2.4.5. Технічна реалізація систем керування

Відмінність в характері технологічного процесу з точки зору періодичності призводить до принципових особливостей систем керування як за алгоритмічним складом, так і за технічною реалізацією.

Технічна реалізація повинна забезпечити впровадження синтезованих алгоритмів керування при найкращих показниках ефективності функціонування системи.

На цьому етапі можлива мінімізація логічної структури системи керування. При виборі елементної бази необхідно провести порівнювальні розрахунки, які б визначали ефективність експлуатації системи при різних варіантах її апаратурної реалізації з точки зору надійності і економічної ефективності.

Велике значення для систем керування має пожежо- і вибухонебезпечність процесів, що підлягають автоматизації. Цим обумовлені підвищені вимоги до надійності технічних засобів, а також завдання з прогнозування аварійних режимів і їх ліквідації. Тому для систем керування вибухонебезпечними періодичними процесами і виробництвами часто більш важливим є завдання досягнення безпечної їх роботи, ніж завдання оптимізації економічних показників. І при розробленні систем керування вказані фактори мають вирішальний вплив на склад, структуру, реалізацію і функції систем керування.

2.5. Системи керування періодичними процесами із заданою послідовністю операцій в часі

Для нормального функціонування багатьох періодичних технологічних процесів (в т.ч, реакторів) необхідно забезпечити жорстку часову послідовність робочих операцій. В найпростіших випадках розділення операцій здійснюють за допомогою реле часу. Наприклад, при вмиканні потужних двигунів мішалок для обмеження пускових струмів послідовно з двигуном під єднується опір. Через після' секунд після пуску двигуна реле часу вимикає цей опір.

Якщо т^ж число операцій велике, то використовуються так звані командні прилади. Для правильного налагодження таких приладів необхідно чітко задати режими роботи технологічного об'єкта. Таке завдання режиму роботи найбільш наглядно представляти у вигляді циклограм. Циклограмою називають графічне зображення стану ВМ як функція часу.

Розглянемо технологічний процес підготовки реакційної суміші для виробництва готового продукту. Реакційна суміш утворюється шляхом перемішування трьох рідких компонентів ( рис.2.7). Компоненти знаходяться в дозаторах 1, 2, 3.

Рис.2.7. Структурна схема технологічного процесу.

З дозаторів через регулюючі клапани (наприклад з електричним приводом) А, Б і В вони можуть зливатися в змішувач 4. Після перемішування суміш через клапан Г подається в реактор 5. де відбувається реакція.

/

Циклограма такого процесу (вмикання ВМ) зображена на рис. 2.8.

	А
Е
5
со
X	Б
то
X
ш
5	В
3-
(0
X о	Г
а. 5
(ТІ
	Д

Рис. 2.8. Циклограма технологічного процесу.

Суцільною лінією на циклограмі позначені періоди, коли клапан відкритий або двигун працює. Діаграма показує, що в початковий момент часу іо відкриваються клапани А,Б і В і вимикається двигун мішалки. По закінченні часу її, достатньому для виливання із дозаторів компонентів, клапани А, Б і В закриваються. Двигун мішалки продовжує працювати до моменту часу Ї2, - достатньому для рівномірного перемішування. Після виключення двигуна мішалки в момент часу із відкривається клапан Г і реакційна суміш зливається в реактор 5 для проведення реакції. В момент часу и цикл підготовки суміші закінчується. Із циклограми видно, в який момент часу і на який період повинен вмикатися кожний ВМ, а також тривалість всього циклу підготовки суміші.

Розглянемо випадок, коли, наприклад при взаємодії компонентів 2 і 3 в великих концентраціях відбувається загоряння суміші (компонент 2 - найнебезпечніший). Щоб уникнути такої небезпеки необхідно спочатку розмішати компоненти 1 і 3, а потім добавляти компонент 2. Циклограма вмикання клапанів в цьому випадку буде наступна (рис. 2.9).

Виконавчі механізми	А
	Б
	В
	Г
	Д
					!

и ь ь ь и ь ь

Рис.2.9. Циклограма технологічного процесу, якщо компонент 2 найнебезпечніший.

/