ВВЕДЕНИЕ.

В современном промышленном производстве все большее значение придается автоматизации. Усложняется оборудование и технологический процесс, повышаются требования к качеству выпускаемой продукции. Управление современными технологическими комплексами зачастую вообще невозможно без средств автоматизации. Автоматизация способствует росту производительности труда, повышению эффективности и других показателей производства, обеспечивает значительный подъем материального и культурного уровня жизни трудящихся.

Большое развитие получила автоматизация в промышленности строительных материалов, которую отличает от других отраслей многообразие и сложность технологического процесса, их большая энергоемкость.

За истекший период в промышленности выполнен большой объем работ по созданию и внедрению специализированных приборов, установок автоматического контроля локальных систем автоматического регулирования и по разработке автоматизированных систем управления производством ( АСУП ) с применением управляющих вычислительных машин ( УВМ ).

Накопленный опыт позволил проектировать и вводить автоматизированные системы управления одновременно с проектированием и вводом технологических ниток, управление всем производством осуществлять с центрального поста, значительно сократив тем

самым количество обслуживающего персонала.

Значительные успехи достигнуты в области автоматизации производства асбестоцементных изделий.

1. Общая характеристика объекта управления, классификация переменных величин.

Котельными установками называются устройства, в которых производится водяной пар или нагревается вода; при этом пар или вода используются в качестве теплоносителей вне этих устройств.

Основным устройством котельной установки, предназначенной для производства пара, является котельный агрегат.

Для шиферного производства требуются котлы малой производительности, одним из которых является котел типа ДКВР.

Котельный агрегат состоит из двух барабанов: верхнего длинного 1, и нижнего короткого 2. Нижний барабан соединен с задней половиной верхнего барабана системой за вальцованных в барабаны и расположенных в коридорном порядке гнутых кипятильных труб. Вода из верхнего барабана опускается в нижний барабан по опускным трубам 3, а затем по подъемным трубам 4 возвращается в верхний барабан. Под передней половиной верхнего барабана находится топочная камера 5, боковые стены которой покрыты гладкими экранными трубами. Топка делится на две части – собственно топку и камеру догорания справа на лево. Топочные газы выходят из топки через особое окно, расположенное в правом углу шамотной стенки, проходят камеру догорания справа на лево и с левой стороны котла поступают в пучок кипятильных труб, омывая его поперечным горизонтальным потоком. Затем газы направляются через пучок опускных труб.

За котлом устанавливается водяной экономайзер, который омывается топочными газами, выходящими из котла.

В топке котельного агрегата происходит сгорание газа, подаваемого в топку нагнетательным насосом. В паровом котле образуется пар, который затем поступает по паропроводу 6 к потребителю.

Убыль воды в паровом котле пополняется при помощи питательных насосов. До поступления в котел питательная вода проходит через трубчатый

теплообменник – экономайзер 7. Водяные экономайзеры представляют собой поверхности нагрева предназначенные для подогрева питательной воды. Они выполнены из стальных труб. Поскольку размещают экономайзеры в предпоследнем или последнем газоходе котельного агрегата, установка их снижает температуру уходящих из котлоагрегата газов и тем самым повышает КПД установки.

В барабанах котлоагрегата создается непрерывное движение пара и воды и происходит интенсивный отвод тепла от поверхности нагрева. Это происходит за счет циркуляции воды. Непрерывным движением воды смываются пузырьки пара с поверхности нагрева. Вследствие этого улучшается теплоотдача и стенки котельного агрегата от химического разрушения.

Для ускорения процесса горения воздух подается в топку дутьевым вентилятором 8.

Чтобы процесс горения проходил эффективно, необходимо постоянно перемещать и удалять дымовые газы из котельного агрегата. Для этой цели служат тяговые устройства, которые создают необходимое разрежение в топке и газоходах. Для этого применяют дымососы 9 и дымовые трубы 10.

2. Анализ динамических свойств объекта управления

Динамические свойства объектов проявляются, когда возникают возмущающие воздействия на объект. Чтобы определить динамические свойства объекта, рассматривают зависимость изменения регулируемой величины при типовых возмущениях. Обычно пользуются кривой разгона.

Кривой разгона объекта называется функция изменения во времени выходного параметра переходного процесса, вызванного однократным ступенчатым возмущением на входе.

Для экспериментального определения кривой разгона необходимо:

1) Привести объект в равновесное состояние. Подержать 2-3 минуты убедившись, что это состояние наступило;

заготовить таблицу изменения выходной величины во времени;

3) Молниеносно (мгновенно) нанести изменение входной величины на конечную величину. Это значение зафиксировать для дальнейших расчетов;

4) В момент нанесения возмущения включить секундомер и вести запись изменения выходной величины в моменты времени, согласно таблицы;

5) Эксперимент провести 2-3 раза при прямом и обратном движении регулирующего органа. При этом нельзя наносить слишком большое изменение Хвх, так как регулируемая величина выйдет за допустимые пределы, слиш

ком малое изменение тоже нельзя - эксперимент исказиться другими возмущения в объекте;

6) Возмущение необходимо нанести в пределах рабочего хода регулирующего органа в пределах САР;

7) По результатам эксперимента необходимо построить разгонную характеристику.

С разгонной характеристики определяю следующие параметры:

- коэффициент передачи объекта;

45 сек - полное запаздывание в объекте;

3) То= 90 сек - постоянная времени объекта;

4) по отношению

выбираю регулятор к объекту.

=0,5 - регулятор непрерывного действия.

5) Rд - динамический коэффициент регулирования, приняв X₁=35%; Y_в=9%

Эти данные будем использовать для расчета параметров настройки ПИ регулятора.

Так как по графику изменения динамического коэффициента регулирования от отклонения

вышли на ПИ регулятор.

3. Выбор контролируемых и сигнализируемых параметров

В данном процессе получение пара в котле типа ДКВР необходимо контролировать следующие параметры: разрежение в топке, уровень воды в барабане котла, давление воздуха и давление газа. Их необходимо контролировать для того, чтобы облегчить пуск, наладку и ведение технологического процесса, а также в случае необходимости перейти на дистанционное управление. Для предупреждения обслуживающего персонала об отклонении основных технологических параметров от нормы или их аварийном состоянии предусматривается световая сигнализация. Существует сигнализация для каждого котельного агрегата и для вспомогательного оборудования котельной. На щит выводятся сигнализация:

−прекращения подачи топлива;

−повышения и понижения давления газообразного топлива; −повышения и понижения уровня воды в барабане котла.

Для электродвигателей, управляемых со щита регулирования и контроля, проектируется световая и звуковая сигнализация их аварийной остановки или сигнализация несоответствия между состоянием механизма и положением ключа управления.

Схемы сигнализации котельной должны обладать двухламповым табло, повторного действия звукового сигнала, ручным устройством для съема звукового сигнала, а также каждый световой сигнал должен сопровождаться звуковым сигналом. Так же необходимо, чтобы схема сигнализации имела отключающее устройство от общих цепей сигнализации.

4. Выбор контролируемых и сигнализируемых параметров

Выбор приборов и регуляторов зависит от :

−первичного преобразователя и вида выдаваемого сигнала;

−требования, предъявляемого к виду контроля: указание, регистрация,

преобразование и т. д.

Котел ДКВР (стр. 1 из 4)