضخات الهواء والتدوير لهذه الوحدة المركزية الجديدة، تحصل على الكهرباء، حتى مع البخار القسري، تشير إلى تزايد شعبية المضخات الكهربائية في عصرنا.

يتم توجيه العمود المرفقي، الذي يتم تشغيله بواسطة عجلة ذات مرحلتين من المحرك ورافعة كرنك، إلى موانع تسرب الزيت الخارجية. جميع العناصر القابلة للارتداء ذات حجم كافٍ. العمود المرفقي مصنوع من أفضل أنواع حديد الزهر الملحوم ويعمل بمحامل نحاسية. قضبان الكرنك مزورة أيضًا. أطرافها العلوية من النوع الشائع الاستخدام في المحركات البحرية.

منظم الفعل المباشر يتم استدعاء المنظم، حيث يقوم عنصر حساس يحدد القيمة الفعلية للسرعة بتشغيل مشغل المنظم.

الشكل 3.1 - مخطط منظم الفعل المباشر

يتكون المنظم من عنصر حساس 1 (حساس السرعة) يتضمن أوزان طرد مركزية موضوعة على دعامة دوارة، وجهاز ضبط 2 بكامة دوارة لامركزية ورافعة تغير شد الزنبرك، وعنصر مقارنة وهو عبارة عن رافعة 3 ، مشغل 4، تغيير استهلاك الوقود.

يتم حفر أدلة الرؤوس المتقاطعة بحيث تتماشى الرؤوس المتقاطعة مع أسطوانات المضخة. يمكن الوصول بسهولة إلى الصمامات بعد إزالة لوحة واحدة. إنها مضخة ثلاثية مزودة بكباسات مفردة المفعول يبلغ قطرها 75 مم ومسافة 100 مم، مما يوفر سرعة 60 لترًا بسرعة 70 مترًا في الدقيقة.

الآليات محاطة بطبقات واقية. يحتوي كل من الكباسات التفاضلية على 175 بُعدًا. تتحمل 914 ملم للسكتة الدماغية 762 ملم. تضخ الماكينة حاليًا 9.1 مترًا مكعبًا من المياه في الدقيقة لمسافة تصل إلى 400 متر، لكن استهلاكها للوقود انخفض بالفعل من 30 إلى 8 أطنان خلال 24 ساعة مقارنة بآلة الضخ الأمامية المثبتة في منجم شابين!

في وضع التصميم الثابت لتشغيل المحرك، تتم موازنة قوة الطرد المركزي لأوزان عنصر الاستشعار 1 مع قوة شد الزنبرك، بينما يشغل الرافعة 3 موضعًا يكون فيه تدفق الوقود المطلوب للعمل في وضع معين المقدمة إلى مدخلات المحرك.

عند تغير ظروف التشغيل أو الحمل الخارجي ( ن )، يعمل على المحرك (على سبيل المثال، في اتجاه الزيادة، كما هو موضح في الشكل 3.2)، يعمل المنظم على النحو التالي. عندما تنخفض سرعة الدوار فإن النقطة " أ " ينتقل للأسفل وفقًا للرسم التخطيطي، وفقًا للنقطة " مع " - أعلى.

آلة يمكن استخدامها، حسب الظروف المحلية، إما كمضخة بخارية أو كمحرك للعمل مع الآلات المساعدة الصغيرة، إلخ. يصف "المهندس". تشتمل الماكينة أيضًا على مضخة تغذية وحاقن وصمام أمان وجهاز إزالة الحرارة وجهاز يسمح بتغذية الغلاية بواسطة المضخة الرئيسية. اعتمادًا على نوع المبنى وحجم النظام ومضخات الدوران المختارة ومولدات الحرارة المثبتة بدرجات حرارة عودة مختلفة وما إلى ذلك. نحن نقسم الأنظمة إلى مجموعتين.


الشكل 3.2 - تغيير سرعة المحرك

مع زيادة الحمل

يبدأ استهلاك الوقود في الزيادة. وفي الوقت نفسه، ستبدأ سرعة الدوار في الزيادة. ومع ذلك، تحدث هذه العملية مع تأخير بسبب القصور الذاتي الكبير لدوار محرك التوربينات الغازية. مع مرور الوقت، يتوقف التغيير في استهلاك الوقود، وتنتهي أيضًا العملية العابرة لتغيير سرعة الدوران. وفقًا لخاصية الحمل، فإن الحمل الجديد الذي يعمل على المحرك يتوافق مع قيمة جديدة لاستهلاك الوقود، أي موضع جديد للنقطة مع رافعة أ- ب - ج .

أنظمة الضغط المنخفض للمضخة

في المباني السكنية برأس مضخة يصل إلى 15 كيلو باسكال أو في مضخات بها تنظيم إمدادات الطاقةمع نقاط ضبط تصل إلى 15 كيلو باسكال، لا يلزم اتخاذ أي احتياطات خاصة، مع الأخذ في الاعتبار ضجيج الصمامات الحرارية. وبالإضافة إلى ذلك، مضخات مع خاصية مسطحةيجب استخدامه للحد من زيادة الضغط أثناء عملية التحميل الجزئي. لا توجد تدابير أخرى مطلوبة.

