Mavzu: Uzluksiz rostlagichlarning raqamli realizatsiyasi

MAVZU: Uzluksiz rostlagichlarning raqamli realizatsiyasi
Avtomatik rostlagichlar xakida tushuncha.
Avtomatik rostlagichlar sanoatning turli soxalarida texnologik jarayenlarni avtomatlashtirishda keng ishlatiladigan texnikaviy vositalar xisoblanadi. Rostlagichlarni klassifikatsiyalash rostlanuvchi mikdorning turi, rostlagichning ish usuli, ishlatiladigan energiya turi, ijro etuvchi mexanizmning rostlovchi organiga kursatiladigan ta’sirning xarakteri, rostlagich ishining tavsifnomasi (rostlash konuni) kabi xususiyatlarga asoslanadi.
Rostlanuvchi mikdorning turiga kura rostlagichlar kuyidagilarga bulinadi:
bosim, sarf, satx, namlik va kabi rostlagichlar. Ishlash usuliga kura bevosita va bilvosita ta’sir kiluvchi rostlagichlar mavjud. Ijro etuvchi mexanizmning rostlovchi
organini ishga tushirish uchun rostlanuvchi ob’ektdan olingan energiyaning uzi bilan ishlovchi rostlagichlar bevosita ta’sir kiluvchi rostlagich deb ataladi. Agar ijro etuvchi mexanizmning rostlovchi organini ishga tushirish uchun kushimcha energiya kerak bulsa, bilvosita ta’sir kiluvchi rostlagichlar ishlatiladi. Foydalaniladigan energiya turiga kura rostlagichlar elektr, pnevmatik, gidravlik va aralash (elektr-pnevmatik, pnevmo-gidravlik va xokazo) rostlagichlarga bulinadi. Ijro etuvchi mexanizmning rostlovchi organiga kursatiladigan ta’sirning xarakteri jixatidan rostlagichlar uzlukli va uzluksiz ishlovchi buladi. Uzlukli ishlovchi rostlagichlarda ijro etuvchi mexanizmning fakat rostlovchi organi rostlanuvchi mikdorning uzluksiz muayyan kiymatida xarakat kiladi. Rostlanuvchi mikdorning uzgarishi va rostlovchi ta’sir urtasidagi boglanish (yeki ijro etuvchi mexanizm rostlovchi organining xarakati), ya’ni rostlash konuni nazarda tutilgan ish tavsifnomasiga kura rostlagichlar pozitsion, inte-gral (astatik), proporsional (statik), izodrom (proporsional-integral), proporsional-differitsial (oldindan ta’sir etuvchi statik), proporsional-integral-differinsial (oldindan ta’sir etuvchi izodrom) buladi.
Rostlanuvchi mikdorni vakt davomida talab kilingan chegarada saklab turish jixatidan rostlagichlar stabillovchi, programmali va kuzatuvchi rostlagichlarga bulinadi. Stabillovchi rostlagichlar rostlanuvchi mikdorning berilgan kiymatga (ma’lum darajadagi xato bilan) tenglashishini ta’minlaydi. Programmali rostlagichlar maxsus programmali topshirik bergich yerdamida rostlanuvchi mikdorning vakt buyicha avvaldan ma’lum bulgan programma (konun) buyicha uzgarishini ta’minlaydi. Bu programma texnologik reglament talablariga muvofik tuzilgan buladi. Kuzatuvchi rostlagichlarda rostlanuvchi mikdorning vakt buyicha uzgarishi rostlagich topshirik bergichga bilvosita ta’sir kiluvchi boshka kattalikning uzgarishiga mos buladi.
Proporsional rostlagichlar.
Proporsional rostlagichlar deganda rostlovchi organning rostlanuvchi parametri va topshirilgan mikdor orasidagi farkka nisbatan proporsional siljishi tushuniladi. Rostlanuvchi parametrning vakt buyicha uzgarishi va rostlovchi organning silji-shi bir konun buyicha amalga oshadi. Rostlanuvchi parametrning xar bir mikdoriga rostlovchi organning ma’lum bir xolatiga mos keladi.
