ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

---

РЕГУЛЯТОРЫ АВТОМАТИЧЕСКИЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АНАЛОГОВЫЕ ГСП

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

ГОСТ 7191-69

Издание официальное

Цена 4 коп.

КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ, МЕР
И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР

М о с к в а

РАЗРАБОТАН Специальным конструкторским бюро стандартизации и нормализации Государственного всесоюзного центрального научно-исследовательского института комплексной автоматизации (СКБСН ЦНИИКА) совместное СКБ СПА
     Начальник СКБСН ЦНИИКА Бондарев Ю. И.
     Начальник отдела № 1 Эдельштейн А. С.
     Руководитель темы Гамильтон Ю. Г.

ВНЕСЕН Министерством приборостроения, средств автоматизации и систем управления СССР
     Член Коллегии Кавалеров Г. И.

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ отделом приборостроения Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР
     Начальник отдела член Комитета Ивлев А. И.
     Главный специалист Горбунов В. Н.
     Инженер Усикова Л. Д.

отделом приборов и средств автоматизации Всесоюзного научно-исследовательского института по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ)
     Начальник отдела Кальянская И. А.
     Руководитель темы Линьков В. И.

УТВЕРЖДЕН Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР 10 сентября 1969 г. (протокол № 135)
     Председатель отраслевой научно-технической Комиссии член Комитета Ивлев А. И.
     Зам. председателя Фурсов Н. Д.
     Члены комиссии — Руднев А. П., Шаронов Г. Н., Москвичев А. М.

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР 30 октября 1969 г. № 1166

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

---

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

     Настоящий стандарт распространяется на автоматические электрические аналоговые регуляторы Государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (в дальнейшем регуляторы), отрабатывающие пропорциональный, интегральный, пропорционально-интегральный, пропорционально-дифференциальный или пропорционально-интегрально-дифференциальный законы регулирования.
     Регуляторы, к которым в силу особых условий эксплуатации предъявляются требования, не предусмотренные настоящим стандартом, могут с разрешения Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР изготовляться по техническим условиям, утвержденным в установленном порядке.

     1.1. В зависимости от закона регулирования регуляторы должны изготовляться типов, указанных в табл. 1.

Таблица 1

     В уравнениях, указанных в таблице:

     y — текущее угловое положение вала или линейное положение штока исполнительного механизма;
     у₀ — начальное угловое положение вала пли линейное положение штока исполнительного механизма;
     х — текущее значение регулируемой величины;
     х₀ — заданное значение регулируемой величины;
     к — коэффициент пропорциональности;
     Т_и — постоянная времени интегрирования в сек;
     Т_д — постоянная времени дифференцирования в сек;
     t — текущее значение времени в сек.

     Примечание. Для многоканальных регуляторов закон регулирования имеет силу для каждого канала только во время его работы.

     1.2. Регуляторы должны быть рассчитаны на диапазоны изменения входного сигнала, соответствующего значениям регулируемой величины, по ГОСТ 9895—69, ГОСТ 6651—59 или ГОСТ 6616—61 при пределах измерения по ГОСТ 7164 — 66 и на диапазон изменения выходного воздействия по ГОСТ 7192—62.
     1.3. Регуляторы могут изготовляться как в виде единой конструкции, так и в виде комплекта, состоящего из отдельных конструктивных блоков.
     1.4. Регулирующие устройства, выпускаемые отдельно от исполнительных механизмов, должны в комплекте с соответствующими исполнительными механизмами удовлетворять требованиям настоящего стандарта. Исполнительные механизмы должны изготовляться по ГОСТ 7192—62.
     1.5. В зависимости от устойчивости к механическим воздействиям регуляторы должны изготовляться в обыкновенном и виброустойчивом исполнениях по ГОСТ 12997—67.
     1.6. По защищенности от воздействия окружающей среды регуляторы изготовляют по ГОСТ 12997—67.
     1.7. По устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха регуляторы должны соответствовать II, III, IV группам по ГОСТ 12997—67.

     Примечание. По согласованию между заказчиком и исполнителем допускается изготовление регуляторов I группы.

