Промышленность \ Автоматизация теплоэнергетических процессов и производств отрасли

Упрощенная схема технологического процесса. Описание существующего на предприятии способа управления и системы управления технологическим процессом, страница 3

Рис. 3 Техническая структура АСУ разрежением в топке.

АСУ разрежением в топке реализована на базе следующих технических средств:

1. Датчик разрежения типа Сапфир-22М-ДВ модель 2310 . Пределы измерений от –125 до 125 Па. Предел допускаемой основной погрешности g = ± 0,5 %. 

Концерн Метран, г. Челябинск.                                        

2. Контроллер  OMRON C200HG (Производство-Япония).

3. Пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-3А. Завод электроники и механики, г. Саранск.

4. Механизм электрический однооборотный МЭО-250/160-0.63У-87. Завод электроники и механики, г. Саранск.

5. Дымосос ДН-18, производительность 180000 куб. м3/ч.

Алгоритмическую структурную схему действующей системы управления можно представить в следующем виде:

 


Рис. 4. Алгоритмическая структурная схема  системы управления разрежением в топке.

Wоб1(р)– передаточная функция объекта по каналу управления (ΔFд.г - ΔPт ).

Wf(р)– передаточная функция объекта по каналу возмущения.

WДРт(р) – передаточная функция датчика разрежения (Сапфир-22М-ДВ);

WИМ(Р) – передаточная функция исполнительного механизма(МЭО-250/160-0.63У);

Wн.а. (Р) – передаточная функция направляющего аппарата дымососа;

Dрег(z) – передаточная функция дискретного регулятора;

Wф(p) -передаточная функция фиксатора;

3. Структура модели объекта управления. Математическая модель объекта управления.  Статические и динамические характеристики объекта управления.Анализ основных возмущающих воздействий.

Принципиальная схема ОУ представляет собой топку котла входными импульсами для которой являются изменения расходов топлива и воздуха, а выходным - изменение расхода дымовых газов.

Рис. 5. Принципиальная схема объекта управления.

Следовательно, уравнение материального баланса  можно составить таким образом:

FTDT + FBDB = FДГDДГ,     [3].                             где: FT, FB , FДГ – расходы топлива, воздуха и дымовых газов соответственно.

DT, DB , DДГ – плотность топлива, воздуха и дымовых газов соответственно.

Структуру модели объекта управления составим исходя из следующих соображений.

При увеличении расходов топлива и воздуха разрежение уменьшается, вследствие увеличения объема образующихся в топке газов, а при увеличении расхода дымовых газов, наоборот, увеличивается.

 


Рис.6.   Структурная схема САР разрежением в топке котла.

Где,

Fтопл. – расход топлива на горение;

Fвозд. – расход воздуха на горение;

Fд.г. – расход дымовых газов;

Рт- разрежение в топке котла;

Wоб1(p) – передаточная функция объекта по каналу управления(ΔFд.г - ΔPт ).

Wоб2(p) – передаточная функция объекта по каналу возмущения (ΔFт. - ΔPт);

Wоб3(p) – передаточная функция объекта по каналу возмущения (ΔFв. - ΔPт);

Известно, что передаточная функция объекта управления представляет собой апериодическое звено 1-го порядка с запаздыванием, которое определяется временем прохождения дымовыми газами топки котла. [1].

Согласно режимной карте котлоагрегата, изменение степени открытия направляющего аппарата дымососа (Dmн.а.)  от 38% до 63% , ведет к изменению разрежения в топке (DРт) в диапазоне  от 20-30 Па. Исходя из этого, можно рассчитать  параметры передаточной функции объекта управления.

[1].

Где: коб -  коэффициент передачи объекта, находится как отношение изменения выходного сигнала к изменению входного сигнала. Входным сигналом является изменение степени открытия направляющего аппарата дымососа, а выходным- изменение разрежения.[1]

 τоб- запаздывание.

Тоб- постоянная времени объекта.

VТ- объем топочного пространства (VТ=400м.куб.) см.таблицу 1.

Fдг- расход дымовых газов.

Статические и динамические характеристики объектауправления

Скачать файл