PR 2.5 proporsional rostlagich. PR 2.5 rostlagich rostlanuvchi parametrni berilgan kattalikda ushlab turish maksadida chikishda ijro etuvchi mexanizmga ta’sir etuvchi uzluksiz signal olish uchun muljallangan. Asbob ikkilamchi asbobning kul bilan topshirik bergichi yeki standart pnevmatik signalli boshka kurilmadan masofadan turib topshirik oluvchi rostlagichdan iborat (7.1-rasm).
Rostlagich ikkita takkoslash elementlari 1va 3, drosselli summator 2, kuvvat kuchaytirgichi 4, uchiruvchi rele 5, kul bilan topshirik bergich 6 lardan iborat. Тopshirik bergich va ulchov asbobolaridan kelgan R_t va R₃ signallar takkoslash elementi 1 ning membranalariga ta’sir etadi (manfiy kamera V, musbat kamera B) va teskari aloka membranalarida xavo bosimi xosil kilgan kuch (kamera A) bilan muvozanatlashadi.

9. 
   1-rasm. PR 2.5 proporsional 9.2-rasm. Proporsional-integral rostlagichning prinsipial sxemasi rostlagichning prinsipial sxemasi.
   

9.3. –rasm. Avvaldan ta’sir rostlagichi sxemasi – PF-2.1
Тakkoslash elementi 1 ning R¹ chikish bosim utkazuvchanligi  bulgan drosselli summator 2 ning rostlanuvchi drosseli orkali takkoslash elementi 3 ning a kamerasi-ga boradi, xuddi shu kameraga utkazuvchanligi  bulgan drosselli summator 2 ning uzgarmas drosseli orkali R_chik=R^IV chikish bosimi xam keladi. Тakkoslash elementi 3 ning chikish bosimi kuvvat kuchaytirgichi yerdamida kuchaytiriladi xamda ikkinchi takkoslash elementi bilan manfiy teskari alokada buladi. Sistemada xosil buladigan avtotebranishlarni yukotish maksadida takkoslash elementi 3 ga ikkita teskari aloka kiritilgan: V kameraga manfiy va B kameraga musbat. Sistema muvozanati buzilgan xollarda ruy beradigan avtotebranishlar musbat teskari aloka yuliga urnatilgan uzgarmas drossel bilan tuxtatiladi. Kul bilan boshkarishga utish maksadida rostlagichni uzish uchun uchiruvchi rele 5 dan foydalaniladi. PR2.5 rostlagich PV10.1E, PV10.1P, PV10.2E, PV.2P, PV3.2 tipidagi ikkilamchi asboblar bilan birgalikda ishlaydi.
Integral rostlagichlar.
Integral (astatik) rostlagichlar deb rostlanayetgan parametr topshirilgan kiymatdan chetga chikarish rostlovchi organning rostlanuvchi parametr chetga chikishiga proporsional tezlikda xarakat kilishiga aytiladi. Astatik rostlagichlar ishlatilganda rostlanuvchi parmetrning muvozanat kiymati nagruzkaga boglik emas va statik xato nolga teng buladi. Agar rostlanayetgan kattalik berilgan kiymatidan chetga chiksa astatik rostlagich rostlovchi organi rostlanuvchi kattalik kiymati topshirilgan darajaga yetguncha xarakatgakeltirib turadi.
Uzining dinamik xususiyatlari jixatidan integral rostlagichlar turgun emas, shuning uchun xam ular mustakil kurilma sifatida ishlab chikarilmaydi.
Proporsional-integral (izodrom) rostlagichlar.
PR3.21 rostlagichning vazifasi PR 2.5 rostlagichning vazifasiga uxshash. U takkoslash elementlari I, III, VI, droselli summator II, kuvvat kuchaytirgich IV, uzuvchi relelar V, VII va sigim VIII dan iborat (7.2- rasm). Bu rostlash bloki ikkita: proporsional va integral kismlardan tuzilgan. Ularning kirishiga datchikdan rostlanayetgan kattalik-ning pnevmatik signali R_n va ikkilamchi asbobga urnatilgan topshirik bergichdan rostlanuvchi kattalikning berilgan kiymati kelib, 0,2 ... 1 kg/sm² oralikda buladi. Blokning proporsional kismi galayenlanishdan sung xarakatga kelib, uning uzi esa summator I, III va drosselli summator II dan tuzilgan. PR3.21 rostlovchi blokining integral kismi summator VI va kuchaytirish koeffitsiyenti K=1 bulgan birinchi darajali aperoidik zvenodan tuzilgan bulib, pnevmatik integrallovchi zvenodan iborat. Proporsional va integral kismlarning chikish signallari yacheyka II da kushiladi. Buning uchun integrallovchi zvenoning chikishi yacheyka II ning I va III summatorlari kirishiga berilishi lozim.
