Regolatore di temperatura PID in cascata nel raffreddatore a riflusso del reattore. Set di regolazione regolatore in cascata E8.4401, KROMSCHRODER Esempio di sistema di regolazione in cascata

Si prega di notare che la garanzia del produttore è valida solo se l'installazione e la messa in servizio sono state eseguite da un dipendente di un'organizzazione specializzata certificata dallo stabilimento Protherm. Allo stesso tempo, la presenza di un certificato Protherm non esclude la necessità di ulteriore certificazione del personale di un'organizzazione specializzata in conformità con gli atti legislativi e regolamentari in vigore sul territorio della Federazione Russa relativi all'ambito di attività di questa organizzazione.

L'adempimento degli obblighi di garanzia previsti dalla legislazione vigente nella regione in cui è stata installata l'apparecchiatura Protherm è effettuato dal venditore del dispositivo o da un'organizzazione ad esso associata, autorizzata da un accordo speciale a effettuare riparazioni in garanzia e non in garanzia dei prodotti Protherm . Le riparazioni possono essere eseguite anche da un'organizzazione che sia un centro di assistenza Protherm autorizzato.

La società che esegue riparazioni in garanzia o fuori garanzia delle apparecchiature Protherm, durante il periodo di garanzia, eliminerà gratuitamente tutte le carenze da essa identificate derivanti da colpa del produttore. Le condizioni specifiche di garanzia e la durata del periodo di garanzia vengono stabilite e documentate durante la vendita e la messa in servizio del dispositivo. Si prega di prestare attenzione alla necessità di compilare la sezione "Informazioni sulla vendita", che include il numero di serie del dispositivo, i marchi di vendita e i sigilli corrispondenti, le date di vendita e la firma del venditore nelle schede di garanzia situate sul retro del passaporto del prodotto .

La garanzia del produttore non si applica ai prodotti i cui malfunzionamenti sono causati da danni di trasporto, violazione delle regole di trasporto e stoccaggio, uso di liquidi refrigeranti antigelo, contaminazione di qualsiasi tipo, compresi sali di durezza, congelamento dell'acqua, installazione e/o messa in servizio non qualificata, inosservanza delle istruzioni per l'uso. installazione e funzionamento di apparecchiature e accessori e altri motivi che esulano dal controllo del produttore, nonché installazione e manutenzione del dispositivo.

La vita utile stabilita è calcolata dal momento della messa in servizio ed è indicata nella documentazione allegata al prodotto specifico.

Lo stabilimento Protherm garantisce la possibilità di acquisto di eventuali parti di ricambio per questo prodotto per almeno 8 anni dalla sua dismissione.

Per le apparecchiature e gli accessori Protherm, il produttore stabilisce un periodo di garanzia di 2 anni dalla data di messa in servizio, ma non superiore a 2,5 anni dalla data di vendita al consumatore finale.
La garanzia sui pezzi di ricambio è di 6 mesi dalla data di vendita al dettaglio, a condizione che i pezzi di ricambio siano installati da uno specialista certificato Protherm.

In caso di assenza parziale o totale di informazioni sulla vendita e/o sulla messa in servizio, confermate da documenti, il periodo di garanzia viene calcolato a partire dalla data di produzione del dispositivo. Il numero di serie del prodotto contiene informazioni sulla data di produzione: numeri 3 e 4 - l'anno di produzione, numeri 5 e 6 - la settimana dell'anno di produzione.

Un'organizzazione che è un centro di assistenza Protherm autorizzato ha il diritto di rifiutare la riparazione in garanzia al consumatore finale per apparecchiature commissionate da terzi se uno specialista di un centro di assistenza autorizzato scopre i motivi di cui sopra che escludono la garanzia del produttore.

Viene utilizzato su oggetti complessi quando il parametro di uscita j è affetto da numerosi disturbi non misurabili. In questo caso viene selezionato un oggetto con un parametro intermedio j 1 che può essere misurato e la regolazione dell'oggetto si basa su questo. Otteniamo il primo ciclo di controllo. Questo controller non tiene conto di alcuni dei disturbi che agiscono su un oggetto complesso e che influenzano il parametro di uscita j. Utilizzando il parametro j, viene costruito il secondo anello di controllo. Il regolatore del secondo circuito controlla il funzionamento del regolatore del primo circuito, modificandone il compito in modo tale che il suo funzionamento compensi l'influenza dei disturbi sul parametro di uscita j. Questo è il significato della regolazione di cascata (cascate di 1a e 2a regolazione).

Riso. 5.18. Schema del sistema di controllo del livello dell'acqua nel tamburo della caldaia:

N b – livello dell'acqua nel tamburo della caldaia; D pp – consumo di vapore surriscaldato (l); W c – consumo di acqua di alimentazione (m vol); ZD– set pointer (imposta il valore del livello N b,0); WEC – economizzatore d'acqua; PP – surriscaldatore

Consideriamolo nel diagramma di controllo di un oggetto complesso, costituito da una connessione sequenziale di tre oggetti con disturbi (Fig. 5.19).

Il regolatore del parametro intermedio j 1 cerca di mantenerlo costante e pari a j 1,0. Questa è la prima cascata di regolazione.

