Мавзу: Автоматик регулятор турлари

Παρουσίαση με θέμα: "Мавзу: Автоматик регулятор турлари"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Мавзу: Автоматик регулятор турлари
Режа: 1. Автоматик регулятор тузилиши. 2. Ростлаш қонунларининг классификацияси ва регуляторлар. 3. Регулятор танлаш. 4. Технологик объектларни автоматлаштиришга тайёрлаш. 5. Ишлаб чиқариш жараёнларини автоматлаштиришнинг принципиал схемалари. 6. Принципиал схемаларнинг типлари.

2 Адабиётлар: 1. Юсупбеков Н.Р. ва бошқалар. “Технологик жараёнларни бошқариш системалари”,-Тошкент, 1997 й. 2. Юсупбеков Н.Р. ва бошқалар. ”Автоматика ва ишлаб чиқариш жараёнларини автоматлаштириш.”,-Тошкент, 1982 й. 3. Мансуров Х.Н. “Автоматика ва ишлаб чиқариш жараёнларини автоматлаштириш”,-Тошкент й. 4. Майзель М.М “Основы автоматики и автоматизации производственных процессов”, - Тошкент, й

3 Автоматик регуляторнинг тузилиши.
АРС нинг типик функционал схемасида регулятор асосан кетма – кет боғланган солиштириш, кучайтириш ва ижрочи элементлардан иборат. Бу схемага мувофиқ таққослаш (кўприк, потенциометр ва бошқалар), сигнал кучайтириш (электрон сигнал кучайтиргич) элементлари – инерциясиз звено, ижрочи элемент (электр гидро, пневмо двигателлар - сервомотор) лар эса интегралловчи звенолардан ибоарт бўлган регуляторнинг структура схемаси 1 – расм, а да кўрсатилган. Бундай схеманинг эквивалент сигнал узатиш функцияси регуляторни интегралловчи И звено типига киришни кўрсатади. Автоматик ростлаш системаларда кўпроқ П, ПИ ва ПИД звенолар типига кирадиган регуляторлар қўлланилади. Бу типдаги регуляторларни ҳосил қилишни 1 - расм, а да кўрсатилган схеманинг алоҳида элементларига тескари боғланиш занжири киритиш ва унда структура ўзгаришларини вужудга келтириш йўли билан бажарилади.

4 Х (р) хк(р) К1 К2 1/ТиР Ктб Ктб/ТрР + 1

5 Пропорционал звено қонуни бўйича ишлайдиган регулятор схемасини тузиш учун структура схемасидаги ижрочи механизмнинг (1 – расм, б) пропорционал звено (Ктб) орқали тескари боғланиш занжирини тузиш керак. Шунда схеманинг эквивалент узатиш функциясини қуйидагича ёзиш мумкин; K3(P)=K1K2(1/(Tn*P))/(1+KTS/(TnP))=(K1K2)/(TnP+KTS) (2) Бунда Ктб – тескари боғланиш занжирининг узатиш коеффициенти. Ижрочи механизмнинг инерацион доимийси Ктб га нисбатан кўп марта кичик бўлишини ҳисобга олганда, регуляторнинг янги структура схемасининг эквивалент узатиш функцияси пропорционал звеносининг сигнал узатиш коэффициентига айланади. K(P)=K1K2/Kts=const (3) Ҳосил бўлган эквивалент схема пропорционал регуляторнинг схемасини ифодалайди. ПИ регулятор схемасини тузиш учун 1 – расм, в да кўрсатилган структура схемасидаги электрон кучайтиргич элементи (звено К2) билан инерцион звено Ктб/КтбР + 1 дан тузилган манфий ишорали тескари боғланишли ёпиқ занжирдан фойдаланилади.

