 |
Обоснование и выбор способа регулирования проектируемой системы регулирования. Построение и описание структурной схемы АСР температуры в ковше УВТНК №2
|
|
|
|
Структурная схема регулирования представляет собой набор отдельных элементов в виде прямоугольников.
При разработке структурной схемы автоматического регулирования решаются следующие вопросы:
– Выбор способа регулирования, при этом выбирается регулирующая величина и чем эта величина будет регулироваться (регулирующие воздействие).
– Выбор задающих и корректирующих воздействий для данной системы и на основании этого строится структура системы (одноструктурная, многоструктурная, каскадная и т.д.).
– Выбор комплекса технических средств, на базе которого будет реализована данная система.
– Выбор необходимых средств для преобразования измерительных, управляющих, задающих и характеризующих сигналов. Структурная схема представлена на рисунке…
Замер температуры ведётся в крышке установки нагрева ковшей с помощью термоэлектрического преобразователя (1), который преобразует температуру в термо-эдс. Этот сигнал по термоэлектродным проводам поступает на вторичный прибор (2) с блоком извлечения корня. Вторичный регистрирующий прибор показывает и регистрирует действительное значение температуры в зоне ковша. С выхода вторичного прибора унифицированный токовый сигнал поступает на сумматор регулятора (4)
На суммирующую часть регулятора помимо действительного значения температуры подаётся заданное значение. Заданное значение температуры устанавливается с помощью задающего устройства (3). Действительное и заданное значения сравнивается и выявляется сигнал рассогласования. Сигнал рассогласования поступает на вход регулирующего блока, который вырабатывает сигнал в соответствии с выбранным законом регулирования в зависимости от наличия разности между действительным и заданным значениями. На выходе регулирующего блока формируется управляющее воздействие в виде сигнала 24В.
|
|
|
В системе регулирования предусмотрен блок ручного управления (5), Который имеет два режима работы «А» (автоматическое регулирование) и «Р» (ручное управление). Для ручного управления предусмотрены кнопки «Б» (больше) и «М» (меньше) – (6).
Напряжение 24В усиливается с помощью пускателя (7) до величины 220В необходимой для привода исполнительного механизма (8). Исполнительный механизм механически сочленён с регулирующим клапаном (9). Положение регулирующего клапана контролируется с помощью указателя положения (10).
Расчет и выбор оборудования для реализации АСР соотношения природный газ – кислород
Расчет и выбор закона регулирования и регулятора
Качество работы АСР в первую очередь зависит от правильного выбора регулятора и его настройки для конкретного объекта регулирования объект регулирования характеризуется определенными статическими и динамическими свойствами, от которых и зависит выбор регулятора и другого оборудования системы регулирования.
К динамическим свойствам объекта регулирования относятся:
- емкость объекта – способность объекта накапливать и удерживать определенное количество энергии;
- самовыравнивание объекта – способность объекта после нарушения равновесия приводить регулируемую величину е некоторому установившемуся значению самостоятельно;
- запаздывание объекта свойство объекта изменять регулируемую величину не сразу с момента возмущения, а через некоторый промежуток времени.
Динамические свойства и параметры объектов регулирования определяют с помощью искусственно снятых динамических характеристик. Наиболее просто снимается кривая разгона, которая получила наиболее широкое применение при настройке АСР пепловых и технологических процессов.
|
|
|
Кривая разгона – график изменения регулируемой величины во времени при подаче на вход объекта скачкообразного возмущения, равного единице.
Исходные данные
Динамическая характеристика
Рисунок 3 – Кривая разгона систем регулирования
Входная величина – регулирующие воздействия изменения расхода кислорода в горелку – Xвх.% хода регулирующего органа.
Выходная величина – расход кислорода на горелку
Xвых. – м3/ч.
Вид датчика – датчик разности давлений Метран 100-ДД
Максимальное возмущение yв=10% хода регулирующего органа.
Требования к качеству регулирования:
- допустимое динамическое отклонение
X1 = 700 м3/ч
- допустимое время регулирования
tp/доп. = 8 с.
- допустимое перерегулирование
Исходя из формул динамической характеристики определяется вид объекта. Вид объекта – статический.
В соответствии с методикой определения параметров объекта по кривой разгона определяются динамические параметры объекта регулирования:
- коэффициент передачи объекта величина отклонения регулируемой величины в процессе самовыравнивания при возмущении равном единице (1% хода регулирующего органа)
= 260
- время запаздывания – отрезок времени от момента введения возмущения до точки пересечения касательных с линией начального установления значения регулируемой величины
= 0,2 с
- постоянная времени – отрезок времени, отсекаемый касательной от начального до конечного установившегося значения регулируемой величины
= 0,8 с
- степень инерционности – отношение запаздывания объекта к постоянной времени
= 
= 0.25
Выбор типа регуляторов
Тип регулятора (непрерывный, релейный или импульсный) ориентировочно выбирается по величине степени инерционности.
Таблица 2 – Тип регулятора
| Регулятор |
| Меньше 0.2 | Релейный |
| Меньше 1.0 | Непрерывный |
| Больше 1.0 | Непрерывный или импульсный |
Так как 0.2 < 
< 1 то выбирается непрерывный регулятор.
|
|
|