     1.8. Габаритные и установочные размеры корпусов блоков регуляторов должны соответствовать ГОСТ 5944—63, за исключением исполнительных механизмов, магнитных усилителей, а также блоков, представляющих комбинации из оперативных органов управления, габаритные и установочные размеры которых должны быть указаны в стандартах и технических условиях на эти блоки.

     Примечание. Допускаются различные исполнения по пп. 1.5—1.8 для различных конструктивных частей регулятора.

     1.9. Диапазоны изменения параметров настройки регуляторов должны быть не менее указанных в табл. 2.

Таблица 2

     Примечания:
     1. Внутри диапазонов изменения параметров настройки (к, Т_И, Т_Д) допускается разбивка на поддиапазоны с условием их перекрытия.
     2. Регуляторы типа ПИД должны иметь возможность устанавливать значение Т_Д/Т_И до величины не менее 0,18.

     1.10. Для регуляторов устанавливают следующие напряжения питания переменного тока промышленной частоты: 36 (только для взрывозащищенного исполнения), (127), 220, (380) в. Колебания напряжения и частоты переменного тока должны соответствовать ГОСТ 12997—67.

     Примечания:
     1. Значение в скобках в новых разработках не применять.
     2. Значение (380) в применимо только для исполнительных механизмов.

     2.1. Регуляторы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технической документации, утвержденной в установленном порядке.
     2.2. Для регуляторов с входными токовыми сигналами постоянного тока входные сопротивления устанавливают по ГОСТ 13033—67. Для остальных входных сигналов входные сопротивления регуляторов должны указываться в стандартах и технической документации на конкретные типы регуляторов.
     2.3. Класс точности регулятора определяется его основной приведенной статической погрешностью согласно табл. 3.

Таблица 3

     2.4. Основная приведенная статическая погрешность определяется как квадратный корень из суммы квадратов значений половины зоны нечувствительности, дрейфа нуля и остаточной неравномерности.

     Примечание. Для регуляторов типов П и ПД статическая погрешность не должна включать остаточную неравномерность.

     2.5. Зона нечувствительности, выраженная в процентах от диапазона изменения регулируемой величины по п. 1.2, не должна превышать:
     0,2 — для регуляторов класса 0,25;
     0,4 — для регуляторов класса 0,5;
     0.8 — для регуляторов класса 1;
     1,2 — для регуляторов класса 1,5.
     2.6. Регуляторы типа П в зависимости от диапазона частот изменения регулируемой величины, в пределах которого предназначен работать регулятор, разделяют на частотные классы, указанные в табл. 4.

Таблица 4

     2.7. Динамическая основная погрешность регулятора определяется как отклонение фактических параметров амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик регулятора от расчетных И не должна превышать ± 10% по модулю и ± 15° по фазе: для регуляторов типа П — в пределах диапазона частот, соответствующих частотному классу регулятора по п. 2.6; для регуляторов типов ПИ и ПИД — при частотах, указанных в п. 3.5.
     2.8. Регуляторы должны соответствовать требованиям пп. 2.3—2.7 при условиях испытаний, указанных в ГОСТ 12997—67.
     2.9. Погрешность установки задатчиком заданного значения регулируемой величины должна быть указана в стандартах и технических условиях на конкретные типы регуляторов.
     2.10. Пределы допускаемой дополнительной статической погрешности, зоны нечувствительности и динамической погрешности регуляторов определяются следующими изменениями внешних факторов: температуры — на каждые 10°С в пределах рабочего диапазона температур по п. 1.7, вибрации и магнитных полей— по ГОСТ 13033—67, колебаний напряжения питания переменного тока в пределах от +10 до —15%, частоты ±2% и наклона в пространстве до 10° от рабочего положения. Для исполнительных механизмов наклон устанавливается по ГОСТ 7192—62.

     Примечание. Допускается раздельное нормирование погрешностей исполнительных механизмов и регулирующих устройств.