6 Ростлаш қонунларининг классификацияси ва регуляторлар
Автоматик регуляторлар тузилиши бўйича типик звенолардан ташкил топади ва ўзининг ростлаш функциясини ҳам ана шу звеноларнинг ишлаш қонунларига мувофиқ бажаради. Бу қонунлар регуляторнинг ростлаш қонунлари деб аталади. Регуляторнинг ростлаш қонунлари, умуман регулятордан чиқувчи сигнал (ростлаш органининг сурилиш ҳолати) билан унга кирувчи сигнал (ростлаш параметрларининг оғиши) орасидаги боғланишни Хр = f(Х) ифодалайди ва қуйидаги асосий классларга бўлинади: П регулятор – пропорционаллик қонунига мувофиқ узлуксиз ишлайдиган регулятор. И регулятор – интеграллаш қонунига мувофиқ, узлуксиз ишлайдиган регулятор. ПИ регулятор – пропорционаллик ҳамда интеграллаш қонунларига мувофиқ узлуксиз ишлайдиган регулятор. ПИД – регулятор – пропорционаллик ҳамда интеграллаш қонунларига мувофиқ узлуксиз ишлайдиган регулятор. Позион регулятор – узулишли (дискрет) қонун бўйича ишлайдиган регуляторлар. Булардан ташқари автоматик регуляторларни қуйидаги классларга ажратиш мумкин: - ростланувчи параметрининг тури бўйича температура, босим, тезлик регуляторлари; - ростланувчи таъсирнинг тури бўйича узлуксиз ва узлукли (дискрет) таъсир кўрсатадиган регуляторлар. Узлуксиз ростлаш регуляторлари ростлаш процесси давомида объектга тинимсиз таъсир кўрсатиб туради. Узлукли (позицион) ростлаш регуляторлари ростлаш процесси давомида объектга белгиланган вақт оралиқларида ёки ростланувчи параметрнинг миқдори маълум белгиланган қийматга етганда дискрет таъсир таъсир кўрсатади. Ростланувчи органнинг сурилиши учун зарур бўладиган энергия манбаига мувофиқ регуляторлар ростловчи органга бевосита ёки билвосита таъсир қиладиган регулятор турларига бўлинади. Бевосита таъсир қиладиган регуляторларда ростловчи органни суриш учун зарур энергия ташқи манбадан олинади. Бундай регуляторлар ташқи манба энергиясининг турига қараб электр, пневмо, гидро регуляторлар деб аталади.

7 Интеграл (астатик) регуляторлар деб ростлаш органининг сурилиш тезлиги объектнинг ростланувчи параметрининг берилган қийматига нисбатан оғишига пропорционал бўлишини таъминлайдиган регуляторлар типига айтилади. Интеграл регулятор ўз функциясининг интегралловчи звено қонунига мувофиқ бажаради. dXp(t)/dt=-Kn∆x(t) (4) Бунда Ки = const интеграл регуляторнинг сигнал узатиш коэффициенти, уни регуляторни созлаш коэффициенти деб ҳам аталади. Хр – ростловчи органни регулятор мвозанат ҳолатига нисбатан сурадиган (регулятордан чиқувчи) сигнал, ∆Х(t) – ростловчи параметрнинг берилган қийматига нисбатан четга чиқиши. Тенгламанинг ўнг томонидаги манфий ишора ростланувчи параметрнинг ижрочи органи уни камайтириш томонига ҳаракат қилиши кераклигини кўрсатади. Интеграл (астатик) регуляторнинг сигнал узатиш функцияси: Kn(p)=-(Kn/P) (5) Тенглама (4) ни интеграллаш натижасини қуйидагича ёзиш мумкин: Xp(t)=-Kn∫∆xdt+Xop (6) Бунда Хор – ростловчи орган таъсирининг олдинги (бошланғич) ҳолатининг қиймати. Хулоса шуки, астатик регулятор ростловчи органнинг сурилиши ростланувчи параметр оғишининг интегралига пропорционал бўлади. Шунинг учун ҳам у интеграллик ёки қисқача И – регулятор деб номланган. Регуляторнинг ишлаш принципи қуйидагича. Агар ростланувчи параметрнинг оғиши нолга тенг бўлса, ростловчи орган сурилмай (дастлабки ҳолатида) ҳаракатсиз туради. Ростланувчи параметрнинг оғиши рўй бериши билан ростловчи орган маълум тезликда пайдо бўла бошлаган оғиши йўқ қилиш йўналишида сурилади. Ростланувчи параметрнинг оғиши қанча катта бўлса, ростловчи орган шунча катта тезлик билан ҳаракат қилади ва оғишининг йўқолишини таминлайди. Астатик бевосита ва билвосита регуляторларнинг ишлаш принципларини қуйидаги иккита АРС мисолида кўриш мумкин.

8 Бевосита астатик регуляторнинг принципиал схемаси 2 – расмда кўрсатилган. регулятор объект 1 даги босим (Р) ни ростлаб туришга мўлжалланади. Трубопроводдаги босимнинг ўзгариши трубка 6 орқали мембрана 2 нинг устки томонига таъсир қилади. Мембрананинг пастки томонига ричаг орқали тошлар 3 оғирлиги таъсир қилади, уларнинг оғирлиги берилган босим Рб = const қийматига тенг қилиб қўйилган бўлади. Трубопроводдаги босим Р(t) билан тошлар оғирлиги тенг Р(t) = Рб бўлганда регулятор мувозанат ҳолатда бўлади. Агар P(t) < Pб бўлса, тошлар оғирлиги мембрана 2 ни юқорига кўтаради. мембрана билан бирга шток 4 ҳам юқорига сурилади, тиқин 6 очилиб, трубопроводдаги босим кўтарила бошлайди. Ростловчи орган 5 нинг сурилиши регуляторда мувозанат ҳолат Р(t)=Рб вужудга келгунича давом этади. Трубопроводдаги босим берилган қийматидан ошса, P(t) > Pб найча орқали мембрананинг устки томонидаги босим кучи ошади, шунда мембрана пастга сурилади, шток 4 тиқин 5 ни ёпа бошлайди. бу сурилиш Р(t)=Рб бўлгунча давом этади.

