Описание блока управления БУ-21. Малая чувствительность к шумам в канале измерения (в отличие от ПИД-регулятора)

3 Разработка структурной схемы

3.1 Характеристика  закона регулирования

ПИ-регулятор - это параллельно соединенные П- и И- регуляторы. Выходной сигнал ПИ-регулятора (u(t)) зависит и от ошибки регулирования (e(t)), и от интеграла от этой ошибки.

K1 - коэффициент усиления пропорциональной части,

K0 - коэффициент усиления интегральной части

Передаточная функция ПИ-регулятора: Wр(S)=K1+K0/S

Переходная характеристика: h(t)=K1+K0*t, t³0

Так как  ПИ-регулятор можно рассматривать как два регулятора (П- и И-), соединенные параллельно, то усилительные свойства ПИ-регулятора характеризуют два параметра:

1) предел пропорциональности d=1/K1 - величина, обратная K1 (см. П-регулятор)

2) время изодрома Ти=1/K0 - величина, обратная K0 (см. И-регулятор)

Динамические характеристики ПИ-регулятора

В системе регулирования с ПИ-регулятором так же, как и в системе с       И-регулятором, отсутствует статическая ошибка, но динамические характеристики лучше.

Достоинствами данного регулятора является:

1. Интегральная часть является накопительной, и таким образом позволяет осуществить то, что ПИ-регулятор учитывает в данный момент времени предыдущую историю изменения входной величины.

2. Достаточно прост в настройке т.к. настраиваются только два параметра, а именно коэффициент усиления Кр и постоянная времени интегрирования Ti. В таком регуляторе имеется возможность оптимизации величины отношения Кр/Ti—min, что обеспечивает управление с минимально возможной среднеквадратичной ошибкой регулирования.

3. Малая чувствительность к шумам в канале измерения (в отличие от ПИД-регулятора).

Однако ПИ-регулятор имеет и ряд недостатков:

1. Два параметра настройки (Кр и Ти) поэтому его сложнее настроить и рассчитать;

2. Качество регулирования хуже, чем у ПИД-регулятора. Введение И составляющей приводит в замкнутой АСР к отставанию системы на 90 градусов, к приближению графика КЧХ системы к опасной точке координат (0;-1).

Следовательно ПИ-регулятор нет смысла применять на инерционных объектах.

3.2 Описание Ремиконт Р-130

Ремиконт Р-130 – это компактный малоканальный, многофункциональный микропроцессорный контроллер, предназначенный для автоматического регулирования и логического управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности.

Ремиконт Р-130 имеет две модели – регулирующую и логическую. Регулирующая модель предназначена для решения задач автоматического, логическая модель – для реализации логических программ шагового управления.

Как регулирующая, так и логическая модель ремиконта Р – 130  содержит средства оперативного управления, расположенные на лицевой панели контроллера. Эти средства позволяют вручную изменять режимы работы, устанавливать задание, управлять ходом выполнения программы, вручную управлять исполнительными механизмами, контролировать сигналы и индицировать ошибки.

Ремиконт – программируемое устройство, но для работы с ним не нужны программисты. Процесс программирования сводится к тому, что путем последовательного нажатия нескольких клавиш из библиотеки, зашитой в постоянной памяти, извлекаются нужные алгоритмы. Эти алгоритмы объединяются в систему заданной конфигурации, и в них устанавливаются требуемые параметры настройки.

С помощью встроенной батареи запрограммированная информация сохраняется, при отключении питания, она может быть записана в ПЗУ.

Ремиконт Р – 130 представляет собой комплекс технических средств. В его состав входит  центральный микропроцессорный блок контролера БК-1 и ряд дополнительных блоков. БК-1 преобразует аналоговую и дискретную информацию в цифровую форму, ведет обработку цифровой информации и вырабатывает управляющие воздействия. Дополнительные блоки используются для предварительного усиления сигналов термопар, термометров сопротивления и др., формирование дискретных выходных сигналов на напряжение 220В, организации внешних переключений и блокировок.

В Ремиконт встроены развитые средства самодиагностики, сигнализации и идентификации неисправности, в том числе при отказе аппаратуры, сбои в ОЗУ и. т.п.

В регулирующей модели Ремиконта Р-130 предусмотрено:

1) до 4 независимых контуров регулирования;

2) разнообразное сочетание (по заказу) аналоговых и дискретных входов- выходов (35 модификаций);

3) 76 защитных в ПЗУ алгоритмов непрерывной и дискретной обработки информации;

4) до 99 алгоблоков со свободным их заполнением любыми алгоритмами