Комиссарчик В.Ф. Автоматическое регулирование технологических процессов
Подождите немного. Документ загружается.
241
количество этой жидкости поддерживается регулятором уровня (поз.7)
изменением расхода насыщенного абсорбента.
Контролируются расходы и температуры потоков (на схеме
показаны частично), концентрация извлекаемого компонента в обедненной
смеси (поз.1), уровень кубовой жидкости (поз.7), давление в колонне
(поз.5), перепад давления в колонне (поз.6).
Сигнализируются отклонения давления в колонне, концентрация
извлекаемого компонента в абгазе. При значительном повышении
давления в абсорбционной колонне и недопустимых отклонениях
концентрации абгазов срабатывает защита, открывающая магистраль
обедненной смеси и закрывающая все остальные магистрали.
Автоматизация сушильного барабана (рис.101)
Сушильные установки предназначены для уменьшения влажности
сырого материала. Изображенная на рис.101 барабанная прямоточная
сушилка включает: топку, служащую для выработки дымовых газов;
смесительную камеру, в которой дозируемый сырой материал смешивается
с сушильным агентом, который, в свою очередь, представляет смесь
дымовых газов и вторичного воздуха; вращающийся наклонный
сушильный барабан, в котором осуществляется процесс сушки за счет
взаимодействия сушильного агента с влажным материалом; бункер сухого
материала, из которого готовый продукт дозируется потребителям;
циклон, служащий для удаления пыли из отработанного сушильного
агента и вентилятор, служащий для сброса в атмосферу сушильного
агента.
Основной показатель качества процесса – влажность сухого
материала. Основные возмущения: параметры сырого материала (расход,
влажность, гранулометрический состав), параметры сушильного агента
242
243
(температура, расход), режим сушки (температура, время пребывания в
барабане).
Расход сырого материала определяет производительность сушилки,
которую, по возможности, следует стабилизировать. В данной схеме для
этой цели используется дозатор сырого материала.
Влажность сухого материала стабилизируется подачей топлива в
топку (поз.1, М - влажность). При изменении расхода топлива меняется
расход сушильного агента, подаваемого в барабан. При этом температура
сушильного агента на входе в барабан стабилизируется изменением
расхода вторичного воздуха (поз.2).
При отсутствии датчика влажности сухого материала в качестве
косвенного показателя влажности можно использовать температуру
материала на выходе из сушилки, однако, измерение этой температуры
также представляет определенные трудности ввиду неравномерности
температурного поля в материале, налипания частиц на датчик и т.д. В
качестве косвенного показателя влажности можно использовать также
температуру сушильного агента на расстоянии приблизительно одной
трети длины барабана от точки загрузки материала (в данной схеме эта
величина контролируется - поз.7). При наличии датчика влажности эту же
температуру можно использовать в качестве промежуточной регулируемой
величины в каскадной АСР.
Для обеспечения экономичности процесса горения используется
стандартный регулятор соотношения топливо/воздух (поз.3). Устойчивость
процесса горения также обеспечивается стандартным регулятором
разрежения (поз.4).
Контролируются: расходы потоков (поз.3, 5), температуры (поз.2, 6,
7), разрежение (поз.4).
Сигнализируются: отклонение влажности свыше допустимого
значения (поз.1), повышение температуры сушильного агента (поз.2),
244
остановка электродвигателя (поз.8, NS - сигнализация состояния
двигателя: включено - выключено).
При остановке электродвигателя, аварийном повышении
температуры сушильного агента или влажности сухого материала защита
прекращает подачу материала в сушилку.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.
Стефани Е.П. Основы расчета настройки регуляторов
теплоэнергетических процессов. М.: Энергия, 1972. 376 с.
2.
Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими
процессами: Учебник для ВУЗов. М.: Энергоатомиздат, 1985. 296 с.
3.
Автоматическое управление в химической промышленности: Учебник
для ВУЗов / под ред. Е.Г. Дудникова. М.: Химия, 1987. 368 с.
4.
Комиссарчик В.Ф. Автоматическое регулирование технологических
процессов: Учебное пособие. Тверь: ТГТУ, 1995. 71 с.
5.
Изерман Р. Цифровые системы управления. М.: Мир, 1984. 541 с.
6.
Шуп Т. Прикладные численные методы в физике и технике. М.:
Высшая Школа, 1990. 255 с.
7.
Комиссарчик В.Ф. Обработка временных рядов: Учебное пособие.
Тверь: ТГТУ, 1997. 98 с.
8.
Бендат Дж., Пирсол. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир,
1989. 540 с.
9.
Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.:
Мир, 1990. 584 с.
10.
Острем К.Ю. Введение в стохастическую теорию управления. М.: Мир,
1973. 321 с.
245
11. Болнокин В.Е., Чинаев П.Н. Анализ и синтез систем автоматического
управления на ЭВМ. Алгоритмы и программы. М.: Радио и связь, 1991.
