Современная электроника №8/2025

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 37 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 8 / 2025 величины: зона нечувствительности 2b. За пределами данного интервала регулятор включает или верхнюю, или нижнюю позицию, или, внутри зоны нечувствительности, среднюю. Все четыре переменные (значения верх- ней, средней и нижней позиций, а так- же ширину зоны нечувствительности) можно менять в достаточно широких пределах. А значит, они могут быть использованы в качестве параметров настройки. На практике чаще всего находят применение регуляторы сле- дующих типов: ● с фиксированными позициями и на- стройкой ширины зоны нечувстви- тельности; ● с фиксированными верхней и ниж- ней позициями и настройкой сред- ней позиции и ширины зоны нечув- ствительности; ● с возможностью настройки всех трёх позиций и ширины зоны не- чувствительности. Структурная схема трёхпозицион- ной системы регулирования приве- дена на рис. 2, где: ТР – трёхпозиционный регулятор, ОР – объект регулирования, SP – узел формирования заданной точки, E – рассогласование регулятора, PV = Х – регулируемая величина, сигналы Б (больше) и М (меньше) – управля- ющие воздействия, Z – возмущающее воздействие. При трёхпозиционном регулирова- нии на аппаратном уровне в устрой- стве управления подразумевается наличие двух выходных сигналов. Один сигнал управляет нагревате- лем, другой – охладителем. Три уров- ня воздействия на объект регулиро- вания (три позиции) формируются путём включения либо нагревателя, либо холодильника, либо выключе- нием обоих. Статическая характеристика для трёхпозиционной системы регули- рования без перекрытия с примене- нием нагревателя и охладителя при- ведена на рис. 3. На рис. 3а представлена статиче- ская характеристика для нагревателя в составе системы, а на рис. 3б – для охладителя, где: А = 2DB – зона нечув- ствительности, Н – гистерезис для нагревателя, L – гистерезис для охла- дителя, SPH – уставка для нагревате- ля, SPL – уставка для холодильника. Алгоритм трёхпозиционного регу- лятора выглядит следующим обра- зом. Выходная величина YБ равна максимальному воздействию – нагре- ватель включен. Нагреватель перво- начально включается, если Х ˂ SPH–H. Выходная величина YБ равна мини- мальному воздействию – нагреватель выключен. Нагреватель выключится, если Х ˃ SPH+H, и вновь включится при Х ˂ SPH–H. Выходная величина YМ равна мак- симальному воздействию – охлади- тель включён. Охладитель первона- чально включается, если Х ˃ SPL+L. Выходная величина YМ равна мини- мальному воздействию – охладитель выключен. Охладитель выключается, если Х ˂ SPL–L. При управлении электродвигателем исполнительного механизма (запор- но-регулирующего клапана) трёхпози- ционный регулятор включает его при помощи переключательных элемен- тов на правое вращение (1 позиция), останавливает (2 позиция) или вклю- чает на левое вращение (3 позиция). Функция трёхпозиционного регулирования в измерителях-регуляторах (терморегуляторах) Пожалуй, самые массовые прибо- ры, где реализовано трёхпозицион- ное регулирование, – это микропро- цессорные измерители-регуляторы (далее терморегуляторы). Они широко применяются в автоматизированных системах управления технологиче- ского процесса АСУ ТП, где решают- ся такие задачи, как выпекание хле- ба, обжиг кирпича, закалка стальных деталей и пр. Данные приборы предназначе- ны для измерения и автоматическо- го регулирования температуры (при 5. Функции компараторов Н и L, которые реализуют функции регулирования и/или сигнализации 6. Принципиальная схема блока управления на базе термореле ТР-М02