Модернизация системы автоматического управления процесса полимеризации (Раздел 2 дипломного проекта)

Сырье и реагенты в такие объекты поступают практически безостановочно, а технологический режим пуска устанавливается неизменным на длительные сроки.

Классификация по характеру параметров управления. По этому признаку объекты управления делятся на объекты с сосредоточенными и распределенными параметрами. К первым относятся технологические объекты управления, регулируемые параметры которых имеют одно числовое значение в различных точках в фиксированный произвольный момент времени. Большая часть объектов химической технологии относится к объектам с распределенными параметрами, значения которых неодинаковы в различных точках объекта в фиксированный момент времени. Реактор полимеризации – также относится к объектам управления с распределенными параметрами.

Цель управление процессом является поддержание уровня на отметке 77% от общего объема реактора, так как уровня в реакторе зависит концентрация полимера в прядильном растворе на выходе из реактора, а это является главной целью данного процесса,  регулирование температуры в реакторе, и поддержание давления не выше  2МПа, для получения прядильного раствора с заданной концентрацией полимера.

В общем виде реактор полимеризации как объект управления представлен на рисунке 2.1.

2.2. Анализ и выбор методов управления реактором полимеризации

Системы управления технологическими объектами относятся к сложным

Рис.2.1. Реактор полимеризации как объект управления.

системам и могут классифицироваться по различным признакам. Основными из них являются цель и способ управления технологическим объектом, степень участия человека в управлении, место расположения технических средств сбора и обработки информации и степень централизации управления.

Классификация по цели управления. Цель управления при ведении технологических процессов – высокоэффективная работа непосредственно объекта управления. Эффективность работы оценивается значением критерия управления – показателем, характеризующим функционирование объекта управления в целом и принимающим числовые значения в зависимости от возмущающих и управляющих воздействий.

В качестве критерия управления принимают выходные параметры процесса, характеризующие целевой продукт. Чем сложнее и крупнее технологический объект, тем более экономический характер принимает данный критерий.

По цели управления системы управления делятся на стабилизирующие и оптимизирующие.

Целью управления стабилизирующей системы является поддержание критерия управления на постоянном, заранее определенном значении. Стабилизирующие системы оправданы для простых вспомогательных процессов, критерии управления которых следует поддерживать на значении, определяемом из соображения эффективного ведения основного процесса.

Оптимизирующие системы управления поддерживают критерий управления не на заранее заданном значении, а на экстремальном для создавшейся производственной ситуации при соблюдении ограничивающих условий. Последние обусловлены тем, что критерий характеризует процесс только с одной, но более важной стороны. При оценке полной эффективности процесса необходимо иметь в виду и другие параметры целевого продукта. Ограничивающие условия накладываются также на те параметры, изменения которых ограничены технологическим режимом.

Классификация по способу управления. Способ управления характеризует алгоритмы формирования управляющих воздействий по достижению цели управления. По этому признаку системы делятся на замкнутые, разомкнутые и комбинированные.

В замкнутых системах управления воздействия формируются в зависимости от отклонения текущего значения критерия управления от заданного. Одним управляющим воздействие компенсируются все возмущения.

Разомкнутые системы управления формируют управляющие воздействия в зависимости от возмущений. При этом, несмотря на то, что система управления может содержать внутренние замкнутые контура регулирования, она остается разомкнутой, поскольку значения критерия управления не используются для формирования управляющих воздействий. Достоинство таких систем в том, что возмущающие воздействия ликвидируются до поступления в объект управления. В результате критерий управления равен заданному значению