- •Технічний коледж
- •1. Опис предмета навчальної дисципліни
- •Характеристика предмета навчальної дисципліни
- •2. Зміст дисципліни
- •2.1. Лекційні заняття
- •3. Структура залікового кредиту дисципліни
- •4. Практичні заняття
- •5. Лабораторні заняття
- •1.1 Поняття про автоматику та автоматизацію
- •Основні етапи розвитку автоматики
- •1.2 Основні поняття про автоматизацію керування виробництвом та технологічними процесами. Засоби та методи керування виробництвом
- •1.3 Класифікація технологічних процесів
- •1.4 Види параметрів керування.
- •1.5 Вимоги до об’єктів керування
- •1.6 Види і рівні автоматизації
- •1.7 Економічні аспекти автоматизації
- •Класифікація засобів автоматизації
- •2.2 Основні функції автоматизації
- •2.3 Класифікація систем автоматизації
- •3.1 Розрахунок одноконтурних систем регулювання
- •3.2 Аср стабілізації витрат матеріальних і енергетичних потоків
- •3.3 Аср стабілізації рівня рідини в ємності
- •3.4 Аср стабілізації тиску газу в резервуарі
- •Аср стабілізації температури теплообмінника
- •Аср стабілізації концентрації речовин
- •Тема №4 багатоконтурні системи регулювання
- •4.1 Комбіновані аср
- •4.1.1 Умови інваріантності
- •4.1.2 Умови фізичної реалізованості інваріантних аср
- •4.1.3 Технічна реалізація інваріантних аср
- •4.2 Каскадні системи регулювання
- •4.3 Системи регулювання з додатковим імпульсом за похідною з проміжної точки
- •4.4 Взаємопов’язані системи регулювання
- •4.4.1 Аср непов’язаного регулювання
- •4.4.2 Аср пов’язаного регулювання
- •4.5 Системи регулювання співвідношення потоків
- •4.6 Адаптивні та екстримальні системи регулювання
- •4.6.1 Адаптивні системи регулювання (аср)
- •4.6.2 Системи екстремального регулювання (еср)
- •Тема №5 синтез систем регулювання
- •5.1 Вибір структури й оцінка параметрів систем регулювання
- •5.2 Вибір закону регулювання регулятора
- •5.3 Розрахунок настроювань регуляторів
- •Автоматизаціія типових технологічних процесів Тема №6 автоматизація теплових процесів
- •6.1 Автоматизація теплових процесів
- •6.1.1 Автоматизація теплообмінників
- •6.1.2 Одноконтурне регулювання.
- •6.1.3 Каскадне регулювання.
- •6.1.4 Комбіноване регулювання.
- •6.2 Автоматизація печей і топок
- •6.3 Автоматизація процесів випарювання
- •6.4 Автоматизація процесу кристалізації
- •Основні принципи керування процесом кристалізації
- •6.4.2 Регулювання концентрації кристалів в суспензії
- •6.4.3 Регулювання кристалізатора з мішалкою
- •6.4.4 Регулювання кристалізатора випарного типу
- •Тема №7 автоматизація масообмінних процесів
- •7.1 Автоматизація процесів ректифікації
- •7.1.1 Одноконтурного регулювання ректифікаційною колоною
- •7.1.2 Регулювання концентрацією цільового продукту в кубовій рідині
- •7.1.3 Регулювання концентрацією в кубі колони за різницею температур кипіння свіжого розчину та еталонної рідини
- •7.1.4 Регулювання процесом ректифікації за допомогою систем співвідношення
- •7.1.5 Перехресне регулювання температури та рівня в кубовій частині колони
- •7.1.6 Регулювання концентрації основної речовини в закріплюючій частині колони
- •7.1.7 Регулювання тиску в колоні
- •7.1.8 Регулювання ентальпії свіжого розчину
- •7.1.9 Регулювання процесу відбору проміжної фракції
- •7.1.10 Автоматичний контроль, сигналізація та системи захисту
- •7.2 Автоматизація процесів абсорбції
- •7.3 Автоматизація процесів адсорбції
- •7.4 Автоматизація процесів сушіння
- •7.4.1 Регулювання барабанного прямоточного сушильного агрегату
- •7.4.2 Регулювання протиточного сушильного апарата
- •Тема №8 автоматизація механічних процесів
- •8.1 Автоматизація транспортування твердих матеріалів
- •8.1.1 Загальні відомості. Типова схема автоматизації
- •8.1.2 Цілі керування процесом транспортування
- •8.1.3 Внесення регулюючих впливів шляхом зміни швидкості транспортера
- •8.1.4 Системи автоматичного керування транспортерами
- •8.2 Автоматизація процесів подрібнення твердих матеріалів.
