4.6.1 Системы автоматизации работы холодильных машин

Автоматизация работы холодильных машин в зависимости от выполняемых функций подразделяется на системы:

– регулирования, поддерживающие заданное значение регулируемой величины (температуры, давления, количества хладагента и др.);

– защиты, т. е для выключения установки при чрезмерном отклонении параметров режима её работы;

– сигнализации, т. е. для включения визуального или (и) звукового сигнала при нарушении режима работы холодильной установки;

– контроля, когда необходимо контролировать какие-либо режимные параметры работы холодильной машины.

В зависимости от привода в действие системы автоматизации бывают электрические, пневматические и комбинированные, а по принципу действия – позиционные и непрерывные.

Система автоматического регулирования холодильной установки позволяет обеспечить заданный температурный режим для перевозимого груза без участия обслуживающего персонала.

Системой автоматизации называют совокупность объекта автоматизации и автоматических устройств, позволяющих управлять работой этого объекта без участия персонала. Объектом автоматизации могут быть холодильная установка в целом либо отдельные её агрегаты, узлы, аппараты и т. д. Системы автоматизации могут быть замкнутыми и разомкнутыми.

Замкнутая система состоит из объекта (Об) и автоматического устройства (А), которые соединены между собой прямой (ПС) и обратной (ОС) связями, которые показаны на рисунке 4.26. По прямой связи к объекту подводится входное воздействие х, по обратной – выходная величина У, которые воздействуют на А. Система ОС работает по отклонению фактической величины У от заданного значения У_з.

Если назначение системы – поддерживать величину у около заданного значения при изменениях внешнего воздействия f_вн, то такую систему называют системой автоматического регулирования (САР), а автоматическое устройство – автоматическим регулятором (АР). Функциональная система САР показана на рисунке 4.27.

Рисунок 4.26 – Замкнутая система автоматизации

Рисунок 4.27 – Функциональная схема системы автоматического регулирования (САР)

На функциональной схеме САР в цепь прямой связи входят: усилитель, исполнительный механизм (ИМ) и регулирующий орган (РО). В цепь обратной связи включён датчик, с помощью которого регулятор АР воспринимает регулируемую величину У и преобразует её в величину У_п, удобную для дальнейшей передачи. На один из входов элемента сравнения (ЭС) подаётся преобразованная величина У_п, а на другой его вход – сигнал У_з от задатчика.

Этот сигнал в преобразованном виде представляет собой задание регулятору. Величина согласования  = У_з – У_п является побуждающим сигналом. Мощность его увеличивается в усилителе подводом внешней энергии Э_вн и в виде сигнала  воздействует на ИМ, который преобразует сигнал в удобный для использования вид энергии _х и переставляет в РО. В результате изменяется подводимый к Об поток энергии, что соответствует изменению регулирующего воздействия х.

Если нормальная работа объекта протекает при значениях у, отличающихся от у_з, а при достижении равенства между ними в объект посылается сигнал х на отключение, то такую систему называют системой автоматической защиты (САЗ), а автоматическое устройство – устройством защиты (АЗ). Такая функциональная система показана на рисунке 4.28. Схема САЗ отличается от схемы САР тем, что в автоматическом устройстве АЗ отсутствуют ИМ и РО. Сигнал от усилителя воздействует непосредственно на Об, выключая его целиком или отдельные его части.

Рисунок 4.28 – Функциональная схема системы автоматической защиты (САЗ)

Рисунок 4.29 – Разомкнутая система автоматизации

Разомкнутой системой называют систему, в которой одна из связей (обратная или прямая) отсутствует (рисунок 4.29). Параметр Z связан с выходной величиной у и воспринимается автоматическим устройством А. Отклонение от заданного значения Z₃ вызывает изменения воздействия х.