     2.11. Пределы допускаемых дополнительных статической погрешности и зоны нечувствительности, вызванных изменениями условий, указанных в и. 2.10, должны соответствовать стандартам и техническим условиям на конкретные типы регуляторов.
     2.12. Предел допускаемой дополнительной динамической погрешности, вызванной изменениями каждого из условий, указанных в п. 2.10, определяется как отклонение параметров амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик регулятора от значений, установленных в п. 2.7, и не должен превышать ±10% по модулю и ± 15° по фазе.
     2.13. Регуляторы должны иметь устройства, обеспечивающие возможность ручной дистанционной перестановки вала (штока) исполнительного механизма и дистанционного контроля положения вала (штока) исполнительного механизма.
     При переключении с ручного дистанционного управления на автоматическое и обратно в регуляторе не должны изменяться величины задания и параметры настройки, выходной вал (шток) исполнительного механизма при этом не должен перемещаться более чем на 5% от полного выходного воздействия.
     2.14. Вероятность безотказной работы регуляторов должна быть не ниже 4-й группы по ГОСТ 13033—67.
     Отказом для регуляторов является нарушение требований, указанных в пи. 1.1, 2.3, 2.5, 2.6, 2.7, 2.9, 2.11, 2.12.
     2.15. Электрическая прочность изоляции и сопротивление изоляции электрических цепей, требования на перевозку регуляторов комплектность поставки, гарантия, гарантийные сроки и срок службы регуляторов, их маркировка, упаковка, транспортирование и хранение — по ГОСТ 13033—67.

     3.1. Виды испытаний регуляторов должны соответствовать ГОСТ 12997—67.
     3.2. При государственных, типовых и периодических испытаниях регуляторы подвергают проверке на соответствие всем требованиям настоящего стандарта по методике, указанной в пп. 3.6 — 3.13.
     3.3. Регулирующие устройства, выпускаемые отдельно от исполнительных механизмов, должны испытываться в комплекте с исполнительными механизмами, для работы с которыми они предназначены.
     3.4. При приемо-сдаточных испытаниях регуляторы подвергают проверке на соответствие п. 2.5 по методике п. 3.7 и проверке динамических характеристик по таким параметрам и такой методике, которые указываются в стандартах и технических условиях на конкретные типы регуляторов и при их выполнении гарантируют соответствие регуляторов требованиям п. 2.7.
     3.5. Выполнение закона регулирования по п. 1.1 и динамическую основную погрешность по п. 2.7 определяют по амплитудно-частотным и фазо-частотным характеристикам регулятора.
     Параметры настройки устанавливаются следующие:
     для регуляторов типа П при угловой частоте (ω) в пределах диапазонов, соответствующих частотному классу регулятора по п. 2.6, к=3;
     для регуляторов типа ПИ
                                   3,7
                    при ω = ————,      к = к_min и 3;
                                  Т_{И min}

                                   3,7
                    при ω = ————,      к = 3;
                                  Т_{И max}

                                     1
                    при ω = ————,      к = 3;
                                  Т_{И min}

     для регуляторов типа ПИД
                                   4,2
                    при ω = ————,      к = к_min и 3;
                                  Т_{И min}

                                   4,2
                    при ω = ————,      к = 3;
                                  Т_{И max}

                                     1
                    при ω = ————,      к = 3;
                                  Т_{И min}
     ω = 2 πƒ — угловая частота колебаний входного сигнала; Т_И и к—по п. 1.1.
     Амплитуда входного сигнала должна составлять 10% от номинального диапазона его изменения.
     Параметры настройки и значения частоты при испытаниях регуляторов других типов устанавливаются в стандартах и технических условиях на конкретные типы регуляторов.
     Во время испытаний исполнительный механизм должен иметь нагрузку, равную 50% номинальной. Устройство для демпфирования пульсации входного сигнала при испытании отключают. Регулятор удовлетворяет закону регулирования по п. 1.1, если основная динамическая погрешность соответствует п 2.7.

     Примечание. Аппаратура для определения амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик должна соответствовать ГОСТ 14886—69.

