W typowej pętli automatycznej regulacji zmiennej procesowej występują trzy kluczowe role: pomiar, regulator i element wykonawczy. Na schemacie instalacji rozcieńczania kwasu zmienną regulowaną jest pH mieszaniny.
1) Jak działa układ na schemacie?
- Czujnik pH jest umieszczony na odpływie ze zbiornika. Jego zadaniem jest mierzenie aktualnej wartości pH i przekazywanie informacji do układu sterowania.
- Regulator AC odbiera sygnał z czujnika pH, porównuje go z wartością zadaną i wyznacza działanie korygujące.
- Linia przerywana oznacza połączenie sygnałowe (sterujące), a nie rurociąg technologiczny. Ta linia łączy regulator AC z siłownikiem zaworu na dopływie A.
- Zawór na rurociągu A (z siłownikiem) jest elementem wykonawczym: zmienia przepływ czynnika A, czyli dawkę kwasu. Zwiększenie dopływu kwasu zwykle obniża pH, a zmniejszenie dopływu podnosi pH (względem strumienia rozcieńczalnika B).
- Mieszadło zapewnia homogenizację, ale na schemacie nie jest pokazane jako sterowane przez regulator AC w tej pętli.
2) Dlaczego poprawna odpowiedź to "Zaworem czynnika A."?
Ponieważ tylko ten element ma na schemacie jednoznaczne połączenie sygnałowe z regulatorem (AC) i jest elementem, który fizycznie wykonuje korektę procesu przez zmianę przepływu. To spełnia definicję elementu wykonawczego w pętli regulacji.
3) Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- "Urządzeniem do pomiaru pH." – to element pomiarowy, który dostarcza sygnał do regulatora. Nie jest "sterowany" w sensie wykonawczym; to od niego zależy informacja o stanie procesu.
- "Zaworem czynnika B." – na schemacie nie pokazano sygnału sterującego z regulatora do zaworu na linii B. W tej pętli regulacji pH sterowanie odbywa się przez dozowanie czynnika A.
- "Mieszadłem." – mieszadło pełni funkcję technologiczną (mieszanie), ale brak wskazania, aby regulator AC sterował jego pracą. W tej pętli mieszadło jest raczej warunkiem poprawnego pomiaru i regulacji, a nie elementem regulacyjnym.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze najpierw znajdź linię sygnałową między regulatorem a urządzeniem w polu (zwykle zawór z siłownikiem). To najczęściej odpowiada na pytanie "czym steruje układ".
