Обоснование и описание контуров регулирования и каналов внесения регулирующих воздействий.

При автоматизации процесса из многочисленных параметров характеризующих данный объект необходимо выбрать те, которые подлежат регулированию и изменением которых целесообразно вносить регулирующее воздействие. Регулируемые параметры выбирают исходя из цели управления и количества возмущающих воздействий. Каналы регулирования выбирают так, чтобы регулирующее воздействие сопровождалось максимально быстрым изменением регулируемой величины, то есть, чтобы коэффициент усиления объекта по регулирующему параметру был максимален.

Рассмотрим контур регулирования температуры оборотной воды, подаваемой на производство.

Регулирование температуры. При изменении температуры оборотной воды на левом водоводе, происходит изменение сопротивления датчика ТСМ50, смонтированного на данном трубопроводе, что вызывает изменение показаний вторичного прибора ТРМ202, соединенного с датчиком линиями связи. На вторичном приборе происходит показание, регистрация (через интерфейс RS-485), в случае превышения допустимой величины сигнализация, по поступающим значениям с датчика формируется регулирующий сигнал. Регулирование температуры на правом водоводе происходит аналогичным образом.

Описание принципиальной схемы управления.

Электрическое управление электроприводом может осуществляется как по типовой электросхеме, так и по любому варианту этой схемы.

Пуск электродвигателя в сторону открывания осуществляется нажатием КО, замыкающей цепь катушки пускателя 0. При этом главные контакты 0 включают в сеть электродвигатель, а блок-контакт 0 зашунтирует разомкнутые контакты КО, после чего кнопка может быть опущена.

Так же пуск электродвигателя в сторону открывания при автоматическом регулировании со вторичного прибора ТРМ202 осуществляется подачей сигнала на контакт А/Р, который в свою очередь замыкает цепь катушки пускателя 0, с помощью блок контакта 0. При этом главные контакты 0 включает в сеть электродвигатель.

Когда запорный орган достигнет крайнего верхнего положения, срабатывает конечный выключатель КВО. При этом цепь катушки пускателя 0 разорвется, контакты 0 примут свое нормальное положение и электродвигатель отключится от сети.

Одновременно замкнувшийся контакт конечного выключателя КВО включит сигнальную лампу ЛО.

При этом операция открывания заканчивается.

В сторону закрывания электропривод включается нажатием кнопки КЗ. После чего происходит процесс, аналогичный описанному выше при отключении от КВЗ или ВМ.

Монтаж трубных и электрических проводок, датчиков и исполнительных устройств.

Электрические проводки к приборам и средствам автоматизации прокладывают по кратчайшему расстоянию между соединяемыми приборами с минимальным числом поворотов параллельно стенам и перекрытиям и во избежание электрических помех по возможности дальше от технологического оборудования, электрооборудования, силовых и осветительных линий.

Кабели к приборам и средствам автоматизации в производственных помещениях прокладывают, открыто (по стенам, перекрытиям и колоннам) и скрыто (в колоннах), по территории промышленных предприятий также открыто (на эстакадах или несущих конструкциях) и скрыто (в туннелях либо непосредственно в земле).

Для прокладки кабелей применяют опорные и несущие конструкции, собираемые из перфорированных металлических профилей, и крепежные детали (скобы, болты, гайки и шайбы). Одиночные кабели прокладывают на крючках-подвесках, закрепляемых в стойках.

               Электрические исполнительные механизмы.

Исполнительные механизмы монтируют вблизи регулирующих органов в строгом соответствии с проектом в хорошо освещенных местах, не подверженных вибрации.

Электрические исполнительные механизмы устанавливают основанием или боковой стенкой на кронштейне или какой-либо другой конструкции. При этом ось выходного вала исполнительного механизма должна занимать горизонтальное положение. Выходной вал исполнительного механизма сочленяют с валом регулирующего органа кривошипом и жесткой тягой.

Корпуса электрических исполнительных механизмов заземляют с помощью провода сечением с площадью не менее 4 мм² через специальный болт, предусмотренный на механизме.

Наладка автоматических устройств.

Определение структуры систем регулирования и принципов регулирования.

Для данного процесса выбираем одноконтурные схемы регулирования.

Для регулирования температуры, давления, уровня, расхода целесообразно выбрать систему программного регулирования.

Для данного регулятора выбираем П-закон регулирования.

Пропорциональные регуляторы осуществляют закон регулирования, при котором выходная величина регулятора пропорциональна входной величине, то есть

Y=K *X

Где К- коэффициент пропорциональности между входной и выходной величинами и называется коэффициентом усиления или коэффициентом передачи.

Пропорциональные регуляторы относятся к классу статических звеньев и, следовательно, для них характерно появление ошибки на выходе в соответствии с формулой:

П- регуляторы широко применяют тогда, когда желательно побыстрее отрабатывать возникающие возмущения, хотя рассматриваемые регуляторы по скорости отработки и уступают позиционным.

Качество системы регулирования

Для контура регулирования температуры в данном случае наиболее оптимальным будет переходный процесс имеющий большое регулирующее воздействие; небольшое динамическое отклонение; степень затухания ¥=0,96; минимальное время первого полу периода колебаний; вид переходного процесса с двадцати процентным пере регулированием, то есть с отношением двух соседних амплитуд колебаний GI/O2=0,2.

Но этот процесс так же будет иметь отрицательную характерную особенность: большое время регулирования.

График переходного процесса: смотри рис. График переходного процесса.