Sozlash parametrlarining (kuchaytirish koeffitsiyenti - K_r, izodrom vakti - Т_i) uzaro boglik emasligi blokning muxim afzalligidir. Kuchaytirish koeffitsiyenti (K_r) drosselli summatordagi uzgaruvchi drosselning utkazuvchanligini uzgartirib urnatiladi, drossellash diapozoni DD=3000... 5 chegarada uzgaradi, bu esa kuchaytirish koeffitsiyentining kiymati 0,03 ... 20 bulishiga mos keladi. Izodrom vakti Т_i aperiodik zveno tarkibiga kirgan uzgaruvchi drosselning utkazuvchanligini uzgartirib urnatiladi va u 3 sekunddan 100 minutgacha bulishi mumkin. PR3.21 rostlagich xam PR2.5 rostlagichi ishlaydigan ikkilamchi asboblar bilan birgalikda ishlaydi.
Maxalliy topshirik bergich PR3.22 rostlagichi PR3.21 dan asbob kirishiningtopshirik liniyasida kul bilan topshirik bergich borligi bilan farklanadi.
PR3.26 va PR3.29 rostlagichlari kerak bulgan drossellash diapazonini urnatish imkonini beruvchi kayta kushgich bilan ta’minlangan. Kayta kushgichning uchta kayd kilingan xolati bor:
I. DD=2 ... 50% . II. DD=50 ...200% . III. DD=200 ... 800% .
Т_i =0,025 minutdan  gacha uzgaradi. PR3.29 rostlagichi PR3.26 dan maxalliy topshirik bergichi borligi bilan fark kiladi.
Тugri chizikli statik tavsifnomali PR3.21 va PR3.32 rostlagichlarida drossellash diapozonini 2 ... 3000% gacha sozlash mumkin.
PR3.23 va PR3.33 nisbat rostlagichlari ikkita parametr nisbatini ushlab turish maksadida ijro etuvchi mexanizmga boruvchi uzluksiz rostlash ta’sirini olish uchun xizmat kiladi. Rostlagichlarda nisbat zvenosi bulib, unga doimiy drossel, rostlovchi drossel va topshirik bergichlar kiradi. Nisbatni sozlash chegarasi 1:1 dan 5:1 gacha yeki 1:1 dan 10:1 gacha.PR3.24 va PR3.34 nisbat rostlagichlari ikkita parametr nisbatini uchinchi parametr buyicha tugrilash bilan ushlab turish maksadida ijro etuvchi mexanizmga boruvchi uzluksiz rostlash ta’sirini olish uchun xizmat kiladi.
Proporsional-differinsial rostlagichlar.
Agar rostlash ob’ektida yuklanishning uzgarishi tez va keskin shuningdek, kechikish katta bulsa izodrom rostlagichlar talab etilgan rostlash sifatini ta’minlay olmaydi, ya’ni bu xolda ularda katta dinamik xato xosil buladi. Rostlash jarayenini parametrning uzgarish tezligiga boglik bulgan kushimcha kirish signali vositasida yaxshilash mumkin. Kechikishi sezilarli bulgan ob’ektlarda texnologik jarayenlarni rostlash uchun PD- rostlagichlarni ishlatish maksadga muvofikdir.
Agar differinsial kism rostlovchi ta’sirning boshka kismlariga kushilsa tugri (avvaldan ta’sir), ayrilgan xolda esa teskari avvaldan ta’sir buladi. Тugri avvaldan ta’sir rostlagichi PF2.1 rostlash zanjiriga berilgan kattalikdan parametrning chetga chikish tezligiga mos ta’sir kiritish uchun muljallangan (9.3-rasm).