Questo regolatore tiene conto solo del disturbo l 1. I disturbi l 2 e l 3 influenzeranno il parametro di uscita j. Il regolatore j (2a cascata di controllo) manterrà il parametro j costante j 0 poiché attraverso il compito variabile ( ZPZ) modificherà l'attività al primo circuito per la quantità ±Dj 1 . Dopo aver ricevuto questa aggiunta di un compito, il controller j 1 modificherà il parametro j 1 in modo tale da compensare l'influenza dei disturbi l 2 e l 3 sul parametro di uscita j. Regolatore j (2° stadio) per così dire, corregge il funzionamento del primo regolatore (secondo j 1), quindi chiamato regolatore correttivo (CR).

Riso. 5.19. Schema di controllo in cascata:

ZD- maestro; ZPZ– generatore di riferimento variabile; KR – regolatore correttore

Un esempio di controllo in cascata è la distribuzione del carico termico tra più caldaie che funzionano su una rete di vapore comune (Fig. 5.20).

Riso. 5.20. Regolazione del carico termico delle caldaie funzionanti su una rete di vapore comune: RSZ – moltiplicatore di segnale impostato; GKR - principale regolatore correttivo

Due caldaie forniscono vapore alla conduttura del vapore con portate D k1 e D k2. Dalla conduttura del vapore, il vapore fluisce alle turbine T 1 ; T 2 e T 3 con spese D T1; D T2 e D T3. Se esiste un equilibrio tra i flussi di vapore in entrata dalle caldaie e in uscita dalla linea principale verso le turbine, la pressione del vapore nella linea principale R m non cambierà ( R m,0).

Se le turbine iniziano a consumare più o meno vapore, l’equilibrio tra l’afflusso di vapore nella linea principale e il suo flusso dalla linea principale viene interrotto e la pressione R m deve essere regolamentato. Gli oggetti intermedi in questo sistema sono le caldaie A 1 e A 2, ed i parametri intermedi sono i carichi termici delle caldaie D q1 e D q2. Sulla base di essi, viene costruito un regolatore di carico termico ( RTN), che controlla la fornitura di carburante (gas). Questa è la prima cascata normativa.

I regolatori mantengono costanti i carichi termici D q 1.0 e D q 2,0, e quindi il consumo di vapore D k1 e D k2. Se la pressione nella linea R m inizia a cambiare (parametro j), il regolatore di pressione entra in funzione R m (questa è la 2a cascata), che, a seconda della deviazione di pressione ±D R m =( R M - R m,0) genera un segnale in uscita e attraverso il moltiplicatore del segnale di riferimento ( RSZ) controlla il funzionamento dei regolatori di carico termico della caldaia ( RTN), modificando l'attività del valore ±D D Q. In base a questo segnale i regolatori PTH modificano l'alimentazione del combustibile alle caldaie e quindi la produzione del flusso di vapore D k1 e D k2 in modo tale da ripristinare la pressione nella linea R M.

Nel caso in cui questi metodi di controllo non diano i risultati sperati, vanno a limitare i disturbi l.

Le questioni relative al funzionamento efficiente delle apparecchiature di pompaggio e di potenza sono diventate sempre più rilevanti negli ultimi anni a causa dell'aumento delle tariffe per l'energia elettrica, i cui costi nella struttura complessiva dei costi possono essere molto significativi.

L'approvvigionamento idrico e i servizi igienico-sanitari sono settori che fanno un uso intensivo di attrezzature di pompaggio; la quota di elettricità consumata dalle pompe supera il 50% del consumo energetico totale. Pertanto, la questione della riduzione dei costi energetici per le organizzazioni di approvvigionamento idrico risiede, innanzitutto, nell'uso efficiente delle apparecchiature di pompaggio.

In media, l'efficienza delle stazioni di pompaggio è del 10-40%. Nonostante l'efficienza delle pompe più comunemente utilizzate varia dal 60% per le pompe di tipo K e KM e oltre il 75% per le pompe di tipo D.

Le ragioni principali dell'uso inefficace delle apparecchiature di pompaggio sono le seguenti:

Ridimensionamento delle pompe, ad es. installazione di pompe con parametri di portata e pressione superiori a quelli necessari per garantire il funzionamento del sistema di pompaggio;

Regolazione della modalità operativa della pompa mediante valvole.

Le ragioni principali che portano al sovradimensionamento delle pompe sono le seguenti:

In fase di progettazione, le attrezzature di pompaggio vengono predisposte con una riserva in caso di picchi di carico imprevisti o tenendo conto del futuro sviluppo del microdistretto, della produzione, ecc. Ci sono spesso casi in cui tale fattore di sicurezza può raggiungere il 50%;

Modifiche ai parametri di rete: deviazioni dalla documentazione di progettazione durante la costruzione, corrosione dei tubi durante il funzionamento, sostituzione di sezioni della tubazione durante le riparazioni, ecc.;

Cambiamenti nel consumo di acqua dovuti alla crescita o al declino della popolazione, cambiamenti nel numero di imprese industriali, ecc.

Tutti questi fattori portano al fatto che i parametri delle pompe installate nelle stazioni di pompaggio non soddisfano i requisiti del sistema. Per garantire i parametri richiesti della stazione di pompaggio per l'alimentazione e la pressione nel sistema, le organizzazioni operative ricorrono alla regolazione del flusso mediante valvole, il che porta ad un aumento significativo del consumo energetico sia a causa del funzionamento della pompa in una zona a bassa efficienza sia a causa di perdite durante lo strozzamento.

