位式調節器

位式調節器

輸出斷續信號以控制執行器(或執行元件)的模擬調節器(見模擬調節儀表)。位式調節器按輸出斷續信號的控制作用可分為兩位調節器、三位調節器、時間比例調節器、斷續作用PI調節器(比例積分調節器)等。通常位式調節器輸出的斷續信號是接通或切斷電源的開關信號,故又稱開關式調節器。

位式調節器

正文

輸出斷續信號以控制執行器(或執行元件)的模擬調節器(見模擬調節儀表)。位式調節器按輸出斷續信號的控制作用可分為兩位調節器、三位調節器、時間比例調節器、斷續作用PI調節器(比例積分調節器)等。通常位式調節器輸出的斷續信號是接通或切斷電源的開關信號,故又稱開關式調節器。最簡單的位式調節器是兩位調節器,圖1是用兩位調節器控制電加熱爐的溫度調節系統。當爐溫未達到給定值時,開關K處於“低”的位置,接通電源,爐溫很快上升,當爐溫達到給定值時,開關處於“高”位置,加熱爐停止加熱,爐溫還會繼續上升一段時間,隨後下降。當爐溫下降至給定值時,開關又接通電源,這時爐溫繼續下降一段時間,然後逐漸上升,如此周而復始地進行。在調節器的作用下,爐溫在給定值附近波動。這種控制作用不能消除偏差(圖2)。

位式調節器位式調節器
位式調節器位式調節器
位式調節器位式調節器
三位調節器是在兩位調節器的基礎上發展起來的,它比兩位調節器多一個輸出開關。如用於控制電加熱爐,它可控制兩組加熱器。當爐溫低於下限給定值時,兩個輸出開關均吸合,兩組加熱器同時加熱,使爐溫很快上升。當爐溫處於上下限給定值之間時,只有一個輸出開關吸合,一組加熱器加熱,爐溫上升速度趨於緩慢。當爐溫超過上限給定值時,兩個開關全部切斷,停止加熱,爐溫下降,至低於下限設定值,再接通兩組加熱器加熱。三位調節器比兩位調節器有更好的控制效果(圖3)。
時間比例調節器和斷續作用PI調節器的輸出形式仍然是開關的接通和切斷,但是在某區間內開關接通和斷開的時間與偏差大小成比例,或正比於偏差和偏差對時間的積分。
位式調節器適用於要求不高的控制系統,如恆溫箱、電加熱爐、空調器、氣泵、家用電器等。帶上下限接點的測量儀表和顯示儀表都可當作位式調節器使用,如帶電接點的水銀溫度計、雙金屬溫度計、壓力表、帶繼電器接點的動圈指示調節儀表、帶電接點的自動平衡記錄儀表等。
參考書目
 施仁等編:《工業自動化儀表與過程控制》,電子工業出版社,北京,1984。

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