9

10 Билвосита астатик регуляторнинг принципиал схемаси.
3 – расмда кўрсатилган. регулятор суюқлик сарфининг Q2 ўзгариши мавжкд бўлганда объектдаги суюқлик сатҳи баландлигини ўзгармас сақлаш учун хизмат қилади. Суюқлик сатҳи баландлиги Н нинг ўзгариши қалқович 1 томонидан ўлчаниб, тақсимловчи поршень 2 ни сурувчи сигналга айланади. Суюқлик сатҳи баландлиги берилган қиймати Н6 га нисбатан юқорига кўтарилса, тақсимловчи поршень 2 ҳам юқорига кўтарилади ва босимли суюқлик Р поршень 3 га юқориги канали бўйича таъсир қилиб, уни пастга босади. Суюқлик сатҳи Н6 га нисбатан камайса, тақсимловчи 2 поршень пастга сурилади ва босимли суюқлик поршень 3 нинг паст томонига таъсир қилиб, уни юқорига кўтаради. Поршень 3 юқорига кўтарилганда тиқин 5 ҳам юқорига кўтарилиб объектга суюқлик келиши кўпаяди. Поршень 3 пастга сурилганда эса объектга суюқлик келиши камаяди. Ростловчи орган – тиқин 5 нинг сурилиш тезлиги суюқлик сатҳи баландлигининг ўзгаришига пропорционал бўлади. Регуляторнинг мувозанат ҳолатида тақсимловчи поршенлар – 2 нейтрал ҳолатни эгаллайди, ижрочи механизмга босимли суюқлик ўтиш каналлари беркитилган бўлади. Бу ҳолатда объектга келувчи суюқлик Q1 миқдори билан объектдан чиқувчи суюқлик Q2 миқдори ўзаро тенглашади ва Н (t) = Нб бўлади. Ўтиш процесси юз берганда регулятор ўзининг мувозанат ҳолатига бир неча тебранишдан сўнг, ростлаш - tp оралиғида ўтади. Буни қуйидагича тушиниш мумкин. Объект нагрузкаси (суюқлик сарфи) камайиши билан объектдаги суюқлик сатҳи юқорига кўтарилади, тақсимловчи поршень 2 ижрочи механизмнинг юқориги каналини очади, босимли суюқлик поршеннинг устки юзасига таъсир қилади, поршень 3 пастга сурилиб, шток 4 тиқин 5 ни пастга суради. объектга суюқлик келши камаяди. Маълум вақт ўтиши билан Q1 = Q2 бўлади. Лекин суюқлик сатҳининг баландлиги ҳали тикланмаган Нб ≠ Н(t) бўлгани учун поршень 3 пастга сурилишида давом этади, тиқин 5 нинг ёпилиши ва Q1 нинг камайиши ҳам давом этаверади. Ниҳоят, Н(t) = Нб бўлганда Q1 < Q2 бўлиб қолади. Энди Q1 < Q2 бўлгани учун вақт ўтиши билан Н(t), берилган баландлик Нб дан камаяди – Н(t) < Hб бўлади ва ростловчи орган тиқин 5 юқорига кўтарилиб Q1 ни кўпайтира бошлайди. бундай тебраниш бир неча марта такрорлангач – система барқарор режимга ўтади. Тебраниш келиб чиқишига Нб = Н(t) бўлганда объектга келувчи суюқлик миқдори Q1 билан ундан чиқувчи миқдори Q2 нинг ўзаро тенг эмаслиги ва аксинча Q1 = Q2 бўлганда Н ≠ Н(t) бўлиши асосий сабаб бўлади. Тебраниш Q1 = Q2 Нб =Н(t) бўлгандагина тугайди. Бу шарт – шароитнинг вужудга келишида объектни ўзича тенглашиш хусусияти регуляторга анча катта ёрдам беради.