Metodi per ridurre il consumo energetico delle unità di pompaggio

Il consumo energetico ottimale ha un impatto significativo sul ciclo di vita della pompa. Lo studio di fattibilità della competitività viene calcolato utilizzando la metodologia del costo del ciclo di vita sviluppata da istituti occidentali specializzati.

La tabella 1 illustra i principali metodi che, secondo l'Istituto idraulico statunitense e l'Associazione europea dei produttori di pompe, riducono il consumo energetico delle pompe e mostra anche l'entità del potenziale risparmio.

Tabella n. 1. Misure per ridurre i consumi energetici e la loro dimensione potenziale.

Il principale potenziale di risparmio energetico risiede nella sostituzione del controllo del flusso della pompa con una valvola a saracinesca. controllo di frequenza o di cascata, cioè. l'utilizzo di sistemi in grado di adattare i parametri della pompa alle esigenze dell'impianto. Quando si decide l'utilizzo dell'uno o dell'altro metodo di controllo, è necessario tenere conto che anche ciascuno di questi metodi dovrebbe essere applicato, partendo dai parametri del sistema su cui opera la pompa.

Riso. Controllo in cascata della modalità di funzionamento di tre pompe installate in parallelo quando si opera su una rete con una componente prevalentemente statica.

Negli impianti con una grande componente statica, l'uso del controllo in cascata, ad es. Collegare e scollegare il numero richiesto di pompe consente di regolare la modalità operativa delle pompe con elevata efficienza.

Temi trattati nella lezione:

1. Cos'è un oggetto equivalente in un ACS a cascata.

2. Spiegazione dell'efficacia dei sistemi di controllo automatizzato a cascata.

3. Metodi di calcolo degli ASR di cascata.

4. Calcolo dell'ASR con impulso aggiuntivo in base alla derivata.

I sistemi di controllo in cascata sono quei sistemi in cui il segnale di uscita di uno dei controllori viene inviato come compito all'altro. I parametri principali e ausiliari dell'oggetto vengono forniti rispettivamente sotto forma di segnali di ingresso a questi controller. In questo caso solo il regolatore principale ha una regolazione indipendente. Il segnale di uscita del controller ausiliario viene fornito come influenza regolatrice sull'oggetto. Tipicamente, all'interno del circuito di controllo principale si trova un circuito di controllo chiuso ausiliario, formato dalla parte ad alta velocità dell'oggetto e dal regolatore ausiliario. La Figura 1.8.1 mostra uno schema del sistema di controllo in cascata. I sistemi di controllo in cascata forniscono:

1) compensazione rapida dei disturbi che interessano il circuito di controllo ausiliario, per cui tali disturbi non provocano una deviazione del parametro principale dal valore impostato;

1 – regolatore principale; 2 – regolatore ausiliario; 3, 4 – parti veloci e ad azione lenta dell'oggetto

Figura 1 – Schema di controllo in cascata

2) una significativa riduzione dello sfasamento nella parte ad alta velocità dell'oggetto dovuta alla formazione di un anello di controllo ausiliario, che aumenta le prestazioni del circuito principale;

3) compensazione per le variazioni del coefficiente di trasmissione della parte ad alta velocità dell'oggetto modificando il coefficiente di trasmissione del circuito di controllo ausiliario;

4) la fornitura richiesta di materia o energia all'oggetto

Pertanto, è consigliabile utilizzare sistemi di controllo in cascata nei casi in cui è necessario mantenere il parametro controllato ad un determinato valore con un elevato grado di precisione, nonché in caso di ritardo molto elevato dell'oggetto. Il circuito di controllo ausiliario può ad esempio essere chiuso attorno all'elemento integrante dell'oggetto per superare il proprio ritardo. Il flusso può essere utilizzato come variabile ausiliaria poiché, a causa della velocità del circuito di controllo di questo parametro, si impediscono deviazioni significative della variabile controllata principale.

Per realizzare un sistema di controllo in cascata è necessario innanzitutto individuare una variabile intermedia accettabile, cosa che in alcuni casi risulta piuttosto difficoltosa.

I sistemi di controllo del flusso a cascata vengono utilizzati per fornire continuamente una sostanza dentro o fuori un oggetto. Tipicamente, il controllo del flusso viene effettuato modificando la pressione dell'aria fornita alla valvola con una caratteristica non lineare. Se, in questo caso, la misurazione del valore corrente del parametro viene eseguita con il metodo della differenza di pressione variabile (in cui il segnale di uscita del sensore dipende in modo non lineare dalla portata), entrambe le non linearità si compensano a vicenda.

L'utilizzo del metodo della differenza di pressione variabile nel circuito ausiliario per controllare lo scambio di calore o i processi di miscelazione può portare a ulteriori difficoltà. Supponiamo che il parametro controllato dell'oggetto sia lineare rispetto alla portata. Il segnale in uscita dal regolatore principale è proporzionale alla caduta di pressione, che varia direttamente con il quadrato della portata. Di conseguenza, il guadagno del circuito varierà inversamente alla portata. Tuttavia, molti processi necessitano di essere regolamentati al momento dell’avvio; Inoltre, spesso è necessario mantenere basse portate in un impianto per lungo tempo, il che è piuttosto difficile. Se il regolatore principale non viene commutato sul controllo manuale, si verificheranno oscillazioni non smorzate nel circuito di controllo vicino alla portata zero. Per evitare che ciò accada è opportuno prevedere nella linea di misura della portata un dispositivo per l'estrazione delle radici quadrate in modo da linearizzare il circuito ausiliario.