- •8.2.1 Загальні відомості
- •8.2.2 Регулювання барабанних млинів мокрого помолу
- •8.2.3 Регулювання об’єму матеріалу шляхом зміни витрати сировини
- •8.2.4 Регулювання млинів, які працюють по замкненому циклу
- •8.2.5 Регулювання щокових подрібнювачів
- •8.3 Автоматизація процесів дозування та змішування твердих матеріалів
- •8.3.1 Загальні відомості. Фізичні основи процесу
- •8.3.2 Регулювання дозатора з стрічковим транспортером та регуляторами прямої дії
- •8.3.3 Регулювання дозатора з стрічковим транспортером за допомогою двоконтурної системи
- •8.3.4 Регулювання дозаторів з розділеним потоком дозує мого матеріалу
- •Тема №9 автоматизація гідромеханічних процесів
- •9.1 Автоматизація реакторів. Автоматизація процесу змішування рідин
- •9.1.1 Загальні відомості
- •9.1.2 Регулювання реакторів безперервної дії.
- •9.1.3 Регулювання реакторів напівбезперервної дії
- •9.1.4 Регулювання реакторів періодичної дії
- •9.1.5 Регулювання трубчастими реакторами
- •9.2 Автоматизація процесів переміщення рідин
- •9.2.1 Типове рішення автоматизації
- •9.2.2 Регулювання при різних цілях управління
- •9.2.3 Регулювання методом дроселювання потоку в байпасному трубопроводі
- •9.2.4 Регулювання зміною числа обертів валу насоса
- •9.3 Автоматизація процесів відстоювання
- •9.3.2 Регулювання зміни витрати суспензії
- •9.3.3 Регулювання густини згущеної суспензії
- •9.3.4 Регулювання подачі коагулянту
- •9.3.5 Регулювання режиму роботи гребкового механізму
- •9.3.6 Управління процесом протиточного відстоювання
- •9.3.7 Управління відстійником періодичної дії
- •9.4 Автоматизація процесів фільтрування
- •9.4.1 Автоматизація процесу фільтрування рідких неоднорідних систем
- •9.4.2 Регулювання товщини осаду
- •9.4.3 Управління фільтрувальними відділами
- •9.4.4 Фільтрування газових систем
- •9.4.5 Регулювання по чіткій часовій програмі
- •9.5 Автоматизація процесу центрифугування рідких систем
- •9.5.1 Типове рішення автоматизації
- •9.5.2 Регулювання відстійних центрифуг
- •9.5.3 Управління центрифугами періодичної дії
- •9.5.4 Регулювання швидкості обертання центрифуг періодичної дії
- •9.6 Автоматизація процесів очистки газів
- •9.6.1 Мокра очистка газів
- •9.6.2 Електрична очистка газів
- •9.7 Автоматизація процесів очистки стічних вод
- •9.7.1 Загальні відомості
- •9.7.2 Біохімічна очистка.
- •Практична робота №1
- •Теоретичні відомості
- •Практичне заняття
- •Практичне заняття
- •Розподіл балів, що присвоюються студентам.
- •Питання винесені на іспит
- •Література.
9.2.2 Регулювання при різних цілях управління
Часто установка переміщення повинна забезпечити стабілізацію якого-небудь параметра процесу, передуючого процесу переміщення або наступного за ним. Наприклад, при переміщенні газу в апарат може бути поставлене наступне завдання: зміною витрати газу підтримувати постійний тиск в цьому апараті. Часто застосовують схему, в якій зміною витрати рідини в трубопроводі стабілізується рівень в апараті.