11 хрн хр мах ∆хч в) t ∆хА[1] ∆хк a) t Кn∆х хр б) Регуляторнинг узатиш функцияси унинг узатиш коэффициентига тенг бўлади. Регуляторнинг динамик характеристикаси 4 – расм, б да кўрсатилган. Регуляторга кирувчи сигнал ∆Х = А (1) бўлса, ундан чиқувчи сигнал Хр, кирувчи сигналга қараганда кn марта катта бўлади. Регуляторнинг ишлаш принципи қуйидагича: ростловчи параметрнинг ўзгариши ростловчи органнинг регуляторнинг мувозанат ҳолатини тиклаш йўналишида ҳаракатга келтирилади. Системага ташқи таъсирнинг миқдори (нагрузка ўзгариши) қанча катта бўлса, ростловчи органнинг сурилиши Хр ҳам шунча катта бўлади. Ростловчи органда ростланувчи параметр маълум минимал қиймат Хmin га эга бўлади. ростловчи органнинг сурилиши нолга тенг бўлганда (Хр = 0) эса ростланувчи параметр Хmax ўзининг максимал қийматига эга бўлади. Бундай боғланиш регуляторнинг статик характеристикасини ифодалайди. Ростланувчи параметрнинг энг кўп оғиши δmax регуляторнинг статик хатоси деб аталади ва регуляторнинг асосий сифат кўрсаткичи ҳисобланади. Бу хато – миқдори олдиндан белгиланган “қўйим” дан ошмаслиги керак.

12 Билвосита П – (статик) регуляторнинг принципиал схемаси 5 – расмда кўрсатилган.
Бу схема билвосита статик схемасидан ижрочи механизмдаги поршенни юқорига суриш учун ташқи энергия манбаидан (босимли суюқлик кучидан) эмас, балки пружина 4 нинг итариш кучидан фойдаланилганлиги билан фарқ қилади. Шунинг натижасида нейтрал (астатик) регулятор ўрнида турғунлиги юқори бўлган статик регулятор вужудга келади. Пружина ижрочи механизм билан манфий тескари боғланишли ёпиқ занжирни вужудга келтиради. Бу занжир қаттиқ тескари боғланиш занжири деб аталади. унинг узатиш коэффициенти кқб ўзгармас қийматига эга. Регуляторнинг структура схемаси 1 – расм, б да кўрсатилган. Регулятор қуйидагича ишлайди. Агар суюқлик сарфи кўпайса (Q2>Q1) суюқлик сатҳи баландлиги Н(t) берилган қийматга нисбатан камаяди. Қалқович 1 тақсимловчи поршень 2 ни нейтрал ҳолатидан пастга суради. Шунда тақсимловчи поршень ва поршень 3 устига суюқлик очилган канал 6 орқали пружина 4 нинг итариш кучи таъсирида ташқарига чиқиб кета бошлайди. Поршень 3 нинг юқорига сурилиши ижрочи орган (клапан) тиқини 5 ни юқорига суриб объектга суюқлик келишини кўпайтиради, яъни мувозанат ҳолат ўрнатади. Бу янги ҳолатда суюқлик баландлиги ўзининг берилган қийматига тенг бўла олмайди. Ростланувчи параметрнинг оғиши тўла йўқ бўлмайди. Бу хато ростловчи органнинг сурилиши ∆Хр ошган сайин кўпая боради. Буни статик регуляторнинг характеристикасига мувофиқ тушуниш мумкин. (4 – расм, в). Характеристикага мувофиқ объект нагрузкаси оша бориб, ростловчи органнинг сурилиши ∆Хр максимум бўлганда ростлаш хатоси ҳам максимум қиймат δmax га эга бўлади. Хр = 0 бўлганда, яъни Н(t) = Н0 бўлганда ростлаш хатоси нолга тенг (σ = 0) бўлади. Ростлаш хатоси келиб чиқишига сабаб пружинанинг итариш кучи поршеннинг сурилиш оралиғига боғлиқ (∆Fпр=с∆l) бўлишидир. Пружина ёйилиши билан унинг юқорига итариш кучи камаяди.