Sikilgan xajmdagi xavoning kirish signali (rostlagich yoki datchikdan) takkoslash elementi IV ning V va G kameralariga boradi xamda inersion zveno (rostlanuvchi drossel II va sigim III) orkali usha elementning V kamerasiga berilayetgan ta’minlovchi xavo bosimi bilan muvozanatlashadi. Chikish kamerasi A kuzatuvchi sistema sxemasi asosida ulangan. Agar parametrning chetga chikish tezligi nol yeki nolga yakin bulsa, takkoslash elementi IV ning chikishida kirish signali R_kir kuzatiladi. Agar bosim uzgara boshlasa, masalan, uzgarmas tezlikda ortsa, u xolda B kameraning oldida drossel-karshilik II borligi tufayli V va G kamera membranasidagi bosimlar yigindisi B va A kameraning membranalaridagi kuchlanishdan katta buladi. Natijada takkoslash elementi IV dagi S₁ soplo berkilib, A kamerada bosim keskin oshadi. Chikishda kirishdagi bosimdan ilgarilovchi signal paydo buladi. Ilgarilash kattaligi kirishda bosimning uzgarish tezligi va avvaldan ta’sir drosselining kanchalik ochikligiga boglik. Тakkoslash elementi IVdan chikkan signal element V va kuvvat kuchaytirgichi VI dan tashkil topgan kuchaytirgichning kirishiga boradi. U takkoslash elementi kuchaytirgichning xatosini yukotishga xizmat kiladi. Uchirish relesi I avvaldan ta’sir drosselini berkitishga muljallangan. Buyruk bosimi R_k=0 bulganda S₂ soplo yepik bulib, B kameraga xavo avvaldan ta’sir drosseli orkali utadi. Rostlagichni uchirish uchun ikkilamchi asbobdan buyruk bosimi R_k berilib, bunda S₂ soplo ochiladi va kirish signali (R_kir) bevosita B kameraga keladi. Bu xolda takkoslash elementi IV ga keluvchi uchala signal uzaro teng, chikishdagi bosim esa kirishdagiga teng buladi. Avvaldan ta’sirni 0,05 ... 10 minutgacha oralikda sozlash mumkin
9.6. Rostlash qonunlari
Rostlagichlar asosan ketma-ket solishtirish, kuchaytirish va ijrochi elementlardan iborat. Тaqqoslash (ko’prik, potensiometr), signal kuchaytirish (elektron signal kuchaytirgich) elementlari inersiyasiz bo’g’in, ijrochi elementlar (elektro, gidro, pnevmomotorlar, servomotor) esa integrallovchi bo’g’inlardan iborat bo’lgan rostlagichlarning tarkibiy sxemasini ko’rib chiqamiz (9.4-rasm).
9.4-rasm. Rostlagichlarning tarkibiy sxemasi

K₁ – o’lchash va taqqoslash elementining uzatish funksiyasi; K₂- elektron signal kuchaytirgichning uzatish funksiyasi; 1/Т_ir-servomotorning uzatish funksiyasi Bu tizimning ekvivalent uzatish funksiyasi:
W(p)  k₁k₂ ¹ (5.8) T_иp
rostlagichni integrallovchi bo’g’in tipiga kirishini ko’rsatadi. ARТ da ko’pincha P, PI, PID bo’g’inlar qo’llaniladi. Ularni hosil qilish uchun bu sxemaning alohida elementlariga teskari bog’lanish zanjiri kiritish va unga struktura o’zgarishlarini vujudga keltirish yo’li bilan bajariladi. P- proporsional bo’g’in qonuni bo’yicha ishlaydigan rostlagich sxemasini tuzish uchun xemadagi ijrochi mexanizmning proporsional bo’g’in orqali qayta bog’lanish zanjirini tuzish kerak (46-rasm).

9.5-rasm. Qayta bog’lanish zanjiri sxemasi Bu yerda tizimning ekvivalent uzatish funksiyasi:
1
W(p)  kk2  Tи р1  Тикр1кк2к.б (5.9)
1
Ти ркк.б
K_k.b -qayta bog’lanish zanjirining uzatish koeffitsenti.
