Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Автоматизація промислових процесів розливу сталі

Обґрунтування прийнятих рішень

У даній роботі обрані первинні прилади за їх технічними характеристиками, що на порядок вищі за існуючи зараз прилади, в результаті чого покращюеться якість нагріву, зменьшуеться окалінообразування, витрати електроенергіі та палива.

Опис схеми

Контроль і регулювання співвідношення “газ - повітря”

Контроль і регулювання співвідношення “газ - повітря” складається з датчиків розходу газу і повітря МЕТРАН-100, вторинних приладів ДИСК-250, блоку ручного управління БРУ-42, регулятору типу Р27, виконавчого механізму МЕО100/25-0,25.

При автоматичному регулюванні регулятор співвідношення отримує імпульси по розходу газу і повітря і порівнює їх з заданим коефіцієнтом надлишку повітря.

Регулятор через виконавчий механізм діє на регулюючий орган і відновлює розхід повітря до заданого значення.

Дистанційне (ручне) управління розходом повітря здійснюється за допомогою ключів, що знаходяться на щиті КВПіА.

При установленні перемикача роду робіт “Р-А” в положення “Р” (ручне) ключом (М-Б) установлюється необхідний розхід по графіку співвідношення “газ-повітря”.

Розробка САР

Обрати регулятор - це означає обрати такий закон регулювання при якому виконується певна якість регулювання.

Необхідно обрати регулятор співвідношення “газ - повітря”, для системи автоматичного регулювання теплового процесу нагрівального колодязя.

Вибір і розрахунок регулятора співвідношення “газ-повітря” в чарунці нагрівального колодязя.

Вибираємо допустимі параметри перехідного процесу:

х=150 нм/год

х=20 нм/год

t=15c

Максимальне стрибкоподібне обурення ?хвх.об=25% ходу регулюючого органу.

Задаємося перехідним процесом 20%-вим перерегулюванням (М=1,3).

Для вибору регулятора необхідно знати параметри об'єкта kоб, Tоб, фоб, тобто уявити реальний об'єкт у вигляді статичного об'єкта з запізнюванням у відповідності з рівнянням:

Wоб(р)=.е

По кривій розгону визначаємо час, відповідний

?хвих(t1)=0.1?хвих(?)=0,1•12=1,2

рівний t1=0,13 с, і час відповідний

?хвих(t2)=0.8?хвих(?)=0,8•12=9,6

рівний t2=4,2с

х1=

х1=

х2=

х2=

; вибираємо регулятор безперервної дії.

Для вибору закону регулювання розраховують Rд за формулою

За графіком визначаємо, що Rд=0,5 можуть забезпечити П, ПІ, і ПІД - регулятори.

Найпростішим є П-регулятор. =0,57 знаходимо

хст=0,45•kоб•?хвх.об=0,45•12•25=135

П-регулятор не може бути застосований, оскільки х=20 нм/год .

Знаходимо для ПІ-регулятора tp/фоб=12 величину tp=15, що менше допустимого часу регулювання. Остаточно вибираємо ПІ-регулятор.

Для отримання точної передаточної функції об'єкта по кривій розгону використовуємо метод М.П.Симою.

  • 1. Тому що чисте запізнювання фч=0с, то розбивку вісі часу починають з моменту часу, рівного 0с. Приймаємо ?t=0,2с, при цьому на кожній ділянці ?t крива близька до прямої. Знаходимо безрозмірне значення вихідної величини , розділивши ?хвих.об наприкінці кожного інтервалу ?t на ?хвих.об(?)
  • 2. Обчислюємо 1-, вписуємо в четверту графу.
  • 3. Підраховуємо суму чисел четвертої графи:

;

4. Визначаємо площу F1 за формулою:

F1=?t

F1=0,2{15.331-0.5[1-0]}=2.9662 c;

5. Знаходимо час у новому масштабі:

;

  • 6. Підраховуємо цифри шостої графи як 1-и;
  • 7. Визначають ()?(1-и);
  • 8. Підраховуємо суму чисел сьомої графи:
  • 9. Площу F2 визначаємо за формулою:

c

  • 10. Розраховують і заносять в таблицю величину
  • 11. Підраховуємо суму чисел останньої графи:
  • 12. Визначаємо площу F3 за формулою:

F3=2.9662•0.2{1.129-0.5}=8.798•0.128=1.109 c;

13. Визначють вид передаточної функції:

Wоб(р)=

де а1=F;a2=F2;a3=F3.

