Описание существующего на предприятии способа управления и системы управления технологическим процессом (технологическим параметром процесса), включая технические средства

1. Описание существующего на предприятии способа управления и системы управления технологическим процессом (технологическим параметром процесса), включая технические средства

Объект регулирования представляет собой бак-смеситель в который поступает плав с пода СРК, а также слабый белый щелок, который смешиваясь с плавом образует зеленый щелок отводимый в цех каустизации.

Существующий способ управления плотностью в баке  заключается в измерении текущей плотности зеленого щелока, сравнении его с заданным значением, и по величине рассогласования осуществляется изменение расхода  слабого белого щелока в бак-смеситель.

Рис. 2 Функциональная структура АСУ плотности зеленого щелока

2.Приемущества и недостатки существующего способа управления

Преимуществом такого способа управления является его простота управления и надежность работы, однако, плотность зеленого щелока – это косвенный показатель, т.к. на ее величину влияет и содержание ненужных примесей, количество которых приходится определять лабораторными методами каждые два часа. Однако есть еще один важный фактор изменения плотности, это температура, величина которой непосредственно влияет на показатель плотности зеленого щелока.

3. Математическая модель объекта управления. Структура модели объекта управления. Статические и динамические характеристики объекта управления. Характеристика основных управляющих и возмущающих воздействий. Алгоритмическая структурная схема управления.

Принципиальная схема ОУ представлена на рис. 3

Рис. 3 Принципиальная схема ОУ

Следовательно, уравнение материального баланса примет вид:

F_ПЛD_ПЛ + F_СЛ.Б.D_СЛ.Б. = F_З.Щ.D_З.Щ., где:

F_ПЛ, F_СЛ.Б. , F_З.Щ. – расходы плава, слабого белого и зеленого щелоков соответственно

D_ПЛ, D_СЛ.Б. , D_Щ – плотность плава, слабого белого и зеленого щелоков соответственно

Изменение положения РО:

 

Объем бака составляет 102м³, но т.к. уровень в баке может изменяться согласно режимной карте в диапазоне 25 – 75% (см. приложение), то рабочий объем бака составит 50% от общего:

Структура модели управления

Рис. 4 Структурная схема регулирования качества зеленого щелока

На рис. 4 даны следующие обозначения:

Fплава. – расход плава с пода топки;

Fсл.бел.щелока – расход слабого белого щелока на разбавление;

Dплава – плотность плава с пода топки;

Dсл.бел.щелока – плотность слабого белого щелока на разбавление;

Dзел.щелока – плотность зеленого щелока на выходе из топки;

Тзел.щелока – температура зеленого щелока в баке-смесителе;

W_об1(p) – передаточная функция объекта управления температуры з.щ.

W_об2(p) – передаточная функция объекта управления расходом плава;

W_об3(p) – передаточная функция объекта управления расходом сл. белого щелока;

W_об4(p) – передаточная функция объекта управления плотностью плава;

W_об5(p) – передаточная функция объекта управления плотностью сл. Белого щелока;

Характеристика основных управляющих и возмущающих воздействий.

Характер изменения возмущения – ступенчатый.

Алгоритмическая структурная схема системы управления представлена на рис. 5

Рис. 5 Алгоритмическая структурная схема управления качеством зеленого щелока

W_об1(р), W_об2(р), W_об3(р), W_об4(р)  – передаточная функция объекта управления расходом и плотностью плава и сл. белого щелока;

W_Д(р) – передаточная функция датчика измерения плотности з.щ.;

W_ЭПП(Р) – передаточная функция электропневматического преобразователя;

W_ПИМ(Р) – передаточная функция исполнительного механизма;

W_РО(Р) – передаточная функция регулирующего органа (клапана);

W_рег(Р) – передаточная функция регулятора;

W_Ф(Р) – передаточная функция фиксатора;

Статические и динамические характеристики объекта управления

В процессе эксплуатации котла его производительность может изменяться в пределах, определяемых нагрузкой по сжиганию а.с.в. Каждому режиму работы котла соответствуют определенные значения параметров, тепловых потерь и КПД.

Зависимость параметров от времени, характеризующих работу котла в переходный период, называют его динамическими характеристиками.

Статические характеристики:

Нагрузка котла, % по а.с.в.	Расхода плава, м3/час
80	4,87
100	6,094
120	7,31

Динамические характеристики:

Нагрузка котла, % по а.с.в.	Расход сл.б.щ. , м3/час
80	38,96
100	48,752
120	58,48

Данный график построен по данным, полученным в результате расчета математической модели объекта управления (см. выше).

4. Требования, предъявляемые к регулируемому параметру. Требования к техническим средствам системы управления