13 Бевосита статик П – регулятор (6 - расм) ҳам ростлаш хатосига эга
Бевосита статик П – регулятор (6 - расм) ҳам ростлаш хатосига эга. Бу хато трубопроводдаги босим камайиши билан оша бошлайди. Чунки пружина кучи босим Р нинг ҳар хил қийматларида шток 2 нинг сурилиши сабабли ҳар хил бўлади, шунга мувофиқ регуляторнинг мувозанат холати ҳам ҳар хил босим Р га тўғри келади. Пропорционал – интеграл (ПИ) регуляторлар АРС нинг ростлаш органига пропорционал ва интеграл қонунлари бўйича таъсир кўрсатади: Xp=Kp∆x+Kn∫∆xdt (9) ёки Xp=Kn(∆X+(Kn/Kп)∫∆xdt бунда Кп ва Ки – ростлаш қонунини ташкил этувчи пропорционал ва интеграл қисмларининг коэффициентлари. Коэффициентлар нисбатан Ти билан белгиланса , унда бу коэффициент ростлаш қонунига киритилган интеграллаш даражасини кўрсатади ва изодром вақти деб аталади. Тенглама (9) ни қуйидаги кўринишда ёзамиз: Xp=Kn∆X+(Kn/Kп)∫∆xdt (10) бунда Кп∆Х - тенгламанинг пропорционал қисми деб, - тенгламанинг интеграл қисми деб аталади. Агар ∆х = А(1) ни ўзгармас миқдор дейилса, (Kп/Tn)∫∆xdt=(Kп/Tn)∆x∫dt=(Kп/Tn)∆xt (11) Тенгламанинг (11) га мувофиқ t = Ти бўлганда, тенгламанинг интеграл қисми Кп∆х га тенг бўлади (7 – расм, б). Шунда ростланувчи органнинг сурилиши Хр = Кп∆х + Кп∆х = 2Кп∆х бўлади. Бундан кўринадики, тескари боғланиш занжири билан қамралган пропорционал регулятордан чиқувчи сигнал Хр нинг таъсири t = Tи вақт ичида пропорционал регулятордан чиқувчи таъсирга қараганда икки марта кўпроқ бўлади. Шу сабабли изодром вақти Ти сигналнинг иккига кўпайиш вақти деб ҳам аталади (7 – расм,б). Ўзининг динамикаси бўйича бу регулятор параллел уланган иккита идеал звено – пропорционал ва интегралловчи звенолардан иборат системага мос келади. Шунда интегралловчи звенонинг сигнал узатиш коэффициенти бўлиши шарт. Бу регуляторнинг функциясини қуйидагича ўзгартириш мумкин.  

14 Ти Кп хр t ∆х = А [1] ∆хк а) б)
Изодром вақти Ти чексиз кўпайтирилса, регулятор фақат пропорционал регулятор бўлиб қолади, тенглама (9) га мувофиқ Кп ва Ти нолга яқин бўлганда эса регулятор интегралловчи регуляторга айланади. Амалда пропорционал – интегралли регуляторни тузиш учун унинг структура схемасига тескари боғланиш занжирини киритиш усулидан фойдаланилади (1 – расм, в). Пропорционал – интеграл дифференциал (ПИД) регулятор ростловчи органни ростланувчи параметрнинг четга чиқиши, унинг интеграли ва параметри ўзгаришининг тезлиги бўйича сурилишини таъминлайди: Xп=Kn(∆x+1/Tn∫∆xdt+Tд(d∆x/dt))(12) ТД – дифференциалловчи звенонинг вақт константаси, регулятор қонунига дифференциал бўйича ростлашни киритади. Икки позицияли регуляторнинг ростлаш органи сакрашсимон (дискрет) ҳаракат қилади. У доим икки ҳолатнинг бирида бўлади. Объектда энергия ёки модда оқимининг бор ёки йўқ, кўп ёки оз бўлишини таъминлайди. Шунга мувофиқ объектнинг ростланувчи параметри ҳам икки қиймат – максимум ва минимум қийматлар орасида ўзгариб туради. Икки позицияли регуляторнинг ишлаш принципи билан температурани автоматик ростлаш системаси мисолида танишамиз (8 – расм). Схемада ростлаш объекти сифатида қурутиш шкафи, ростлаш параметри сифатида эса унинг температураси (Qº) хизмат қилади.

15 ТС 1 С Қ л2 л1 р р 2 р2 R Р2 Р С Қ л2 л1 Температуранинг берилган икки қиймати - Qºмах ва Qºмин орасида ўзгариб туришини таъминлаш учун икки контактли манометрик термометр (термосигнализатор ТС), МКУ – 48 типидаги реле Р1 ва магнитли ишга туширгич Р2 дан фойдаланилган. Термометрик сигнализатор ТС нинг ишлаш принципи термобаллон 1 даги тўйинган хлорметил буғининг босими билан температураси орасидаги пропорционал боғланишга асосланади. температура ошиши билан баллон ичидаги хлорметил буғининг босими ошади ва капиляр 2 орқали манометрик пружинага таъсир қилади. Пружинада вужудга келган деформация ричаг системаси орқали ТС шкаласига ўрнатилган кўрсатувчи қора стрелкани шкала бўйича суради ва объект температурасининг ўзгаришини кўрсатиб туради. Бундан ташқари шкалада яна иккита стрелка – сариқ ва қизил стрелкалар бўлиб, қизил билан температура ўзгаришининг берилган максимал қиймати белгилаб қўйилади, сариғи эса температуранинг берилган минимал қийматини кўрсатиб туради. Бу икки стрелка белгиланган жойдан қўзғалмайди