256 с.
12.
Стрейц В. Метод пространства состояний в теории дискретных
линейных систем управления. М.: Наука, 1985. 296 с.
13.
Острем К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ. М.: Мир, 1987.
480 с.
14.
Комиссарчик В.Ф. Методы оптимизации и оптимального управления :
Учебное пособие. Тверь: ТГТУ, 2000. 144 с.
15.
Комиссарчик В.Ф., Юрков Л.Ф. Стабилизация физических свойств
электровакуумных стекол. М.: Мир книги, 1992. 176 с.
16.
Льюис К.Д. Методы прогнозирования экономических показателей. М.:
Финансы и статистика, 1986. 133 с.
17.
Рэклейтис Г., Рейвиндран А., Рэксдел К. Оптимизация в технике. Книга
2. М.: Мир, 1986. 320 с.
18.
Шувалов В.В., Огаджанов Г.А., Голубятников В.А. Автоматизация
производственных процессов в химической промышленности. М.:
Химия, 1991. 480 с.
246
Содержание
Введение.................................................................................. 3
1. Математическое описание объектов регулирования….
7
1.1. Основные характеристики и свойства объектов
регулирования………………………………………………..
7
1.2. Методы математического описания объектов
регулирования………………………………………………..
22
1.3. Получение и аппроксимация временных характеристик
объектов регулирования……………………………………..
24
2. Промышленные регуляторы АСР……………………….
37
2.1. Функциональная схема автоматического регулятора…….. 37
2.2. Классификация регуляторов по потреблению энергии
внешнего источника……………………………………….…
38
2.3. Классификация регуляторов по закону регулирования….. 39
3. Расчет настроек регуляторов в линейных
непрерывных системах
……………………………………
48
3.1. Качество регулирования …………..............................….….. 48
3.2. Типовые оптимальные процессы …………………………... 51
3.3. Упрощенные формулы для расчета настроек
регуляторов..………………………………………………….
52
3.4. Расчет настроек регуляторов методом расширенных
частотных характеристик……................................................
54
3.5. Построение переходных процессов в замкнутых АСР
методом Акульшина……………………………………..…..
70
4.
Анализ АСР с релейными регуляторами
......................... 73
4.1. Анализ АСР с двухпозиционным релейным
регулятором..…………………………………………………
74
4.2. Анализ АСР частотно-амплитудным методом
Гольдфарба…………………………………………………
82
5.
АСР с усложненной структурой
…………......................... 89
5.1. Каскадные АСР……………………………………………… 89
5.2. АСР со скоростным импульсом от промежуточной
регулируемой величины…………………………………….
94
5.3. Системы с компенсацией возмущения. Комбинированные
АСР……………………………………………………………
97
5.4. Системы связанного регулирования…….............................. 109
5.5. Регулирование объектов с чистым запаздыванием.
Упредитель Смита……………………..............................….
115
6.
Расчет настроек цифровых регуляторов
……………...... 117
6.1. Динамические характеристики цифровых систем
регулирования..............................................................……....
120
6.2. Структурная схема цифровой системы регулирования...… 130
247
6.3. Нахождение передаточной функции приведенной
непрерывной части.............................................
133
6.4. Дискретные аналоги типовых законов регулирования........ 135
6.5. Расчет настроек цифровых регуляторов…………………... 148
7. Анализ и синтез цифровых АСР при случайных
воздействиях
………………………………………………...
156
7.1. Основные характеристики случайных процессов………… 157
7.2. Определение дисперсии выходной величины в цифровой
АСР……………………………………………………………
167
7.3. Синтез регулятора с минимальной дисперсией…………… 173
8. Синтез многомерных дискретных регуляторов в
пространстве состояния
……………………………………
178
8.1. Формулировка задачи оптимального управления………… 178
8.2. Уравнения состояния и измерения…………………….…… 179
8.3. Синтез дискретного П - регулятора состояния -
выхода………………………………………………………...
185
8.4. Синтез дискретного ПИ - регулятора состояния………….. 188
8.5. Синтез дискретного наблюдателя состояния…….………... 191
9. Многомерные дискретные АСР с прогнозом
регулируемых переменных
……..…………………………
194
9.1. Структурная схема системы с прогнозом регулируемых
переменных и его минимизацией…………………….....….
194
9.2. Прогнозирование рассогласования………………………… 196
9.3. Минимизация прогноза рассогласования………………….. 197
9.4. Свидение задачи квадратичного программирования к
задаче о линейной дополнительности…………………….
199
9.5. Решение задачи о линейной дополнительности методом
Лемке………………………………...………………………
201
10. Автоматизация типовых технологических
процессов
…….………………………………………………
204
10.1. Регулирование основных параметров технологических
процессов……………………………………………………..
204
10.2. Типовые схемы автоматизации технологических
процессов……………………………………………………..
222
Библиографический список………………………………… 244