Зобразіть функціональну схему і виберіть комплекс технічних засобів для одноконтурної аср pH.
Функціональна схема системи регулювання pH
Клапан 2 великого умовного діаметру, який настроєно на максимальний діапазон зміни вихідного сигналу регулятора 1, використовують для грубого регулювання витрати F1. Клапан 3 (для точного регулювання) розрахований на меншу пропускну здатність і настроєний так, що на ділянці І характеристики pH=f(F) він повністю відкритий, а на ділянці ІІІ – повністю закритий. Таким чином у разі незначного відхилення pH від заданого значення ступінь відкриття клапана 2 практично не змінюється, а регулювання виконують за допомогою клапана 3.
Технічні засоби
QC - JUMO AQUIS 500 pH – вимірювальний перетворювач / регулятор величини pH.
QE - Orbisint CPS11D – вимірювання при значеннях pH (0 -14) і тиску до 16 бар.
QY - YOKAGAWA PH 450G - Вимірювальний перетворювач рівня рН
Виконавчий механізм (вм) - rfdac-71b: з аналоговим виходом 0(1) - 10 V
Порядок розрахунку каскадної аср.
Розрахунок каскадних АСР передбачає запізнення настроювань регуляторів (основного та допоміжного) при заданих динамічних характеристиках об’єктів OP1 та OP2, а також виконавчого механізму, вимірювальних перетворювачів та інших засобів автоматизації. Оскільки настроювання основного та допоміжного регуляторів взаємопов’язані, їх розрахунки виконують методом ітерацій. Спочатку треба визначити параметри настроювання внутрішнього регулятора. Для цього необхідно розімкнути зовнішній контур на вході вимірювального перетворювача ВП2 і визначити параметри настроювання регулятора R2 як для одноконтурної АСР. У розрахунку настроювань регулятора R1 внутрішній контур замінюють еквівалентною передаточною функцією (показано пунктиром на рис.3.9). У цьому разі каскадна АСР перетворюється на одноконтурну, для якої знаходять параметри настроювання регулятора R1. Потім розрахунок продовжують у такій послідовності:
розраховують перехідний процес каскадної АСР і визначають параметри його якості;
у разі незадовільної якості перехідного процесу змінюють у той чи інший бік настроювання регулятора R2;
знову розраховують перехідний процес і визначають його якість;
якщо якість перехідного процесу не задовільняє вимоги, то знову змінюють настроювання регулятора R1 і так доти, доки якість перехідного процесу не відповідатиме певним вимогам.
У розрахунку каскадної АСР необхідно враховувати, що система регулювання в цілому може бути стійкою навіть у разі нестійкого внутрішнього контура. Але такого стану слід уникати, через те, що зовнішній контур іноді переводять на ручне керування. Для внутрішнього контура найдоцільніше використовувати П-регулятор з високим коефіцієнтом передачі. Невелика залишкова нерівномірність у разі зміни навантаження в результаті компенсується основним регулятором. Інтегральна складова у внутрішньому контурі виправдана, якщо внутрішній контур має невеликий коефіцієнт підсилення, що часто має місце при регулюванні витрат.
У процесі розробки каскадної системи потрібно намагатися уникати нелінійностей, які виникають у результаті великих сигналів у внутрішньому контурі. При дуже великому коефіцієнті підсилення регулятора R2 зміна якогось збурення або керуючого сигналу від основного регулятора спричиняє перенасичення допоміжного регулятора, що призводить до переміщення регулюючого органу в крайнє положення. Іноді система при цьому залишається стійкою, але перехідні процеси в ній гірші, ніж в одноконтурних АСР.