16 Ростлаш жараёни давомида температуранинг ўзгаришини кўрсатувчи қора стрелка сариқ ва қизил стрелкалар орасида ҳаракат қилади. У сариқ стрелка билан тўқнашганда контакт С қизил билан тўқнашганда эса контакт К уланади. Схема манба кучланишига уланганда магнитли ишга туширгич Р2 нинг ғалтагидан ток ўтади, унинг контактлари уланиб, объектнинг қиздиргичи R да электр энергияси иссиқлик энергиясига айланади. Қуритиш шкафининг температураси кўтарила бошлайди. Объект (шкаф) температураси берилган минимум қийматга етганда қора стрелка ТС шкаласида сариқ стрелка билан тўқнашиб контакт С ни улайди. Қора стрелка шкала бўйича сурилиб берилган максимал қийматга етганда қизил стрелка билан тўқнашиб контакт К ни улайди. Шунда реле Р1 нинг ғалтагидан ток ўтади ва у ўз контактлари Р12 ни улаб, Р11 ни узади. Контакт Р11 нинг узилиши билан магнитли ишга туширгичнинг ғалтаги Р2 токсизланади. У ўз контактларини узади ва электр қиздиргич R га энергия келиши тўхтайди. Контактлар Р12 ва С уланган бўлгани учун бу оралиқда, ғалтак Р1 дан ток ўтиб тураверади. Шкаф температураси пасайиши натижасида олдин қизил контакт Қ, сўнг сариқ контакт С узилади. Сариқ контакт узилганда реле Р1 ғалтагидан ток ўтмайди, унинг контактлари Р12 узилади ва Р11 уланади. Контакт Р11 уланиши билан магнитли ишга туширгичнинг ғалтаги Р2 дан ток ўтиб унинг контактлари уланади ва электр қиздиргич R шкафга иссиқлик бера бошлайди. Температурани ростлаш жараёни ва унга мувофиқ қурилган энергия сарфланишининг графиги 9 – расм, а,б да кўрсатилган. Энергия 0 – 1, 2 – 3, 4 – 5... вақт оралиқларида сарфланади. Бу вақт оралиқларида ростлаш органи Р2 контактлари уланган бўлади. Икки позицияли регуляторнинг қуйидаги алоҳида хусусиятларини қайд қилиб ўтиш мумкин: ростлаш жараёни энергия сарфининг кескин ўзгаришлари билан боғлиқ бўлади. Ростланувчи параметр ўзининг ўртача қиймати (берилган 0ºмах ва 0ºмин) орасида ўзгариб туради.

17 Оғиш амплитудаси ва амплитудалар оралиғи объект хусусиятларига ва нейтрал зона (0ºмах ÷ 0ºмин) кенглигига боғлиқ бўлади. Икки позицияли регуляторлар катта сиғимли, сигнал кечикиши кам ва сезувчанлиги юқори бўлмаган объектларда қўлланилади. 9 – расм б) a) 5 4 3 2 1 p = UI p t θºмин θб θºмах θºС

18 Регулятор танлаш Автоматик ростлаш системаларнинг функционал схемаларига мувофиқ регуляторларда ўлчаш – ўзгартириш қурилмаси, сигнал таққослаш элементи, сигнал кучайтиргич ва ижрочи элементлардан ташқари ростловчи параметрнинг берилган қийматини таққослаш элементига киритувчи – топшириқ берувчи қурилма ҳам бўлади. Регуляторнинг бундай асосий элементалари ва ундаги бош тескари боғланиш занжиридан ташқари яна қўшимча тескари боғланиш ҳам қўлланилади. Қўшимча тескари боғланиш занжири (1 – расм) ва ундаги қўлланган звенонинг узатиш функциясини, регуляторнинг структура схемасини ўзгартириш йўли билан керак бўлган ростлаш қонуни аниқланади. Шу қонунга мувофиқ регулятор (П, И, ПИД) ўзининг ростлаш функциясини бажаради. Шуни ҳам айтиш керакки, биронта автоматика регулятор системасини ростлаш хатосини тўла йўқ қилолмайди. Бунинг сабаби АРС нинг тескари боғланиш занжиридаги ростланувчи параметрнинг четга чиқишини фақт ростлаш хатоси пайдо бўлганидан кейин ва четга чиқиш миқдори маълум қийматга етгандагина сеза бошлайди, шундан сўнг регуляторда бошқарувчи сигнал вужудга келади. Шунинг учун ҳам регулятор танлашда ростлаш хатосини тўла йўқ қилиш эмас, балки имкон борича берилган йўл қўйиладиган миқдор даражасига келтириш талаб қилинади. Турли динамик хусусиятларга эга бўлган объект учун регуляторнинг маълум серияси ва типларини танлашда объектнинг динамик характеристикалари, регуляторнинг ишлаш шарт – шароитлари, яъни технологик процесснинг таъсири (ташқи таъсирнинг ўзгариши сифатига), ростлаш сифатига қўйиладиган талаблар, ростлашнинг сифат кўрсаткичлари қандай бўлиши ва бошқаларни билиш керак.

