ПИД- регулятор трехимпульсный РПТ4

Описание

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.

Основные технические характеристики прибора

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.