Описание и анализ объекта автоматизации. Анализ технологического процесса как объекта автоматизации, страница 17

Рисунок 3.1.2. Переходный процесс – зависимость плотности зелёного щёлока от степени закрытия клапана.

Ţ = 118 сек.

Т = 300*(2,406-0,5(1-0)) = 572 сек

Коб = (1,147-1,1)/(50-15) = 0,0033[(г/см3)/%]

-118Р 

   Тогда Wоб (Р) = 0,0033*е             ,

572*Р+1

Wро (Р) = Кро = 144/100 = 1,44 (м3/ч/%),

Wим (Р) = Ким = (100-0)/(20-4) = 6,25 (%/mА),

Wиу (Р) = Киу = 1,44*6,25 = 9 (м3/ч/mА),

Wд (Р) = Кд = (20-4)/(90-5) = 0,19 (mА/%).

Структурная схема объекта управления плотностью зелёного щёлока.

Wу (Р)

               Х1 (t)

 

W2 (Р)

               X2 (t)

W6(Р)

W5 (Р)

W4 (Р)

W3 (Р)

                                     

 

               X3 (t)

 

              X4 (t)

 

X5 (t)

 

               X6 (t)

Рисунок 3.1.3. Структурная схема объекта управления плотностью зелёного щёлока.

3.2. Анализ возмущающих воздействий.

Для нормального протекания технологического процесса, т.е. получения зелёного щёлока и поддержания его плотности на выходе из бака растворителя плава  в заданных пределах необходимо учитывать все возмущающие воздействия. Ниже приводится перечень тех возмущающих воздйествий, которые могут повлиять на изменение заданной плотности зелёного щёлока.

1.  Количество подаваемого в топку сульфата (грубо – производительность котла).

2.  Интенсивность перемешивания зелёного щёлока  в баке растворителе плава.

3.  Качество распыла струи плава паром.

4.  Соотношение потерь щёлочи и серы во всём технологическом цикле (в основном с уносом дымовых газов). Чем больше будут относительные потери серы, тем меньше будет сульфидность зелёного щёлока, и наоборот, при незначительных  потерях серы и значительных потерях щёлочи сульфидность выше.

Основным возмущающим воздействием является расход плава в бак растворитель плава, т.е. произволительность котла.

3.3. Синтез системы управления.

Wд(Р) = Кд

Wро (Р) = Кро

Wрэкв (Р) = К1+К2/Р

ТР

Wф(Р) = (1-е )/Р

ŢР

Wоу (Р) = (Коб*е)/(ТР+1)

-1       -1

Dр (Z) = (C1-C2Z )/(1-Z )

Wим (Р) = Ким

Отличия структурной схемы цифровой системы автоматического управления от структурной схемы аналоговой САУ заключаются в наличии ключей (аналого-цифровых преобразователей) и формирующего элемента (цифро-аналогового преобразователя).

Кроме того здесь имеются следующие обозначения:

Dр (Z) – дискретная передаточная функция цифрового регулятора;

Wф(Р) – передаточная функция формирующего элемента;

Т – период дискретности управления для всего контура управления – от опроса датчика до выдачи управляющего воздействия.

Структурные схемы приведены в приложениях.

3.4. Выбор и расчёт технических средств.

Расчёт и выбор регулирующего органа.

Данные для расчёта:

Среда                                                                             жидкость

Максимальный объёмный расход           Qmax                 144м3/ч

Перепад давления при                          ∆ Рmin               0,0366 кгс/см2

максимальном расходе

Объёмный вес                                       ζ                        1,05 кг/см2

Расчёт.

Максимальная расчётная пропускная способность с учётом коэффициента запаса ŋ = 1,2 равна:

Кv max = ŋ* Qmax*√ (ζ/∆ Рmin) = 925,56

Для регулирования расхода слабого белого щёлока выбираю клапан, подходящий под эту характеристику – клапан Neles.

Таблица 3.4.1. Характеристики регулирующего органа.