15. Исполнительные механизмы

ИУ предназначены для воздействия на процесс в соответствии с командной информацией от управляющего устройства. Выходным параметром ИМ является расход вещества или энергии, поступающих на объект регулирования, а входным — сигнал управляющего устройства.

ИУ можно разделить на две большие группы: электромоторного типа и электромагнитного типа.

Место ИУ в типовой структурной схеме системы регулирования показано на рис. 1. Правильный выбор и расчет исполнительных устройств имеет первостепенное значение, поскольку эти устройства являются конечными в цепях автоматического регулирования любой сложности, вследствие чего погрешности в работе ИУ непосредственно влияют на качество протекания автоматизируемого процесса.

ИУ обычно содержат следующие функциональные блоки: блок усиления или позиционер, исполнительный механизм, регулирующий (рабочий) орган, блок ручного управления (дублер), датчик положения, блок обратной связи, блок сигнализации конечных положений. В зависимости от конкретных условий структура и конструкция ИУ могут существенно различаться. Так, например, при управлении некоторыми электрическими аппаратами (крупными электродвигателями, электрическими ваннами и т. д.) регулируемым параметром является поток электрической энергии. В этом случае необходимость в исполнительном механизме и регулирующем органе отпадает. Роль исполнительного устройства выполняет блок усиления. В ряде устройств регулирующий орган является частью технологической оборудования. Например, при регулировании толщины проката в качестве регулирующего органа выступают валки, которые являются частью прокатного стана. Такого рода устройства не являются продукцией приборостроения и здесь не рассматриваются.

Пневматические исполнительные механизмы просты, надежны к удобны в эксплуатации, пожаробезопасны. Поэтому они широко применяются в пожаро- и взрывоопасных производствах (окрасочные и промывочные отделения, производство легковоспламеняющихся веществ). Пневматические механизмы имеют высокое быстродействие и точность позиционирования при умеренных перестановочных усилиях.

Гидравлические ИМ применяются в тех случаях, когда необходимо обеспечить большие перестановочные усилия при высоком быстродействии и точности позиционирования. Гидравлические ИМ сложны в изготовлении и требуют специальных источников рабочей жидкости — масляных насосов высокого давления.