     3.6. Определение основной приведенной статической погрешности по п. 2.4 и класса точности по п. 2.3 производят путем раздельного определения зоны нечувствительности, дрейфа нуля и остаточной неравномерности и вычисления квадратного корня из суммы квадратов половины значения зоны нечувствительности, значений дрейфа нуля и остаточной неравномерности. Значение основной приведенной статической погрешности в % не должно превышать численного значения класса точности регулятора по п. 2.3.
     3.7. Зону нечувствительности по п. 2.5 определяют для регуляторов типов И, ПИ и ПИД в условиях испытаний по ГОСТ 12997—67 при минимальном значении коэффициента усиления к. Во время испытаний по очереди устанавливают несколько, но не менее трех заданных значений х₀ регулируемой величины и определяют значения х (минимально отличающиеся от x₀), при которых происходят перемещения вала (штока) исполнительного механизма в ту и в другую сторону. Максимальная разность между измеренными значениями х, при которых происходит перемещение вала (штока) исполнительного механизма в ту и другую сторону, не должна превышать значения зоны нечувствительности, соответствующей классу точности по п. 2.6. Для регуляторов типов П и ПД испытание проводят аналогично вышеописанному, но определяют максимальную разность между обоими значениями х, при которых происходит смещение вала (штока) исполнительного механизма в ту и другую сторону.
     3.8. Определение дрейфа нуля по п. 2.4 производится по методу, аналогичному п. 3.7. При этом определяются среднеарифметические значения измеренных сигналов х. Дрейф нуля равен максимальной разнице между этими значениями, получаемыми во время испытаний в течение 100 ч непрерывной работы (при замерах не реже чем через 20 ч).
     Испытания проводят при неизменном установленном значении заданного параметра и при максимальном коэффициенте усиления.
     З.9. Определение остаточной неравномерности по п.2.4 производят следующим образом.
     Регулятор тщательно балансируется вблизи одного из крайних положений вала (штока) исполнительного механизма. Затем подается входной сигнал, величина которого изменяется до того момента, когда произойдет заметное изменение положения вала (штока) исполнительного механизма. Входной сигнал регулятора меняется на величину, при которой произойдет перемещение вала (штока) исполнительного механизма в ту же сторону на величину не менее 50% от полного рабочего хода. Величина остаточной неравномерности определяется как отношение величины изменения входного сигнала к величине перемещения выходного вала (штока) исполнительного механизма.
     3.10. Определение погрешности установки задатчиком заданного значения регулируемой величины по п. 2.9 производится аналогично п.3.7 с той разницей, что значение коэффициента к устанавливается максимальным и определяется разность между заданным значением х₀ и средней арифметической величиной измеренных значений х.
     Полученные значения разности не должны превышать значения погрешности в соответствии со стандартами и техническими условиями на конкретные типы регуляторов согласно п. 2.9.
     3.11. Проверка пределов допускаемой дополнительной динамической погрешности по п. 2.12 производится по п. 3.5 при условиях, указанных в п. 2.8, и при поочередных изменениях условий, указанных в п. 2.10. При этом отклонение параметров частотных характеристик не должно превышать значений, указанных в п. 2.12.
     3.12. Проверка регуляторов на надежность по п. 2.14 должна производиться по ГОСТ 13216—67.

     Регулятор — комплекс устройств, воспринимающих на входе электрические сигналы от датчиков (преобразователей) регулируемой величины и осуществляющих на выходе перемещение вала (штока) исполнительного механизма для поддержания регулируемой величины на заданном значении
     Регулирующее устройство — формирующая часть регулятора, воспринимающая на входе электрические сигналы от датчиков (преобразователей) регулируемой величины и дающая на выходе электрический сигнал, предназначенный для управления исполнительным механизмом
     Исполнительный механизм — часть регулятора, воспринимающая на входе электрический сигнал от регулирующего устройства и преобразующая его в перемещение выходного вала (штока)
     Регулируемая величина — величина, которая должна поддерживаться на заданном значении с помощью системы автоматического регулирования
     Закон регулирования — математическое выражение функциональной связи между входным сигналом и положением выходного элемента регулятора - вала (штока) исполнительного механизма
     Зона нечувствительности — полный диапазон изменения входного сигнала, внутри которого отсутствует перемещение выходного вала (штока) исполнительного механизма
     Дрейф нуля — самопроизвольное отклонение заданного значения регулируемой величины