Враховуючи різноманіття процесів хімічної технології і завдань, які ставляться перед ними, можна сказати, що як регульована величина при переміщенні потоків можуть служити будь-які параметри цих процесів: температура, концентрація, щільність, товщина плівки, час і т.д.
Якщо наперед відомо, що на установку переміщення поступатимуть збурюючі чинники, що приводять до зміни витрати і, отже, регульованої величини в наступному апараті, слід застосувати багатоконтурну систему регулювання. Основним регулятором в цій системі біде регулятор параметра, постійність якого слід забезпечити, а допоміжним – регулятор витрати. Необхідність в багатоконтурній системі регулювання виникає, наприклад, у випадку, якщо тиск в апараті буде змінним. При використанні одно контурної системи регулювання зміна тиску спричинила б за собою зміну рушійної сили процесу переміщення (∆P), а потім і витрати рідини. Це, у свою чергу, приведе до зміни рівня. При використанні двоконтурної системи регулювання допоміжний регулятор витрати наперед, до зміни рівня, відпрацьовує регулюючу дію і компенсує зміну тиску.
9.2.3 Регулювання методом дроселювання потоку в байпасному трубопроводі
При використанні поршневих насосів (компресорів) регулюючі органи не можна встановлювати на нагнітальному трубопроводі, оскільки зміна ступеня відкриття такого органу приводить лише до зміни тиску в нагнітальній лінії, витрата ж залишається постійною. Якщо ж регулюючий орган закриється повністю, це приведе до такого підвищення тиску, при якому може відбутися розрив трубопроводу або пошкодження арматури на ньому.
Регулювання в цих випадках може бути здійснено шляхом установки дросельного органу на байпасній лінії, що сполучає всмоктуючий і нагнітальний трубопроводи. Таке ж регулювання застосовується і при використанні шестерних насосів. При використанні відцентрових насосів дроселювання в байпасному трубопроводі застосовується рідко, оскільки зважаючи на циркуляцію рідини знижується ККД насоса.
Якщо з якої-небудь причини неможливо дроселювати потік в байпасному трубопроводі поршневих насосів (компресорів), рідина дроселюється в нагнітальній лінії, але при цьому в байпасному трубопроводі встановлюють запобіжний клапан. При підвищення тиску до критичного значення клапан відкривається, і частина рідини байпасується з нагнітальної лінії у всмоктуючи.
9.2.4 Регулювання зміною числа обертів валу насоса
Дросельне регулювання має істотний недолік – низьку економічність: створюваний насосом напір використовується на повністю, а втрати на регулюючому органі при дроселювання рідини зменшують ККД насоса. Економічніший метод регулювання зміною числа обертів робочого валу насоса. Як відомо, плавне регулювання частоти обертання легко здійснити при використання електродвигунів постійного струму, але через високу вартість вони не знайшли широкого застосування як приводи насосів.
При використанні асинхронних електродвигунів змінного струму можливі наступні способу зміни числа обертів валу: перемикання обмотки статора електродвигуна на різне число пар полюсів, введення реостата в коло ротора, зміна частоти живлячого струму, застосування колекторних електродвигунів. Проте реалізація будь-якого з них вимагає складного і дорогого устаткування, тому вони також не знайшли застосування в промисловості.
В даний час найбільш ефективним методом зміни числа оборотів валу насоса є використання електромагнітних і гідравлічних муфт ковзання, які дозволяють змінювати число обертів робочого валу насоса при незмінному числі обертів валу електродвигуна. Крім того, регульовані муфти ковзання забезпечують швидке і легке дистанційне зчеплення і розчеплення електродвигуна і насоса; згладжування ударів від електродвигуна до насоса, і навпаки; можливість розгону насоса з початковим моментом опору, що перевищує пусковий момент двигуна; обмеження величини передаточного обертаючого моменту.
Термін окупності додаткових капіталовкладень пр. переході від дросельного регулювання до регулювання за допомогою муфт складає менше двох років, що говорить про перспективність даного методу регулювання.