Il periodo di oscillazione del circuito di controllo del flusso è solitamente di diversi secondi. Pertanto, la portata non viene utilizzata come parametro principale negli schemi a cascata quando si regola il trasferimento di calore o i processi di miscelazione.

Quando si regola il livello di liquidi bollenti o di vapori che condensano, vengono utilizzati sistemi di controllo in cascata con correzione del flusso. In tali sistemi il periodo delle oscillazioni naturali del circuito principale è maggiore del periodo delle oscillazioni del circuito di controllo del flusso.

I sistemi di controllo della temperatura a cascata sono ampiamente utilizzati. Quando si eseguono reazioni chimiche, per ottenere un controllo di alta qualità, il segnale di uscita del termoregolatore del reattore viene solitamente inviato alla camera di impostazione del termoregolatore del liquido di raffreddamento, cioè un circuito di controllo in cascata della temperatura del liquido di raffreddamento in base alla temperatura del reattore si usa. L'intensità dello scambio termico dipende dalla differenza di temperatura tra le sostanze reagenti e il liquido refrigerante, pertanto il valore attuale della temperatura del liquido refrigerante influisce sul processo.

Il funzionamento del sistema di controllo è influenzato dalle non linearità e dagli sfasamenti del circuito di controllo ausiliario. Poiché in un tale sistema il campo proporzionale del regolatore di temperatura ausiliario di solito non supera il 25%, l'effetto della componente asstatica di questo regolatore può essere trascurato.

Un leggero superamento della temperatura del refrigerante non ha un grande impatto sul funzionamento del sistema, poiché la componente astatica agisce sempre nel circuito principale. La presenza di un componente asstatico nel circuito ausiliario ridurrebbe solo leggermente la velocità di variazione della temperatura. Quando si regola la temperatura del liquido refrigerante in un reattore batch, il componente astatico non viene utilizzato. Tipicamente, quando si progettano sistemi di controllo in cascata, il compito principale è determinare il rapporto tra i periodi di oscillazione naturale dei circuiti di controllo della temperatura principale e ausiliario. Se in entrambi i circuiti viene utilizzato lo stesso metodo di misurazione, la relazione tra i periodi naturali dei circuiti è lineare e, quindi, il coefficiente di trasmissione del circuito principale sarà costante.

Il calcolo dell'ASR in cascata comporta la determinazione delle impostazioni dei regolatori principali e ausiliari per determinate caratteristiche dinamiche dell'oggetto lungo i canali principali e ausiliari. Poiché le impostazioni dei regolatori principale e ausiliario sono interdipendenti, vengono calcolate utilizzando il metodo iterativo.

Ad ogni passo dell'iterazione viene calcolato un ASR ridotto a loop singolo, in cui uno dei controller si riferisce condizionatamente a un oggetto equivalente.

L'oggetto equivalente per il regolatore principale è il collegamento in serie di un anello ausiliario chiuso e di un canale di controllo principale.

W E (p) = [- R 1 (p) / 1 – W(p)*R 1 (p) ]* W(p), (1)

dove R 1 (p) è la funzione di trasferimento del controllore ausiliario,

W(p) = W 1 (p) * W 2 (p) – funzione di trasferimento dell'oggetto

L'oggetto equivalente per un controller ausiliario è un collegamento in parallelo del canale ausiliario e del sistema principale ad anello aperto.

W E 1 (p) = W 1 (p) – W(p)*R (p), (2)

dove R (p) è la funzione di trasferimento del controllore principale

A seconda della prima fase di iterazione, si distinguono due metodi per il calcolo degli ACP in cascata.

1° metodo. Il calcolo inizia con il regolatore principale. Il metodo viene utilizzato nei casi in cui l'inerzia del canale ausiliario è molto inferiore a quella del principale. Nella prima fase si presuppone che la frequenza operativa del circuito principale sia molto inferiore a quella del circuito ausiliario. Poi:

W E (p) = W 2 (p). (3)

Nella seconda fase vengono calcolate le impostazioni del controller ausiliario per l'oggetto equivalente.

Nel caso di calcoli approssimativi, i primi due passaggi sono limitati. Per ottenere calcoli precisi, vengono continuati fino a quando le impostazioni del controller trovate in due iterazioni successive coincidono con la precisione specificata.

2° metodo. Il calcolo inizia con il regolatore ausiliario. Il primo passo presuppone che il regolatore esterno sia disabilitato. Pertanto, in prima approssimazione, le impostazioni del regolatore ausiliario si trovano utilizzando un ACP a circuito singolo per il canale di controllo ausiliario dall'espressione:

W E 1 (p) = W 1 (p). (4)

Nella seconda fase, le impostazioni del controller principale vengono calcolate utilizzando la funzione di trasferimento dell'oggetto equivalente. Per chiarire le impostazioni del controller ausiliario, il calcolo viene eseguito utilizzando la funzione di trasferimento. I calcoli vengono eseguiti finché le impostazioni del controller ausiliario, trovate in due iterazioni successive, coincidono con la precisione specificata.

