Местный контроль и ручное управление

При ручном управлении воздействие на химико-технологический объект через исполнительное устройство осуществляет человек (оператор), наблюдающий за ходом процесса (рис. I-1, а). Оператор следит за отклонением режима работы объекта от требуемого и, в зависимости от этого отклонения, воздействует на исполнительное устройство таким образом, чтобы процесс удовлетворял заданным условиям.

Но необходимо помнить, что человек не в состоянии уследить за более, чем шестью параметрами одновременно.

При автоматическом управлении (рис. I-1, б) воздействие на объект осуществляется специальным автоматическим устройством в замкнутом контуре; такое соединение элементов образует автоматическую систему управления.

Дистанционный контроль

Т ОУ – технологический объект управления

ИП – измерительный преобразователь

ВП – вторичный прибор (находится в комнате оператора – в помещении управления)

Системы автоматического регулирования (аср)

Для обеспечения нормальной работы различных по назначению и конструкции аппаратов и установок химической промышленности необходимо регулировать технологические величины: температуры, давления, расходы, уровни, концентрации и др. Системой автоматического регулирования называется совокупность объекта управления и управляющего устройства (объекта регулирования и регулятора), которые без участия человека обеспечивают процесс регулирования. АСР предназначены для автоматического поддержания постоянной или для изменения по требуемому закону технологической величины объекта, характеризующей протекающий в нем процесс. Это достигается формированием автоматическим устройством (регулятором) регулирующих воздействий и введением их в технологический объект.

Для системы регулирования входными величинами являются:

• Возмущающие воздействия;

• Задающее воздействие.

Структурная схема аср

АСР могут осуществлять регулирование по отклонению и по возмущению.

АСР по отклонению. В АСР по отклонению (рис.4.1) выходная величина у объекта регулирования ОР воспринимается измерительным преобразователем ИП и подается на автоматический регулятор АР. В АР величина у сравнивается с заданным значением u и определяется рассогласование между ними ε = у – u, т.е. ошибка регулирования. В зависимости от знака и величины этой ошибки АР вырабатывает регулирующее воздействие x и подает его через исполнительное устройство ИУ на вход ОР для уменьшения или полной ликвидации ошибки регулирования. АСР по отклонению стремятся уменьшить ошибку регулирования технологической величины независимо от того, какими возмущениями она вызвана.

АСР по отклонению являются замкнутыми системами. Сигнал в них проходит по замкнутому контуру. АР с ИП и ИУ образуют в АСР обратную связь, которая для устойчивости АСР обязательно должна быть отрицательной. Это означает, что если под воздействием возмущений технологическая величина ОР отклонилась от заданного значения, то АСР должна выработать регулирующее воздействие, которое со временем приведет к уменьшению этого отклонения. АСР называются одноконтурными, если они имеют один контур регулирования. Схема одноконтурной АСР показана на рис. 4.1.

А СР по возмущению. При регулировании по возмущению (рис.I-2) регулятор АР_в получает информацию о текущем значении основного возмущающего воздействия z₁. При изменении его и несовпадении с номинальным значением u_в регулятор формирует регулирующее воздействие x, направляемое на объект. В системах, действующих по возмущению, сигнал регулирования проходит по контуру быстрее, чем в системах, построенных по принципу отклонения, вследствие чего возмущающее воздействие может быть устранено еще до появления рассогласования. Однако реализовывать регулирование по возмущению для большинства объектов химической технологии практически не представляется возможным, т.к. это требует учета влияния всех возмущений объекта (z₁, z₂, …), число которых, как правило, велико; кроме того, некоторые из них не могут быть оценены количественно. Например, измерение таких возмущений как изменение активности катализатора, гидродинамической обстановки в аппарате, условий теплопередачи через стенку теплообменника и многих других наталкивается на принципиальные трудности и часто неосуществимо. Обычно учитывают основное возмущение, например, по нагрузке объекта. Кроме того, в контур регулирования системы по возмущению сигналы о текущем значении регулируемой величины у не поступают, поэтому с течением времени отклонение регулируемой величины от номинального значения может превысить допустимые пределы. Системы регулирования по возмущению являются разомкнутыми.