Автоматизація виробничих процесів: Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічного завдання, страница 4

Робота регулятора визначається законом регулювання, який  встановлює зв’язок в часі між регульованою величиною і положенням регулюючого органу. Необхідно описати особливості закону  регулювання, що реалізуїться вибраним регулятором (приставкою), а також  вказати, які елементи реулятора впливають на формування даного закону регулювання.

7. Приклади виконання розрахунково-графічного завдання.

Контрольна робота повинна включати в себе наступні основні пункти:

1. Титульний лист, виконаний на форматі А4 і надрукований на комп’ютерному принтері.

2. Зміст.

3. Вступ, в якому надається інформація про значення автоматизації виробничих процесів, описання конкретної схеми автоматизації згідно завданню і конкретного об’єкта автоматизації.

7.1.  Вихідні  дані  за  завданням: об’єкт   автоматизації - теплообмінник з протитоком; робоче середовище - водопровідна  вода; параметр - температура гарячої води; значення параметра - 75⁰С; функції  вторинного приладу - показання, запис і  сигналізація; закон  регулювання - пропорційно-інтегральний; вид і  об’єкт - ручне  дистанційне  управління водним насосом; вид додаткової енергії - електрична.

7.2.  Опис об’єкта автоматизації. Об’єкт автоматизації - це  трубчастий теплообмінник з притоком  для  нагрівання  води, яка  подається відцентровим насосом з електроприводом і використовується на технологічні потреби. Гріючий агент - водяна пара. Температура  води  на виході з теплообмінника повинна бути рівною 75⁰С. На цю температуру впливає  витрата пари і  води, температура (тиск) пари, температура холодної  води. При  зменшені  витрати  води, збільшенні витрати пари, її температури і температури холодної води, температура  води на виході підігрівника збільшується, і навпаки.

Параметрична схема об’єкта (рис.1):  а₁-витрати пари;  в₂-температура (тиск) пари; в₁-витрати   води;  в₃-температура холодної води; с₁-температура гарячої води.

Величини а₁, в₁, в₂, в₃ - вхідні, а величина с₁-вихідна (контрольована та регульована).

Витрата пари а₁ прийнята в ролі регулюючого діяння; витрата холодної води, а також температура пари і  холодної  води – збурюючого діяння.

Канал регулювання об’єкта: витрата пари - температура нагрітої води (а₁-с₁). Об’єкт має самовирівнювання (статизм). Для нього можна  побудувати  залежність  с₁=f (а₁), яка в  цілому нелінійна. Цей об’єкт - багатоємкісний  і  характеризується   такими    показниками: коефіцієнт передачі К_об=1 К//кг/г/; постійна часу  Т=120  с; перехідне запізнювання.

7.3. Структурна схема  системи  автоматизації. Враховуючи  властивості заданого об’єкта і вихідні дані, розроблювальні системи контролю, регулювання  і  управління  прийняті  незалежними. Загальна  структурна схема такої системи автоматизації показана на мал.2, з якого видно, що система контролю повинна  давати  потрібну  інформацію про температуру гарячої води, система регулювання - стабілізувати цю температуру зміною витрати пари, а система  управління - забезпечити пуск і зупинку електродвигуна насосу холодної води.

7.4. Вибір засобів автоматизації. У відповідності до завдання  для реалізації системи вибираємо:

у ролі датчиків температури в АСК і АСР – термометри, опору  типу ТСМ-0879, ординарні (градуїровка 50 М, монтажна довжина  120  мм, матеріал арматури - сталь 08Х13, що використовується для  неагресивних середовищ);

у ролі  вторинного  приладу  для  АСК - автоматичний  міст  типу КСМ-4-203 (показуючий, сомопишучий з двопозиційним  пристроєм  для сигналізації, шкала 0...100⁰С, виготовлювач - московський завод  “Манометр”);

у ролі регулятора - автоматичний пропорційно-інтегральний  регулятор апаратного виконання системи “Контур”  типу  Р  25.2.2, який призначається для роботи з термоопорами і  споряджений  вмонтованим  задатчиком, показчиком  положення  виконавчого  механізму  і  станцію ручного управління; виготовлювач-Московський завод теплової автоматики (рис. 4);

у ролі пускового пристрою - реверсивний магнітний контактор  типу МКР-0-58 (напруга катушки - 24  В); виготовлювач - таллінський  завод ‘Ільмаріне’;

у ролі виконавчого механізму - електродвигунний  виконавчий  механізм типу МЕО-2,6/40, напруга живлення ~220  В, виготовлювач - Московський завод теплової автоматики;