Смекни!
smekni.com

Система автоматики регулирования давления (стр. 3 из 5)

Целью настройки регулирующего прибора является обеспечение наивыгоднейшего переходного процесса, т.е. длительность переходного процесса является минимальной, а колебание отклонения давления затухают достаточно интенсивно.

Настроечными параметрами пропорционально интегрального дифференциального закона управления является:

– Кр - коэффициент передачи регулирующего прибора;

– Т – постоянная времени интегрирования;

– Тд – постоянная времени дифференцирования.

Расчетное время регулирования не превышает требуемого времени 30cек, следовательно, для данного объекта управления применяется пропорционально интегрально дифференциальный закон управления, имеющий Rд = 0,56 и tp= 0,4 сек, т. к. обеспечивает оптимальное время.

Коэффициент пропорциональности регулирующего прибора Кр

рассчитывается по формуле:

,

Кр проверяется по графическим зависимостям.

,

где Кс – коэффициент системы.

,

Расчет параметров настройки по приближенным формулам и графическим зависимостям примерно одинаковы.


5. Выбор регулирующего устройства

В соответствии с выбранным законом управления и на основании математических расчетов выбираем РМ Ремиконт Р-130.

Ремиконт Р-130 – это компактный малоканальный микропроцессорный контроллер, предназначенный для автоматического регулирования и логического управления технологическими процессами.

Регулирующая модель Р-130 позволяет вести локальное, каскадное, программное, многосвязное регулирования. Причем все эти операции и выполняются безударно. Р-130 позволяет выполнять преобразование сигналов и вырабатывать импульсные и дискретные команды управления.

Регулирующая модели Р-130 содержит средства оперативного управления расположения на лицевой панели контроллера. Эти средства позволяют изменять вручную режим работы, устанавливать задание, управлять ходом программы, вручную управлять исполнительными устройствами, контролировать сигналы и индуцировать ошибки.

Конроллер рассчитан на приему и выдачу аналоговых и дискретных сигналов. Формирование импульсных сигналов на выходе импульсного регулятора используется программно, и все эти сигналы поступают на исполнительный механизм через дискретные выходы контроллера.

Состав ремиконта Р-130 описан ниже.

В регулирующей модели Р-130 предусмотрено:

1) до четырех независимых контуров регулирования, каждый из которых может быть локальным или каскадным, с аналоговым или импульсным входом, с ручным или программным задатчиком;

2) разнообразное сочетание по заказу аналоговых и дискретных входов выходов;

3) 76 «защитных» в ПЗУ алгоритмов непрерывной и дискретной обработки информации;

4) до 99 алгометрических блоков со свободным заполнением любыми алгоритмами из библиотеки со свободным конфигурированием между собой и входами преобразования, выполнение математических функций и выработки логических регулирующих воздействий.

Монтаж прибора Ремиконт-130 производится на пульт настройки. Пульт настройки это инструмент оператора наладчика. С помощью него можно программировать контроллер, выполняют настройку его параметров, а так же контролировать сигналы во внутренних точках виртуальной структуры.

Система автоматического управления должна обеспечивать надежность и устойчивость.

С помощью уравнения проверяется устойчивость системы управления с использованием критериев Гурвица и Михайлова.

5.1 Критерии устойчивости Гурвица

Система автоматического управления описана уравнением


11p3+55p2-10p+35=0,

Уравнение решается с помощью матрицы.

а1 а3 0 а1 = 11; а2 = 55; а3 = 10

0 а2 0Δ1 = а1 = 11 > 0

0 а1 а3 Δ2 = а1∙ а2 – 0∙ а3 = 11*55 – 0*10=605 > 0

Δ3 = а1∙∙а2 ∙ а3 + 0 ∙а1 ∙0 + 0∙0 ∙а3 – 0 ∙а2 ∙0 – 0∙ а1 ∙ а1 - а3∙0 ∙ а3=

=11*55*10+0*11*0+0*0*10–0*55*0–0*11*11–10*0*10=6050>0

Согласно условиям критерия Гурвица система устойчива.


5.2 Критерии устойчивости Михайлова

Уравнением определяется и критерии устойчивости Михайлова

11p3+55p2-10p+35=0

11jw3+55p2–10p+35=0

-11jw3-55w2-10p+35=0

Исходное уравнение делится на два равенства действительное и мнимое.