Wоб(р)=

14. Розмірна передаточна функція об'єкта з урахуванням часу запізнювання ф=0,16 буде мати вигляд:

Wоб(р)=

Для розрахунку настройок регулятора графічним способом необхідно знайти АФХ об'єкта яку отримую підстановкою p=jщ в передаточну функцію Wоб(p):

Wоб(p)=

Провівши необхідні перетворення, отримую вираження АФХ:

Wоб(p)=

Надаючи частоті щ значення від 0 до 29,4 рад/с (для розрахунку настройок достатньо отримати АФХ в межах двох-трьох чвертей) знаходжу відповідне значення:

Аоб(щ)=

і результати розрахунків заносимо в таблицю 1.

Розрахунок оптимальних настройок на задане значення М=1,3 при отриманні мінімального (для даного М) значення квадратного інтегрального критерію якості проводжу за методом викладеним вище.

Графічні розрахунки почамо з побудови на комплексній площині АФХ об'єкта (таблиця 1). Потім будую АФХ розімкнутої системи при kр=1 і різних значеннях часу ізодрому: Ті1=0,1с; Ті2=0,2с; Ті3=0,3с;Ті4=0,4с. Для цього до кожного вектора АФХ об'єкта додаю вектор з модулем , повернутий на кут 90 за часовою стрілкою.

Таблиця 1. Розрахунок АФХ об'єкта.

щ

рад/с

Аоб(щ)

С%ходу

0,16щ,

Град

град

1

2

4

5

6

  • 0
  • 2,45
  • 4,9
  • 7,35
  • 9,8
  • 12,25
  • 14,7
  • 17,15
  • 19,6
  • 22,05
  • 24,5
  • 26,95
  • 29,4
  • 12
  • 0,5941
  • 0,1505
  • 0,06706
  • 0,0377
  • 0,02417
  • 0,0167
  • 0,01233
  • 0,00944
  • 0,0074
  • 0,00604
  • 0,00499
  • 0,00419
  • 0
  • -21,0888664
  • -10,5056896
  • -6,99848407
  • -5,24743989
  • -4,19742078
  • -3,49760929
  • -2,99782582
  • -2,6230265
  • -2,33153575
  • -2,09835425
  • -1,90757597
  • -1,7485982
  • 0
  • 22,45994557
  • 44,91989114
  • 67,37983671
  • 89,83978228
  • 112,2997278
  • 134,7596734
  • 157,219619
  • 179,6795646
  • 202,1395101
  • 224,5994557
  • 247,0594013
  • 269,5193468

Таблиця 2. Розрахунок АФХ об'єкта.

щ

рад/с

Аоб(щ)

С% ходу

0,16щ,

град

град

1

2

4

5

6

  • 0
  • 2,45
  • 4,9
  • 7,35
  • 9,8
  • 12,25
  • 14,7
  • 17,15
  • 19,6
  • 22,05
  • 24,5
  • 26,95
  • 29,4
  • 12
  • 0,594
  • 0,151
  • 0,067
  • 0,038
  • 0,024
  • 0,017
  • 0,012
  • 0,009
  • 0,007
  • 0,006
  • 0,005
  • 0,004
  • 0
  • -21,1
  • -10,5
  • -6,9
  • -5,2
  • -4,2
  • -3,5
  • -2,9
  • -2,6
  • -2,3
  • -2,1
  • -1,9
  • -1,7
  • 0
  • 22,489
  • 44,978
  • 67,467
  • 89,956
  • 112,445
  • 134,934
  • 157,423
  • 179,912
  • 202,401
  • 224,890
  • 247,379
  • 269,868
  • 0
  • -43,6
  • -55,5
  • -74,4
  • -95,2
  • -116,6
  • -138,4
  • -160,3
  • -182,5
  • -204,7
  • -226,99
  • -249,3
  • -271,6

Остаточно обираємо регулятор типу Р27, який в змозі забезпечити отриманий закон регулювання.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ
Автоматизація промислових процесів розливу сталі