ASR con impulso aggiuntivo basato sulla derivata da un punto intermedio .

Tali sistemi vengono solitamente utilizzati nell'automazione di oggetti in cui il parametro tecnologico controllato (ad esempio temperatura o composizione) è distribuito lungo una coordinata spaziale (come nei dispositivi di tipo a colonna o tubolare). La particolarità di tali oggetti è che la coordinata principale controllata è il parametro tecnologico all'uscita dell'apparato, i disturbi sono distribuiti lungo la lunghezza dell'apparato e l'effetto regolatore viene applicato al suo ingresso. Allo stesso tempo, i sistemi di controllo automatico a circuito chiuso a circuito singolo non forniscono la qualità richiesta dei processi transitori a causa della grande inerzia del canale di controllo.

L'applicazione di un impulso aggiuntivo all'ingresso del controller da un punto intermedio del dispositivo fornisce un segnale anticipato e il controller inizia a funzionare prima che la coordinata di uscita si discosti dal valore impostato.

Per garantire una regolazione senza errore statico, è necessario che l'impulso aggiuntivo scompaia a regime. A questo scopo, la coordinata ausiliaria viene fatta passare attraverso il collegamento di differenziazione reale, in modo che il segnale di ingresso del controller sia uguale a e=y+y’ 1 –y 0 (Figura 1.9.1a). In stato stazionario, quando y’ 1 =0, quando e=0, y=y 0.

a – schema originale; b – convertito in circuito ASR in cascata

Figura 2 - Diagrammi a blocchi dell'ASR con un impulso aggiuntivo basato sulla derivata da un punto intermedio

L'efficacia dell'introduzione di un impulso aggiuntivo dipende dal punto della sua selezione. La scelta di quest'ultimo è determinata in ciascun caso specifico dalle proprietà dinamiche dell'oggetto e dalle sue condizioni operative. Pertanto, misurare y 1 all'inizio dell'apparato equivale ad un impulso aggiuntivo dovuto al disturbo che arriva attraverso il canale di controllo. In questo caso il dispositivo di differenziazione svolge il ruolo di compensatore dinamico dei disturbi. Misurare y 1 all'uscita dell'oggetto (y 1 =y) equivale a introdurre una derivata della coordinata principale. Per ciascun oggetto è possibile scegliere la posizione ottimale per la selezione di un impulso aggiuntivo, in cui la qualità della regolazione è migliore.

Il calcolo di tali sistemi di controllo è simile al calcolo degli ASR in cascata dopo opportune trasformazioni. Nell'ASR in cascata mostrato nella Figura 2 b, il ruolo del regolatore esterno è svolto dal collegamento con la funzione di trasferimento R d -1 (p), e quello interno è svolto dal regolatore e differenziatore collegati in serie, in modo che le funzioni di trasferimento per i regolatori dati sono rispettivamente uguali.

L'invenzione riguarda il campo del controllo automatico. Il risultato tecnico consiste nell'aumentare la velocità e ridurre l'overshoot quando si modificano i parametri dell'oggetto o del carico, oltre a semplificare la procedura per il calcolo delle impostazioni dei parametri del controller. Il risultato tecnico è ottenuto grazie al fatto che nel circuito interno viene utilizzato un controller adattivo a tre posizioni con una posizione media a seconda del carico dell'oggetto. Inoltre, in base al risultato del funzionamento del regolatore del circuito interno, un'azione di controllo di un regolatore interno o esterno viene collegata all'oggetto utilizzando un dispositivo di controllo. Quando il parametro ausiliario lascia la zona di riferimento, il circuito di controllo interno funziona e quando ritorna nella zona, quello esterno viene acceso e il circuito interno viene spento. In questo caso la componente integrale del segnale di uscita del regolatore esterno è formata dal regolatore interno ed è pari al valore del segnale della posizione media del regolatore a tre posizioni nel momento in cui il circuito interno viene spento. Una transizione senza shock al funzionamento del regolatore esterno e la formazione di una potente azione di controllo del relè nel circuito interno forniscono una migliore qualità di regolazione del parametro principale. Il funzionamento indipendente dal tempo dei circuiti esterni ed interni consente l'uso di metodi ingegneristici ben noti per il calcolo delle impostazioni dei regolatori nei sistemi a circuito singolo. 2 malato.