PI rostlagichining sxemasini tuzish uchun elektron kuchaytirgich elementi (K₂ ) bilan inersion bo’g’in K_k.b/Тr+1dan tuzilgan manfiy ishorali teskari bog’lanishli yopiq zanjirdan foydalaniladi.(47-rasm)

9.6-rasm. Тeskari bog’lanishli yopiq zanjir
Avtomatik rostlagichlar tuzilishi bo’yicha tipik zvenolardan tashkil topadi va o’zining rostlash funksiyasini ana shu zvenolarning ishlash qonunlariga muvofiq bajaradi. Bu qonunlar rostlagichning rostlash qonuni deyiladi. Bu qonunlar asosan rostlagichdan chiquvchi signal (rostlanuvchi kattalikning og’ishi) orasidagi bog’lanishni ifodalaydi.
U(t)  f (x,g,t) ёки U(t)  F₁(x)  F₂(g)  F₃(t)
Bu yerda birinchi qo’shiluvchi F₁(x) chetga chiqishlar bo’yicha rostlashga, F₂(g), F₃(t) kattaliklari tashqi ta’sirlar bo’yicha rostlashga mos keladi.
Uzluksiz rostlash rostlagichlari rostlash protsessi davomida ob’ektga uzluksiz ta’sir ko’rsatib turadi.
Uzlukli (pozitsion) rostlash rostlagichlari rostlash jarayoni davomida ob’ektga belgilangan vaqt oraliqlarida yoki rostlanuvchi kattalikning qiymati ma’lum bir qiymatga yetganda diskret ta’sir ko’rsatadi.
Rostlovchi organning surilishi uchun zarur bo’lgan energiya manbaiga muvofiq rostlagichlar rostlovchi organga bevosita yoki bilvosita ta’sir qiladigan rostlagichlar turlariga bo’linadi.
Bevosita ta’sir qiladigan rostlagichlarda rostlovchi organni surish uchun zarur bo’ladigan energiya manbai ob’ektning o’zida mavjud bo’ladi. Bilvosita ta’sir qiladigan rostlagichlarda rostlovchi organni surish uchun zarur energiya tashqi manbadan olinadi. Bunday rostlagichlar tashqi manba energiyasining turiga qarab elektr, pnevmo, gidrorostlagichlar deyiladi.
Kirish signali rostlanuvchi ob’ektdan o’tish vaqtida deformatsiya va kechikishga duch keladi. Chiqish kattaligi kirish signaliga nisbatan amplituda bo’yicha kamayib, faza bo’yicha kechikadi. Bu hodisalarni yo’qotish uchun rostlanuvchi ob’ekt avtomat rostlagich bilan ta’minlanadi. Avtomat rostlagich chiqish signali amplitudasini oshirib, faza bo’yicha ilgarilashini ta’minlaydi. O’tish jarayonining sifati rostlanuvchi ob’ekt va rostlagich tavsifnomalariga bog’liq.
Rostlagich sozlanishining o’zgarmas kattaliklarida bosh-qaruvchi yoki rostlovchi ta’sir va rostlanuvchi kattalik o’rtasidagi bog’lanish rostlash qonuni deyiladi.
Avtomatik rostlagichlar diskret impulsli yoki uzluksiz harakatli bo’ladi. Uzluksiz harakatli rostlagichlar tarkibiga P, I va ularning kombinatsiyalari bo’lgan PI, PD, PID qonunlari kiradi.
Qishloq xo’jalik avtomatikasida R_p, R_s-qonunlari keng qo’llaniladi. a) rostlashning statik qonuni (P-rostlash proporsional)
Bu qonun rostlagichining chiqish qismidagi signal har doim uning kiish qismidagi signalga proporsional ravishda o’zgarishini ko’rsatadi.

Proporsional rostlash qonunining grafik ko’rinishi
Rostlagichning bu koordinatalari orasidagi uzatish koeffitsiyenti (kuchayish koeffitsenti) proporsionallik koeffi-senti hisoblanadi. d d
Rostlovchi organning surilish tezligi.