التحكم PID

من خلال التثبيت المسبق للصمامات الحرارية، يتلقى كل مشعاع التدفق المطلوب ويحققه القوة المصنفة. في المثال التالييُظهر نظامًا يحتوي على 4 مشعات، حيث تم تركيب صمامات ترموستاتية. وكان معدل تدفق الخيط.

يتم تحديد هذا الموضع الجديد من خلال التوازن الجديد لقوة نابض النقطة المحددة وقوة الطرد المركزي الفعلية لأوزان عنصر الاستشعار. يحدث هذا التوازن عند قيمة جديدة (أقل) لسرعة الدوران، أي أنه عندما يتغير الحمل على المحرك، تنحرف سرعة الدوار عن السرعة الأصلية. يعتمد هذا الانحراف على خصائص حمل المحرك، وعلى معلمات التصميم وخصائص المنظم (الصلابة، الزنبرك، نسبة ذراع الرافعة أ- ب - ج ، هندسة صمام الوقود، الخ). يحدث هذا الانحراف لأي مجموعة من المعلمات التي تم تكوينها في التصميم للمنظم ذو الفعل المباشر ويسمى الخطأ الثابت للمنظم

.

يمكن التحكم في نفس معلمة الإخراج لكائن ما عبر قنوات إدخال مختلفة

يتلقى كل مشعاع معدل تدفق مقنن. لا توجد قيود على المشعات. ومع ذلك، هناك مشكلة تتمثل في أن توزيع التدفق للبواعث الفردية غير صحيح. يعتبر عدم التوازن الهيدروليكي فعالاً بشكل كامل، خاصة أثناء التدفئة الصباحية. أدى التخفيض بين عشية وضحاها إلى فتح جميع الصمامات الحرارية فوق منطقة التصميم. ومع ذلك، فإن إنتاج الحرارة يزيد بنسبة 14% فقط. يصل المبرد الثاني إلى حالته الاسمية تقريبًا ويصل إلى درجة حرارة الغرفة المطلوبة. ومع ذلك، فإن المشععين الأخيرين لهما معدل تدفق منخفض جدًا ولا يصلان إلى درجة حرارة الغرفة المطلوبة.

بالإضافة إلى وجود خطأ ثابت، فإن عيب المنظم ذو الفعل المباشر هو الحاجة إلى زيادة كتلة الأوزان، وبالتالي حجم وكتلة المنظم بأكمله لتشغيل مشغل المنظم.

ميزة المنظم ذو الفعل المباشر هي بساطته.

لرسم مخطط تخطيطي لنظام التحكم الآلي مع منظم تردد مباشر المفعول، يجب استكمال المخطط التخطيطي لمحرك توربين الغاز الموضح في الشكل 3.3 بنموذج منظم. الخصائص الديناميكية لمنظم العمل المباشر، مع الأخذ في الاعتبار خصائص القصور الذاتي لعنصر مقياس سرعة الدوران، والرافعة أ - د - ج وقياس إبرة الوقود صغير بشكل لا يذكر مقارنة بالقصور الذاتي لمحرك التوربينات الغازية، فمن المنطقي وصف المعادلة:

فقط عندما ترتفع درجة حرارة الغرفة في الغرفة الأولى بعد فترة طويلة ويبدأ الصمام في الإغلاق، تتلقى المشعاعات الأخيرة التدفق المطلوب ويمكنها الوصول إلى درجات حرارة الغرفة المطلوبة. ومع ذلك، هناك تحول زمني أكبر حتى يحدث، لذلك يمكن القول أنه لا يمكن ضمان وظيفة مرضية للنظام.

لذلك، من الضروري عمليا تنظيم كل من الخيوط الصاعدة والمشعات. يتيح التحكم في الضغط التفاضلي الاستخدام الأمثل لثلاثة عوامل مهمة. ضمان التنظيم المستقر. لضمان تحكم دقيق ومستقر في الأنظمة ذات تدفق متغيريجب ألا يتقلب انخفاض الضغط عبر صمامات التحكم المستمرة أو الصمامات الحرارية كثيرًا.


, (3.1)

أين - كسب المنظم عند تغيير سرعة الدوران.

من المعادلة (3.1) يمكننا الحصول على دالة نقل وحدة التحكم:




.

باستخدام قيم T kp وK kp، يتم حساب إعدادات وحدة التحكم

تجنب التدفق. ارتفاعات المضخة التي تزيد عن 15 كيلو باسكال تزيد من خطر ضوضاء التدفق عند الصمام الترموستاتي. رأس المضخة 35 كيلو باسكال، ويجب تعويض الفارق 20 كيلو باسكال بتركيبات مناسبة. والنتيجة هي زيادة في كمية المياه المتدفقة عبر الصمام الترموستاتي إلى 1.4 مرة كمية المياه المقدرة، مما يؤدي إلى تدفقات ضوضاء غير مرغوب فيها. تعمل منظمات الضغط التفاضلي كصمام تحكم ديناميكي، أي. ساعة تغلق عند تدفق منخفض، مما يحافظ على انخفاض الضغط عبر الخط ثابتًا.

في هذه الحالة، يكون المخطط الهيكلي لـ ACS مع منظم التأثير المباشر بالشكل الموضح في الشكل 3.3.


الشكل 3.3 - رسم تخطيطي لـ ACS مع منظم مباشر المفعول