Il dispositivo proposto riguarda il campo del controllo automatico e può essere utilizzato in sistemi di controllo automatico per oggetti con parametri distribuiti o aventi almeno due parametri regolabili ed un'azione di controllo. Il tradizionale circuito di regolazione in cascata ha la struttura mostrata in Fig. 1. L'oggetto di controllo tecnologico (TOU) ha due parametri regolabili: il principale Y1, poiché è l'obiettivo della regolazione, e l'ausiliario Y2, che viene utilizzato per migliorare la qualità della regolazione del parametro principale. La regolazione del parametro principale Y1 viene effettuata da un circuito esterno, che comprende l'edificio del segnale di comando di ingresso Y1, un regolatore esterno (principale, di correzione) R1 e i blocchi funzionali O max e O min, che limita il segnale di uscita del parametro esterno regolatore dall'alto verso il basso. Il parametro ausiliario Y2 è regolato da un circuito interno che include un regolatore interno (slave, stabilizzante) R2. Per questo il segnale di comando Y2 è l'influenza regolatrice del regolatore esterno, che è il master rispetto al regolatore interno (slave). Quest'ultimo, R2, genera un'azione di controllo sull'oggetto tramite un attuatore (AD) presente in ingresso comune sia al parametro principale, Y1, che al parametro ausiliario, Y2. I segnali sui parametri principali e ausiliari dei circuiti esterno ed interno sono generati rispettivamente dai sensori D1 e D2 e ​​vengono forniti per il confronto con i segnali di compito Y1 e Y2 agli elementi di confronto ES1 ed ES2, rispettivamente. La condizione per la fattibilità (efficienza) di tali sistemi a cascata è la minore inerzia dell'oggetto lungo il canale del parametro ausiliario Y2 rispetto al principale Y1. Esiste un metodo noto per il controllo della temperatura in cascata in un reattore con correzione del setpoint del regolatore di temperatura all'uscita dello scambiatore di calore (vedi Controllo automatico nell'industria chimica: Libro di testo per le università. A cura di E.G. Dudnikov. - M.: Chimica , 1987, pp. 42 - 43, Fig. 1.22). In questo metodo, il circuito interno è il sistema di controllo automatico della temperatura all'uscita dello scambiatore di calore e il circuito esterno è la temperatura nel reattore. Effetto regolatore: il flusso di vapore viene fornito all'ingresso dello scambiatore di calore. Il canale di controllo, che comprende due dispositivi (scambiatore di calore e reattore) e tubazioni, è un sistema complesso con elevata inerzia. L'oggetto è influenzato da una serie di disturbi che arrivano in diversi punti del sistema: pressione ed entalpia del vapore, temperatura e portata della miscela di reazione, perdita di calore nel reattore, ecc. p. Quando si verifica un disturbo nella pressione del vapore, il regolatore del circuito interno modifica il grado di apertura della valvola di controllo in modo tale da mantenere la temperatura impostata all'uscita dello scambiatore di calore. Quando si verifica un disturbo nella portata della miscela di reazione, si verifica una temperatura nel reattore e, di conseguenza, viene impostato il regolatore di temperatura dello scambiatore di calore, che modificherà nuovamente il grado di apertura della valvola di controllo verso il ripristino della temperatura temperatura nel reattore e nello scambiatore di calore. A seconda dei requisiti per la precisione della regolazione del parametro principale, nel circuito esterno vengono utilizzati regolatori astatici (I, PI) e nel circuito interno vengono utilizzati regolatori statici ad alta velocità, solitamente P o PD. Lo svantaggio di tali sistemi di controllo in cascata è l'uso di regolatori di tipo analogico e la relativa complicazione delle soluzioni circuitali: l'inclusione di blocchi funzionali speciali che limitano il segnale di correzione del regolatore esterno (principale) dall'alto e dal basso. Per questo motivo, i sistemi di controllo in cascata considerati, quando si modificano i parametri dell'oggetto o del carico controllato, sono caratterizzati da prestazioni relativamente basse e ampio superamento della dinamica, ad es. qualità insufficiente della regolamentazione. Un altro svantaggio di tali sistemi in cascata è la complessità del calcolo dei parametri di regolazione dei controllori, causata dalla necessità di utilizzare procedure iterative per ciascun circuito separatamente (quando si sintonizza uno dei controllori, l'altro contiene parametri ottimali ancora non definiti). Lo scopo dell'invenzione è quello di aumentare le prestazioni e ridurre la sovraregolazione quando si modificano i parametri di oggetti o carichi, nonché di semplificare la procedura per il calcolo delle impostazioni dei parametri del controller. Il compito viene raggiunto impostando i segnali per impostare i valori consentiti Y2"" superiore e Y2 inferiore del parametro ausiliario per il controller del loop interno e determinando, a un dato intervallo, l'errore di mancata corrispondenza E1 per il controller del loop esterno asstatico, agendo tramite un attuatore sull'oggetto in questo intervallo utilizzando il segnale analogico determinato dalla regolazione di questo regolatore esterno Quando il parametro ausiliario lascia la zona di impostazione Y2".< Y2 < Y2"" с выхода регулятора внутреннего контура на исполнительное устройство подают управляющее воздействие релейного типа, со знаком, уменьшающим отклонение вспомогательного параметра от заданных крайних значений интервала, а основного параметра - от заданного значения. Одновременно отключают от объекта управляющее воздействие внешнего астатического регулятора, формируя и сохраняя при этом его интегральную составляющую равную значению сигнала средней позиции трехпозиционного адаптивного регулятора, используемого в качестве регулятора внутреннего контура (см. авт. св. N 675399. Пневматический регулятор. Магергут В.З., Гимпельсон В.Г., Стальнов П.