U(ω) = -55jω2 + 35 = 0

V(ω) = -11jw3-10jw = 0

Результаты расчетов сведены в таблицу 11.

Годограф изображен на рисунке 3.

Таблица 11

ω 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5
U(ω) 35 31,5 21,25 -6,25 -20 -20 -51
V(ω) 0 -5,25 -10,5 -15,75 -21 -26,25 -31,5

Рисунок 3 – Годограф

Так как годограф проходит через три квадранта, что соответствует степени уравнения, то система является устойчивой.


6. Выбор средств автоматизации

6.1 Автоматический выключатель

Автоматический выключатель используется в качестве защиты аппаратов от коротких замыканий и перегрузок, а также для нечастых оперативных отключений электрических цепей и отдельных электроприемников при нормальных режимах работы. Выполняется в пластмассовом корпусе и в дополнительном металлическом корпусе. Имеют двух-, трехканальное исполнение, тепловыми и комбинированными расцепителями на токи от 1.5 до 50А, изготавливаются так же и с другими расцепителями и без них. Чувствительным элементом является биметаллическая пластина.

Таблица 11

Параметры прибора Величина
Номинальный ток расцепления, А 10
Кратностьуставки электромагнитно-го расцепителя по номинальному току расцепления, А 3,5
Число блокировочных контактов Один переключающий (1П)

6.2 Ключ выбора режима

В качестве ключа для выбора режима используется переключатель ПП2–10. Переключатель состоит из валика 5, на котором насажена секция для переключения цепей. Число цепей определяется числом подводимых к переключателю электрических линий. Секции разделяют перегородками 2 из пластмассы, а подними по всей длине переключателя положена рейка 6 на которой неподвижные контакты 5 проходящие через все платы.

Поворотом рукоятки изменяют положение кулачковых шайб и следовательно контактов 3 и 4. подвижные контакты 4 положены по всей длине оси 3, 1. Технические характеристики ключа выбора режима ПП2–10 сведены в таблицу 12.

Таблица 12

Параметры прибора Величина
Питание– напряжение, В– частота, Гц 22050
Номинальный ток контактов, А 6
Число коммутированных цепей, шт. от 2 до 4
Фиксация коммутируемых цепей от 10º до 120º
Число независимых коммутируемых цепей от 1 до 4

6.3 Указатель положения регулирующего органа

Дистанционный указатель положения ДУП предназначен для передачи на щит оператора сведений о положение регулирующего органа в системе регулирования.

Показания измерительного прибора ИП, включенного в измерительную диагональ моста соответствуют положению выходного вала исполнительного механизма в процентах от полного угла поворота вала. Дуп состоит из двухсекциооной катушки, расположенной на каркасе из изоляционного материала. Внутрь катушки входит плунжер из ферромагнитного материала. Верхняя секция катушки имеет сопротивление 21Ом, а нижняя – 22Ом. Число витков верхней и нижний секций одинаковое. При дистанционной передачи сигнала измерительной информации секции катушки включаются в мостовую измерительную схему (рисунок 6.2). Технические характеристики ДУП сведены в таблицу 13.



Рисунок 6.2 – Принципиальная электрическая схема ДУП

Таблица 13

Параметры прибора Величина
Напряжение питания, В 220
Частота, Гц 50
Потребляемая мощность, ВА 23
Температура окружающей среды, ºС от плюс 5 до плюс 50
Быстродействие, С 3

6.4 Пускатель бесконтактный реверсивный

Пускатель бесконтактный реверсивный типа ПБР-2 предназначен для управления асинхронным однофазным конденсаторным электродвигателем, который используется в качестве приводов исполнительном механизме типа МЭО-25/10–0,25.

Принципиальная электрическая схема пускателя ПБР-2 изображена на рисунке 6.3.


Рисунок 6.3 Принципиальная электрическая схема пускателя ПБР-2

ПБР-2 состоит из клемм, на которые поступают регулирующие сигналы, два тирристорных ключа. Обмотка электродвигателя обесточена. Выпрямители, которые предназначены для включения того или иного тирристорного ключа. Разделительные трансформаторы, на них поступает напряжение с выпрямителей. Пускатель имеет специальный выход для управления электромагнитным тормозом МЭО.