Исследование объекта и разработка системы управления перегревателем, предназначенным для нагрева паро-воздушной метанольной шихты, страница 4

Требования к поддержанию режимных и особенно выходных параметров, являются обязательным условием проведения технологического процесса.

Сложность управления заключается в наличии внешних и внутренних возмущающих воздействий. Внешние возмущения протекают из вне при изменении

входных и некоторых выходных параметров. Внутренние возмущения, возникают в самом объекте управления при изменении характеристик технологического оборудования.

Таким образом, для устранения возмущений необходимо контролировать и регулировать входные параметры, не допускать изменения режимов и отклонений от технологического процесса, только в этом случае, качество продукции и производительность останутся на высоком уровне.

При определении показателей эффективности процесса делаем вывод о том, что основным показателем эффективности является качество получения продукта на выходе из объекта. На основные показатели эффективности влияют возмущающие воздействия:

Температура греющего пара.

Давление греющего пара.

Температура паро-воздушной метанольной шихты.

Изменение расхода пара приводит к изменению температуры паро-воздушной метанольной шихты. Это может привести к нарушению технологии и выпуску не качественной продукции.

Для устранения этих явлений, необходимо регулировать давление и температуру паро-воздушной метанольной шихты, расходом пара. Это осуществляется установкой регулирующего органа, на линии подачи пара в перегреватель (позиция 6).

Исходя из этого, регулируемым параметром выбираем подачу греющего пара в перегреватель (позиция 6).

3.1 Описание работы системы управления

Рассмотрим работу системы автоматического управления, предназначенной для стабилизации расхода греющего пара подающегося в перегреватель (позиция6).

Система автоматического регулирования представляет собой замкнутую цепь, состоящую из объекта, датчика, измерительного преобразователя, регулирующего устройства и исполнительного механизма. Возмущающее воздействие приводит к отклонению регулируемой технологической величины - температуры паро-воздушной метанольной шихты от заданного значения. Информация об изменении регулируемой величины воспринимается измерительным преобразователем системы и передаётся на регулирующее устройство. Последнее сравнивает значение текущей величины, с данным значением и в зависимости от знака и величины рассогласования по заранее заложенному в регулятор закону (алгоритму) вырабатывает регулирующее воздействие, которое через исполнительный механизм направляет в объект управления и приводит к ликвидации или уменьшению этого рассогласования.

Описание работы системы автоматического регулирования характеризует реакцию объекта на возмущающее воздействие и «скачки» поступающие на вход. Рассмотрим действие средств автоматизации и характер изменения технологических параметров процесса.

По линии подачи греющего пара, вносится изменение типа «скачок», вследствие чего нарушается тепловой баланс внутри перегревателя (позиция 6), который приводит к изменению температуры на выходе из перегревателя (позиция6).

При измерении температуры, датчик – термопара «ТХАУ – 205 - Ех» (позиция 7а,7б), совершает следующие действия. Датчик воспринимает изменения температуры на выходе из перегревателя (позиция 6) и передаёт сигнал об этом измерении. С него выходит стандартный токовый сигнал 4 – 20 мА, который поступает  на регулирующее устройство, которым является « Simatic S7-400 ». В

нём сигнал поступает на аналоговый цифровой преобразователь АЦП, где преобразуется из аналоговой в цифровую форму.

Сигналы обрабатываются в алгоблоках в цифровой форме, согласно заданной программе.

 Выходные сигналы из алгоблоков с помощью цифроаналогового преобразователя ЦАП, преобразуются из цифровой в аналоговую форму, то есть стандартный токовый сигнал 4 – 20 мА.

Этот сигнал поступает на вход электропневматического преобразователя «ЭПП 0040», где он преобразуется и выходит из него стандартный пневматический сигнал 1,4 кгс/см². Этот сигнал поступает на исполнительный механизм– регулирующий клапан 25нж48нж – Н3. Регулирующий клапан открывает, либо прикрывает линию подачи греющего пара в перегреватель (позиция 6), в зависимости от изменения температуры. Таким образом, цель системы автоматического регулирования, заключается в поддержании определённой температуры на выходе из перегревателя (позиция 6), то есть выполняется то, что требовалось осуществить. Система управления объектом заключается не только в регулировании, но и в контроле технологических параметров.