И. Бюл. 27 от 28.07.79). При возврате вспомогательного параметра в заданную зону одновременно отключают управляющее воздействие внутреннего регулятора и включают управляющее воздействие внешнего регулятора. Таким образом, при каждом выходе вспомогательного параметра из заданной зоны, управляющее воздействие на объект формируется лишь во внутреннем контуре, а при возврате его в заданную зону управляющее воздействие на объект формирует регулятор внешнего контура, обеспечивая стабилизацию основного параметра с заданной точностью. Иначе, в каждый момент времени объектом управляет лишь один из регуляторов: внутренний, если вспомогательный параметр Y2 вышел из зоны нечувствительности внутреннего регулятора, или внешний, когда Y2 находится в зоне. Управление работой регуляторов ведется по вспомогательному параметру Y2 (точнее по сигналу рассогласования E2 между Y2 и сигналами задания Y2" и Y2""), который в этом плане становится ведущим параметром объекта, т.е. параметром, который определяет логику работы управляющего устройства регуляторов, формирующего соответствующие управляющие воздействия на регуляторы, по сигналу рассогласования E2. Обеспечивая единовременную работу либо внешнего либо внутреннего регулятора, т.е. автономность работы внешнего и внутреннего контуров системы каскадного регулирования, благодаря их логическому переключению посредством управляющего устройства, отпадает необходимость в проведении сложной итерационной процедуры расчета настроек регуляторов, и появляется возможность использовать известные методы расчета одноконтурных систем аналогового и позиционного действия (см., например, Магергут В.З., Вент Д.П., Кацер И.А. Инженерные методы выбора и расчета оптимальных настроек промышленных регуляторов. Новомосковск, НФ РХТУ, 1994. 158 с.). Применение во внутреннем контуре адаптивного трехпозиционного способа регулирования с подстраиваемой к нагрузке объекта средней позицией (см. авт. св. N 458812. Способ автоматического трехпозиционного регулирования. Магергут В.З., Гимпельсон В.Г., Стальнов П.И., Беляев Ю.В. Бюл. 4 от 30.01.75) позволяет, с одной стороны, формировать мощное релейное управляющее воздействие, приводящее к увеличению быстродействия системы регулирования и уменьшению перерегулирования основного параметра, а, с другой стороны, обеспечить в это же время нахождение управляющего воздействия примерно соответствующего значению нагрузки и осуществлять благодаря слежению за этим значением интегральной составляющей внешнего контура, безударное переключение управляющего воздействия внешнего регулятора на это значение при его подключении к объекту. Регулятор внутреннего контура дает задание регулятору внешнего контура, причем не по заданию, а по выходному сигналу его интегральной составляющей, обеспечивая тем самым безударность включения внешнего регулятора в момент вхождения вспомогательного параметра объекта Y2 в зону нечувствительности внутреннего регулятора и точную настройку управляющего воздействия на значение нагрузки объекта. Иначе, в предлагаемом способе уже внутренний регулятор становится как бы ведущим по отношению к внешнему регулятору, ставшему ведомым. Таким образом, предложен способ каскадного автоматического регулирования путем измерения вспомогательного параметра объекта и стабилизации его с помощью одноконтурной системы регулирования, измерения основного параметра объекта и стабилизации его с помощью астатической одноконтурной системы регулирования и формирования сигнала задания регулятору внутреннего контура, отличающийся тем, что устанавливают сигналы задания верхнего и нижнего допустимых значений вспомогательного параметра объекта для регулятора внутреннего контура и определяют на заданном интервале ошибку рассогласования для астатического регулятора внешнего контура, воздействующего посредством исполнительного устройства на объект в заданном интервале с помощью аналогового сигнала, определяемого законом регулирования астатического регулятора внешнего контура, при выходе вспомогательного параметра объекта из заданного интервала с выхода регулятора внутреннего контура на исполнительное устройство подают управляющее воздействие релейного типа со знаком, уменьшающим отклонение вспомогательного параметра объекта от верхнего и нижнего допустимых значений, а основного параметра объекта - от заданного значения и одновременно отключают управляющее воздействие астатического регулятора внешнего контура, формируют и сохраняют интегральную составляющую этого регулятора на уровне значения средней позиции выходного сигнала регулятора внутреннего контура; при возврате вспомогательного параметра объекта в заданный интервал одновременно отключают управляющее воздействие регулятора внутреннего контура и включают управляющее воздействие астатического регулятора внешнего контура. Предлагаемый способ иллюстрируется функциональной схемой, приведенной на фиг. 2. Схема содержит технологический объект управления 1, регулятор внешнего контура регулирования 2 и задатчик 3, блок сравнения 4, регулятор внутреннего контура 5, задатчики верхнего и нижнего уровня 6 и 7 соответственно, блок сравнения 8, устройство управления 9, исполнительное устройство 11, 12 основного и вспомогательного параметров соответственно. Способ каскадного автоматического регулирования осуществляется следующим образом. Непрерывно измеряют с помощью датчика 11 параметр Y1 и стабилизируют его с помощью автоматического регулятора 2 по астатическому закону с воздействием на исполнительное устройство 10. Датчиком 12 непрерывно измеряют вспомогательный параметр Y2 и с помощью задатчиков 6 и 7 формируют величину задания верхнего и нижнего уровня этого параметра. С помощью трехпозиционного адаптивного регулятора 5 автоматически поддерживают значение этого параметра в заданном интервале, воздействуя на исполнительное устройство 10. Устройство управления 9 непрерывно измеряют ошибку рассогласования E2 внутреннего контура регулирования и в зависимости от