Обоснование и выбор технических средств АСР, их параметры и характеристики

В ходе разработки системы автоматического регулирования температуры были выбраны и использованы регуляторы Минитерм 300.31.

Регуляторы Минитерм 300.31 предназначены для автоматического регулирования температуры самых разнообразных установок:

· печей и сушильных камер;

· водо- и воздухоподогревателей;

· климатических камер и кондиционеров;

· установок для переработки пластмасс;

· агрегатов для пастеризации молока и выпечки хлебобулочных изделий;

· котлоагрегатов и систем теплоснабжения.

Регулятор работает непосредственно с термопарой. Имется также возможность подключения дополнительных датчиков постоянного тока и напряжения, а также потенциометрического (реостатного) датчика.

Рис. 24. Функциональная схема регулятора Минитерм 300.31

Основные функции:

· П, ПИ, ПД, ПИД, двухпозиционное регулирования с импульсным или аналоговым выходным сигналом;

· линеаризация сигналов термопар и компенсация термо-ЭДС холодных спаев;

· возможность использования аналогового выхода в качестве сигнала, линейно зависящего от регулируемого параметра (температуры);

· формирование программного задания в виде произвольной кусочно-линейной функции времени (4 участка);

· логическое управление программным задатчиком (стоп, пуск, сброс);

· защита от обрыва цепи датчика (например, термопары);

· сигнализация верхнего и нижнего предельных отклонений регулируемого параметра от заданного значения;

· автоматизированная настройка динамических параметров регулятора;

· цифровая интерфейсная связь с верхним уровнем управления;

· цифровая индикация параметров процесса и самого регулятора.

Таблица 4. Технические характеристики регулятора Минитерм 300.31

Наименование параметров	Значение
Питание	Напряжение – постоянного тока при амплитуде переменной составляющей от до (обеспечивается источником, встроенным в тиристорный усилитель мощности У300, У330 М, У340, У330.Р2 М, У13Н, У14.3, У14.1.Р3, У24, или групповым источником питания серии П300, в том числе со встроенными реле). Потребляемая мощность – не более .
Конструктивное исполнение	Габаритные размеры – . Масса – не более . Монтаж – щитовой.
Точность установки задания	.
Аналоговые входы	Основная погрешность измерения: · для сигналов постоянного тока – не более ; · для сигналов термометров сопротивления 50П, 50М, 100П, 100М – не более ; · для сигналов термопар: ХА(К) – не более , ХК(L) – не более , ПП(S) – не более .
Дискретные входы	Количество – 2. Вид – для подключения внешних «сухих» ключей (транзисторных или контактных). Коммутирующая способность – до , . Падение напряжения на замкнутом ключе – не более . Ток разомкнутого ключа – не более . Назначение – логическое управление программным задатчиком (пуск, стоп, сброс).
Импульсный выход	Вид – "сухой" транзисторный ключ (, ) либо сигнал постоянного тока. Назначение – для управления пусковым устройством исполнительного механизма (для регулятора с импульсным выходом) или усилителем мощности У300, У330 М, У330.Р2 М, У340 или У24), по трехпроводной схеме подключения.
Дискретные выходы	· для сигнализации верхнего и нижнего предельных отклонений регулируемого параметра от задания – 2; · для сигнализации отказа – 1. Тип и параметры выходов – «сухой» транзисторный ключ (, ) либо сигнал постоянного тока.
Аналоговый выход	Вид (по выбору) – либо постоянного тока ( либо – по спецзаказу); Назначение: · для регуляторов с импульсным выходом – для подключения внешнего регистратора (самописца) регулируемого параметра (например, температуры); · для регулятора с аналоговым выходом – в качестве выходного сигнала регулятора. Тип и параметры выходов – «сухой» транзисторный ключ (, ) либо сигнал постоянного тока.
Интерфейс	RS232C

Составные элементы регулятора:

1. аппаратное устройство ввода информации воспринимает 5 аналоговых входных сигналов, которые преобразуются в цифровую форму аналогово-цифровым преобразователем, и 2 дискретных;

2. источник питания формирует напряжение постоянного тока для питания всех узлов регулятора;

3. цифровое вычислительное устройство содержит однокристальную микро-ЭВМ, оперативное и постоянное запоминающие устройства, элементы передачи и обработки информации;

4. преобразователь входных сигналов преобразует сигнал термопары согласно градуировочной таблице выбранного типа термопары;

5. ручной и программный задатчики формируют сигнал задания при работе регулятора соответственно в режиме стабилизации параметра и в программном режиме;

6. блок формирования закона регулирования реализует ПИД-закон совместно с исполнительным механизмом или совместно с интегратором;

7. блок автонастройки позволяет перевести замкнутую систему регулирования в режим автоколебаний с ограниченной амплитудой;

8. широтно-импульсный модулятор преобразует выходной сигнал блока закона регулирования в импульсы, управляющие ключами импульсного выхода.

Для монтажа применяется усилитель мощности тиристорный У13Н, предназначенный для управления мощностью переменного тока в электронагревателях и других устройствах.

Усилитель работает в комплекте с микропроцессорным регулятором серии Минитерм 300 или с другими регуляторами и управляющими устройствами. Применяются в системах автоматического регулирования температуры и других технологических параметров.

Основные функции:

· линейное преобразование входного сигнала постоянного тока в выходную мощность переменного тока;

· гальваническая изоляция цепей нагрузки от остальных цепей;

· переключение каналов управления с автоматического (от регулятора) на ручное дистанционное (например, от потенциометрического задатчика);

· введение запрета на включение выходных тиристоров;

· формирование напряжения постоянного тока для питания регуляторов;

· возможность подключения тиристоров для увеличения мощности.

Использование регуляторов Минитерм 300.31 обусловлено удовлетворению всем требованиям проведения автоматизации процесса, а также существенным упрощением алгоритмической, функциональной и структурной схем.