19 Ишлаб чиқариш процессларини автоматлаштиришнинг
принципиал схемалари Технологик жараён ёки алоҳида агрегатни автоматлаштириш лойиҳасини ишлаб чиқариш натижасида унинг принциниал схемаси яратилади. Автоматлаштиришнинг принципиал схемасида технологик объектнинг асбоб – ускуналарини танлаш ГОСТ 3925 – 59 га мувофиқ бажарилади ва тегишли шартли белгилар орқали тасвирланади. Унда объектнинг кузатиладиган параметри ва кузатиш ўрни; қўлланадиган датчик ва ўлчов асбоблари; оралиққи сигнал узатиш усули (электрик, пневматик ва гидравлик); ижрочи механизм ва ростлаш органининг турлари; саралаш қурилмалари, бирламчи ва иккламчи ўлчаш ва ростлаш асбоблари, сигнал ўзгартиргичлар, ҳисоблаш қурилмалари, узуб улагичлар, ижрочи механизмлар, ростлаш органлари, бошқариш аппаратлари, марказлаштирилган контроль ва бошқариш машиналари, телемеханика қурилмалари, ҳимоя ва сигналлаш элементлари кўрсатилади. Ёрдамчи қурилмалар, фильтрлар, редукторлар, улаш қутилари, таъминлаш манбалари, реле, магнитли ишга туширгичлар, автоматлар, сақлагичлар, манбаа занжирининг узгичлари ва бошқалар схемада кўрсатилмайди. Автоматлаштириш схемасини лойиҳалашда мутаҳассислар; технологлар, механиклар иштирок этади. Бошқариш шчитлари ва бошқариш аппаратлари ўрнатиладиган жой – бошқариш пульти, схеманинг энг паст қисмида кўрсатилади ва уларнинг ҳаммаси иккита рамка (паст ва устки) ичига жойлаштирилади (11, 12, 13, 14, 15 – расм). Устки рамкага агрегат ёки технологик линия участкаларида бевосита жойлашадиган ўлчов, ўзгартирувчи, ва кўрсатув асбоблари, пастки рамкага эса бошқариш шчитида сигнал қабул қилувчи, ўлчов, кўрсатув асбоблари ва сигналлаш элементлари жойлаштирилади. Ўлчов асбобларнинг шчитдаги аппаратлар билан боғланиши, схемада чизиқлар орқали кўрсатилади ва бу чизиқларда ўлчанадиган ёки ростланадиган параметрларнинг лимит қиймати акс этади. Схемани ўқиш осонлашиши учун оюъект параметрларини ўлчаш билан боғлиқ ҳамма қурилмалар тартибли сонларга эга бўлган ҳарфлар билан белгиланади. Масалан, объект температурасини ўлчайдиган термометр – датчик 1а билан белгиланса, унинг ўлчов асбоби 1б билан белгиланади (1б – расм). Автоматлаштириш воситаларини танлашда ёнғиндан ва портлашдан сақланиш талаблари ҳисобга олинади. Ёнғин ва портлаш рўй бериши мумкин бўлган цехларда автоматлаштиришни лойиҳалаш учун АДС ни пневма шохобчасига тегишли автоматлаштириш воситаларидан фойдаланилади. Агар принципиал схемадан катта тезликларда ишлаш талаб қилинса ва сигнал манбаи билан сигнални қабул қилувчи қурилмалар оралиғи анча узоқ бўлса, АДС нинг электр шохобчасига тегишли автоматлаштириш воситаларидан фойдаланилади. Асбобларнинг гидравлик системасига тегишли автоматлаштириш воситалари анча кам қўлланилади.

20 Принципиал схемаларнинг типлари
3 2 1 10 - расм 4 11 - расм 12 - расм 1 5 3 2 4 13 - расм ро 14 - расм Принципиал схемаларнинг типлари