величины и знака этой ошибки включает регулирующее воздействие, поступающее либо с внутреннего, либо с внешнего регулятора. При выходе вспомогательного параметра из зоны задания с выхода регулятора внутреннего контура 5 на исполнительное устройство подают управляющее воздействие релейного типа, со знаком, уменьшающим отклонение вспомогательного параметра от заданных крайних значений интервала, а основного параметра - от заданного значения. Одновременно устройство управления 9 отключает управляющее воздействие внешнего астатического регулятора 2, формируя и сохраняя его интегральную составляющую на уровне значения средней позиции выходного сигнала трехпозиционного адаптивного регулятора 5. Поскольку в предлагаемом способе каскадного автоматического регулирования регуляторы внешнего и внутреннего контуров работают равномерно, то на период отключения регулятора 2 внешнего контура от исполнительного устройства 10 канал связи между выходами регулятора 5 и 2 используют для подачи сигнала средней позиции адаптивного регулятора 5 в регулятор 2 для формирования в нем интегральной составляющей, равной сигналу средней позиции регулятора 5. Таким образом, по каналу, помеченному разнонаправленными стрелками, сигнал проходит то с выхода регулятора 2 к исполнительному устройству 10, то от регулятора 5 (со звена формирования средней позиции) к регулятору 2 (в интегральную составляющую регулятора). Рассмотрим применение данного способа для различных известных систем каскадного регулирования. Так для способа-аналога - каскадное регулирование температуры в реакторе - он сводится к следующему: основным параметром объекта регулирования является температура Т р в реакторе, а вспомогательным температура Т т на выходе теплообменника. Для последней устанавливают два значения ее задания - больше номинального Т т "" и меньше Т т ". Для реактора устанавливают заданное значение температуры Т рзд и поддерживают ее обычным ПИ-регулятором по одноконтурной системе регулирования. При отклонении температуры реактор Т р от задания одновременно отклоняется от номинала и температура Т т на выходе из теплообменника, причем, выбег последней за пределы зоны, т.е. за значения Т т "" или Т т " происходит быстрее, чем произойдет отклонение Т р от Т рзд на величину требуемой точности регулирования (из-за меньшей инерционности объекта по каналу: температура на выходе теплообменника Т т -управляющее воздействие Gn по пару и соответствующего выбора значений Т т "" и Т т ". Происходит срабатывание адаптивного позиционного регулятора и формирование им релейного управляющего воздействия на объект по Gn (верхнего Gn"" или нижнего Gn", направленного на возврат Т т в зону, к Т рзд. Одновременно позиционным воздействием на объект происходит формирование нового значения средней позиции этого регулятора Gn ср, соответствующего новому значению нагрузки объекта или эквивалентному ей изменению его параметров. Это новое значение отслеживается в интегральной части ПИ-регулятора, который при управлении объектом посредством внутреннего адаптивного позиционного регулятора отключен от управления объектом. При вхождении Т т в зону за счет мощного и быстрого позиционного управляющего воздействия (затем, что оно будет мощнее и быстрее воздействия даже ПД-регулятора, используемого в способе прототипа) происходит переключение на новое значение Gn ср как в регуляторе внутреннего контура, так и в подключаемом к управлению объектом вместо него ПИ-регуляторе, т.е. управление объектом начинается с нового значения управляющего воздействия, равновесного (или близкого) к новому значению нагрузки. Последнее, наряду с быстрым возвратом Т т в зону, а Т р к Т рзд, также обеспечивает повышение качества регулирования по предлагаемому способу. Рассмотрим второй пример применения способа для автоматического регулирования работы дефлегматора в процессе перегонки по авт. св. N 971395. Магергут В.З., Бебелис В.Я., Масленников И.М., Бюл. 41 от 07.11.82. Объектом является дефлегматор, в котором необходимо поддерживать температуру Т д на его выходе (основной параметр). Для повышения точности предложен традиционный способ каскадного регулирования, в котором в качестве вспомогательного параметра используется Р д внизу дефлегматора, т.е. на его входе. Управляющим воздействием является расход хладоагента Gx в дефлегматор. Для увеличения эффективности работы этой системы также можно использовать предлагаемый нами способ. Для внутреннего контура на базе адаптивного позиционного регулирования потребуется задать два значения давления на входе в дефлегматор: Р д "" и Р д " - соответственно больше и меньше номинального. Работать способ будет аналогично рассмотренному для объекта первого примера. Улучшение качества регулирования будет достигнуто как за счет большого быстродействия и более мощного воздействия внутреннего контура, так и нахождения одновременно с этим воздействием нового равновесного значения управляющего воздействия, соответствующего новому значению адаптивной средней позиции внутреннего регулятора. За счет автономности работы каждого из контуров регулирования (внешнего и внутреннего) настройка регуляторов как в первом, так и во втором примерах, естественно будет проще, чем для прототипа. Аналогичным образом быть видоизменены и все другие применяющиеся в промышленности системы автоматического каскадного регулирования, имеющие два регулируемых параметра (основного и вспомогательного) при одном управляющем воздействии при дополнительном условии, чтобы управляющее воздействие не являлось одновременно и вспомогательным параметром. В настоящее время авторы занимаются внедрением предлагаемого способа на ряде предприятий Тульской и Рязанской областей: АО "ОРГСИНТЕЗ" и НАК "АЗОТ", АООТ "Ключанский спиртзавод", причем, как путем замены существующих способов автоматического каскадного регулирования, так и самостоятельного внедрения предлагаемого способа для ряда объектов, со всеми вытекающими экономическими эффектами.