Описание лабораторного стенда

В лабораторной работе исследуется САР с ПИ-регулятором.

Структурная схема исследуемой САР изображена на рисунке 6.3. В состав системы входит:

- объект регулирования ОР это бачок-дозатор, регулируемой величиной которого является уровень жидкости (например, концентрированный раствор хлорной воды, подаваемый в водовод питьевой воды), основным возмущением здесь будет расход хлорной воды (дозированный поток F₂);

- автоматический регулятор П-типа: датчик уровня (поплавок), задатчик (рычаг 1), элемент сравнения (рычаг 2), изодромный блок ПБ2 с неподвижными внутренними частями, регулирующий орган клапанного типа;

- автоматический регулятор И-типа: реостатный датчик перемещения поплавка, он же задатчик, схема управления с фазочувствительным усилителем, исполнительный механизм М типа электродвигатель, зубчатые рейки 4 и 5, зубчатая шестерня 6, регулирующий орган клапанного типа.

Принцип работы данной схемы изложен в литературе 6, с.51-55.

Кроме того, в состав лабораторного стенда входит барботажный, пневматический уровнемер для визуального наблюдения за уровнем жидкости в бачке-дозаторе.

Рисунок 6.3 - Структурная схема электрической САР уровня жидкости и пневматической системы контроля уровня жидкости

От компрессора к барботажной трубке подается сжатый воздух. Его давление больше, чем давление столба жидкости над нижним открытым срезом трубки, опущенной почти до дна бачка. Постоянный дроссель (сужение в трубке) ограничивает скорость движения воздуха так, что воздух продувается через жидкость отдельными пузырьками. Кроме того, из-за ничтожно малой скорости движения воздуха, можно считать, что его давление неизменно по всей длине трубки от дросселя до дна бачка. Это давление подается на один из входов дифференциального манометра, второй вход которого сообщается с атмосферой. Дифманометр (ДМ) вырабатывает сигнал х_И,, определяемый разностью подаваемых на него давлений: атмосферного и измеряемого от столба уровня жидкости. При постоянном атмосферном давлении ДМ будет выдавать сигнал, соответствующий измеряемому уровню жидкости.

Настроечные параметры применяемого в исследуемой системе регулятора обеспечивают переходный процесс с незначительным перерегулированием, лежащим в пределах (3-10) %.

В любом режиме работы САР информация об истинном значении регулируемой величины отображается на отсчетном устройстве ОУ.