ПИД- регулятор трехимпульсный РПТ4
Прибор предназначен для контроля и регулирования уровня воды в барабане котла по ПИД-закону.
Основные функции и режимы работы:
- измерение уровня воды по токовому сигналу 4-20 мА от датчика уровня;
- измерение расхода пара от котла по токовому сигналу 4-20мА от датчика;
- измерение расхода питательной воды котлом по токовому сигналу 4-20мА от датчика;
- измерение значения положения исполнительного механизма по сигналу от датчика 0-100 Ом;
- регулирование уровня воды по ПИД-закону по сигналу разности между заданным и измеренным значением при условии, что сумма сигнала расхода пара и сигнала расхода продувочной воды неравна сигналу расхода питательной воды;
- отображение на индикаторе текущего значения уровня воды и положения исполнительного механизма (ИМ);
- изменение задания по параметру „уровень";
- программирование диапазона измерения параметров по всем входам;
- обмен данными с персональным компьютером по интерфейсу RS-485;
- контроль и сигнализация отказа датчика, линии связи или измерительного канала;
- программное изменение параметров характеристики преобразования;
- “безударный” переход ИМ из дистанционного режима в автоматический.
| Наименование характеристики | Значение величины |
| Номинальное напряжение питания, В | 220 АС (12 DC) |
| Допустимое отклонение напряжения питания, % | -15-+10 |
| Потребляемая мощность, Вт | не более 8 |
| Заданное значение уровня (задание), см | -99,9 - +99,9 |
| Смещение характеристики преобразования, см | от 0 до 99,9 |
| Постоянная времени входного цифрового фильтра, с | от 0,1 до 999,9 |
| Время усреднения, количество периодов измерения | от 0 до 9 |
| Период индикации измеренной величины, с | от 1 до 99 |
| Период опроса датчиков, с | 1 |
| Коэффициент усиления регулятора | от 0,01 до 99,99 |
| Постоянная времени интегрирования, с | от 0 до 999,9 |
| Постоянная времени дифференцирования, с | от 0 до 999,9 |
| Гистерезис выходных устройств, см | от 0 до 99,9 |
| Период следования импульсов, с | от 0 до 999,9 |
| >Минимальная длительность импульса, с | от 0,0 до 999,9 |
| Скорость динамической балансировки, см/с | от 0 до 99,9 |
| Диапазон измерения уровня, см | от - 99,9 до +999,9 |
| Гистерезис для ПИД-регулятора, см | от 0,1 до 999,9 |
| Тип индикатора | двухстрочный жидкокристаллический |
| Предел допускаемой основной приведенной погрешности преобразования сигнала от датчиков | ±0,5% |
| Степень защиты корпуса | IP20 |
Описание работы прибора
- Алгоритм регулирования уровня воды в барабане котла
Dn + Dnp = D
где Dn - расход пара от котла, т/ч
Dnp - расход продувочной воды, м3/ч
D - расход питательной воды, м3/ч
Корректирующий импульс с регулятора подаётся на исполнительный механизм, регулирующий подачу питательной воды на котёл. Если уравнение, приведенное выше тождественно и уровень воды средний, то никаких команд на исполнительный механизм с регулятора не подаётся. При снижении уровня воды в барабане котла расход питательной воды должен увеличиваться, при повышении - уменьшаться. Расход питательной воды должен соответствовать расходу пара с учётом продувки.
- Рeгyлятop уровня воды в барабане котла
Регулятор, работая в одноимпульсном или в трехимпульсном режиме, должен поддерживать уровень воды в барабане котла в заданных пределах путем воздействия на регулирующий клапан питательного узла.
Входные сигналы (аналоговые):
- основной – уровень воды в барабане котла (К14)
- корректирующий – расход пара от котла (К11)
- корректирующий – расход питательной воды на котел (К61)
Выходные сигналы (дискретные):
- команда на открытие ИМ
- команда на закрытие ИМ
Для оперативного управления доступны:
- задатчик требуемого параметра (сигнал S1)
- модуль дистанционного/ручного управления ИМ (сигнал S2)
Все остальные параметры считаются внутренними параметрами настройки регулятора и устанавливаются в режиме наладки. Основными из них являются:
- а14: масштабирующий коэффициент при К14
- а1l: масштабирующий коэффициент при K11
- а61: масштабирующий коэффициент при К61
- X1 принимающий значения 0 – для режима одноимпульсного или 1 – для режима трехимпульсного регулятора
- К61.Max и K61.Min – блокировки на превышение/понижение параметра К61 более/менее чем K64.Max/K61.Min
- абсолютное значение зоны нечувствительности регулятора
На вход блока ПИД поступает сигнал рассогласования между сигналами задатчика и входных параметров:
Е = S1 – K14 * a14 + X1 *(K11 * a11 – K61 * a61)
Если значение разности по модулю меньше половины зоны нечувствительности Hyst, то значение разности Е считается равной нулю. За пределами этой зоны значение Е рассчитывается по формуле:
Е = | Ep| – Hyst ,
где Ер - истинное отклонение.
На своем выходе блок ПИД-регулятор формирует управляющее воздействие на ИМ с учетом блокировок:
- нижние блокировки срабатывают при уменьшении сигнала рассогласования по абсолютной величине ниже уровня нечувствительности
- верхние блокировки срабатывают при превышении К61 над К61.Мах, при понижении K6I ниже, чем К61Min и в случае достижения ИМ конечных положений.
Для безударного перехода из дистанционного режима в автоматический производится обратный пересчет, устанавливающий сигнал рассогласования в ноль с занесением в задатчик значения равного:
Sl = K14 * а14 + (К11 * а11 – К61 * а61) * X1
Коэффициенты а14, а11, а61 не должны быть равны нулю. Сигнал Е1 может принимать значение:
- 1 - команда на открытие ИМ;
- -1 - команда на закрытие ИМ;
- 0 - команда на останов ИМ.