21 Температурани автоматик контроллашнинг принципиал схемаси 10 – расмда кўрсатилган, схема қаршилиги термометри 1, ўлчов асбоби 2 ва сигнал узатиш линияси 3 лардан тузилган. Ўлчов асбобидаги ҳарфлар 0º - температурани П – кўрсатувчи деган маънони билдиради (1 – илова, 1, 2, 3 – жадваллар). Босимни автоматик контроллашнинг принципиал схемаси 189 – расмда кўрсатилган. схема босимини мезиб олувчи элемент 1, ўлчов ўзгартиргич асбоб 2, босимни лентага 1ёзиб олувчи асбоб 3 ва сигнал узатиш линиялари 4 дан иборат. Ўлчов ўзгартиргич асбоб босимни узатиш учун қулай бўлган электр сигналига айлантиради ва ўзи ёзиб олувчи С технологик процесс давомида босимнинг ўзгаришини контрол қилиш учун лентага ёзиб қолдиради. Суюқлик сатҳи баландлигини автоматик контроллашнинг типик принципиал схемаси 12 – расмда кўрсатилган. Схема қалқович 1, суюқлик сатҳи баландлигининг ўлчов ўзгартиргичи 2, кўрсатувчи асбоб 3 ва сигнал узатиш линиялари 4 дан тузилган. Ўлчов ўзгартиргич асбоб 2 суюқлик баландлиги тўғрисидаги сигнални электр сигналга айлантириб, шчитдаги кўрсатиб турувчи асбоб 3 ни ишга туширади. Суюқлик ёки газ сарфини контроллашнинг принципиал схемаси 12 – расмда кўрсатилган. Схема торайтириш элементи 1, конденсацион идиш 2, шкалали ўлчов ўзгартиргич асбоб 3 ва бошқариш шчитига ўрнатилган, сарфни кўрсатувчи асбоб 4 ва интеграторли ёзиб олувчи асбоб 5 лардан тузилган. Суюқлик ёкм газ босимини автоматик ростлаш системасининг принципиал схемаси 14 – расмда кўрсатилган. Бу система суюқлик ёки газсимон моддаларнинг сарфланишини ўзгармас босим (Ро = const) остида бўлишини таъминлайди. Бунинг учун босимни сезиб олувчи асбоб 1 суюқлик ўтказувчи қувурнинг ростловчи клапанидан кейинги зонасига ўрнатилади. Манометрик регулятор 2 ёзиб олувчи асбоб 1 дан чиқувчи сигнал мувофиқ ишлаб, технологик жараён давомида босимнинг ўзгаришини кўрсатиб (П) туради, уни лентага ёзиб олади (С) ва регулятор қонуни (и3) бўйича ростлаб туради. Босимнинг берилган миқдори ро = pб га тенг ёки яқин бўлишини таъминлаш учун ростловчи клапан 4 га таъсир қилади; клапаннинг сарф ўзгаришига мувофиқ равишда очиб ёки ёпиб, газ қувуридаги босимни ростлаб туради. Сочилувчи материаллар сарфини автоматик ростлаш системасининг принципиал схемаси 15 – расмда кўрсатилган. Системада автоматлаштириш объекти сифатида оғирлик ўлчов датчиги 1 билан жиҳозланган лентали иранспортёр 6 хизмат қилади. Датчик 1 технологик жараён давомида транспортёрдан ўтиб турадиган сочилувчи материалларнинг оғирлиги ўзгаришини сезади ва шунга мувофиқ ўлчов асбоби 2 га таъсир кўрсатади.

22 1 3 1б 1а 1в 2в 2б 4 Совуқ Иссиқ сув 16 - расм Ўлчов асбоби 2 оғирликнинг ўзгариш миқдорини пневматик сигналга (миқдорга) айлантириб изодром (и3) регуляторга (ПИ регуляторга) узатади. ПИ регулятор транспортёрдан ўтаётган материал оғирлигининг берилган миқдори Go = const га нисбатан четга чиқиши ±∆G(t) = Go – G(t) ни аниқлаб, ўз навбатида ижрочи механизм 4 га бошқарувчи таъсир кўрсатади. Ижрочи механизм ростловчи механизм 5 ни суриб, транспортёрга тушаётган материал миқдорини ундаги оғирликни оғишига мувофиқ ўзгартириб туради. Оғирлик ошса, ростловчи орган 5 суриб, транспортёрга материал тушишини камайтиради. Оғирлик камайса, аксинча, транспортёрга тушадиган материал миқдори кўпаяди. Натижада материал сарфи автоматик равишда ростланиб туради.

23 7. Ўлчов асбоби 2 оғирликнинг ўзгариш миқдорини пневматик сигналга (миқдорга) айлантириб изодром (и3) регуляторга (ПИ регуляторга) узатади. ПИ регулятор транспортёрдан ўтаётган материал оғирлигининг берилган миқдори Go = const га нисбатан четга чиқиши ±∆G(t) = Go – G(t) ни аниқлаб, ўз навбатида ижрочи механизм 4 га бошқарувчи таъсир кўрсатади. Ижрочи механизм ростловчи механизм 5 ни суриб, транспортёрга тушаётган материал миқдорини ундаги оғирликни оғишига мувофиқ ўзгартириб туради. Оғирлик ошса, ростловчи орган 5 суриб, транспортёрга материал тушишини камайтиради. Оғирлик камайса, аксинча, транспортёрга тушадиган материал миқдори кўпаяди. Натижада материал сарфи автоматик равишда ростланиб туради.