2.14. Типове рішення автоматизації.

1. Регулювання.

• Регулювання концентрації С_см по подачі реагенту G_А - як показника ефективності процесу перемішування з метою здобуття розчину, що гомогенізує.

• Регулювання рівня в апараті h_см по подачі реагенту G_Б - для забезпечення матеріального балансу по рідкій фазі.

2. Контроль.

• витрати - G_А, G_Б, G_см;

• концентрація - С_см;

• рівень - h_см.

3. Сигналізація.

• істотні відхилення С_см і h_см від завдання;

• різке падіння витрат вихідних реагентів G_Аабо G_Б, при цьому формується сигнал «В схему захисту».

4. Система захисту.

По сигналу «В схему захисту» - відключаються магістралі подачі вихідних реагентів G_А , G_Б і відбору суміші G_см.

19

Лекція 3. Типова схема процесу переміщення. Трубопровід як об'єкт управління.

3.1. Типова схема процесу переміщення рідини.

3.1.1. Об'єкт управління.

3.1.2. Показник ефективності.

3.1.3. Мета управління .

3.1.4. Аналіз типової схеми.

3.2. Основні параметри трубопроводу як об'єкту управління.

3.3. Схема трубопроводу як об'єкту управління для типової схеми процесу переміщення рідини.

3.4. Математичний опис статики об'єкту.

3.5. Лінеаризовані вирази мат. моделі статики на підставі розкладання в ряд|низку| Тейлора.

3.6. Інформаційна схема об'єкту управління.

3.7. Математичний опис динаміки об'єкту.

3.1. Типова схема процесу переміщення рідини.

3.1.1. Об'єкт управління - схема, приведена на рис.1.

Рис.1.

З|із| ємкості|місткості| 1 насосом 2 по трубопроводу 3 рідина перекачується в ємність 4.

20

3.1.2. Показник ефективності процесу - витрата Q.

3.1.3. Мета управління процесом Q=Q_зд.

3.1.4. Аналіз типової схеми як об'єкту управління:

Основні елементи, що підлягають аналізу, - трубопровід 3 і насос 2.

3.2. Основні параметри трубопроводу як об'єкту управління.

внутрішній діаметр d:

,

де Q – витрата |, м³/с, v - швидкість потоку, м/с.

• Швидкість потоку v = 0.5 – 2.5м/с.

• Гідравлічний опір трубопроводу:

pгс = pск + pтр + pмс

• втрати тиску на повідомлення потоку швидкості:

• втрати тиску на подолання тертя потоку об стінки трубопроводу:

де  = f(Re,l) - коефіцієнт тертя.

• втрати тиску на подолання місцевих опорів:

pмс = мс*pск,

де мс - коефіцієнт місцевого опору.

• Опір, що витрачається на підйом рідини на висоту h:

pпод = *g*h

• Додатковий опір:

pдоп = p2 – p1

• Повний|цілковитий| опір:

21

• Потужність, котору| необхідно витратити на перекачування:

N = pобщ*Q/(10^3*),

= н*п*д,:

де - повний к.п.д., насоса; н - к.п.д. насоса; п - к.п.д. передачі;

д - к.п.д. двигуна.

3.3. Схема трубопроводу як об'єкту управління для типової схеми процесу переміщення рідини.

Рис.2.

3.4. Математичний опис статики об'єкту.

1. Матеріальний баланс для трубопроводу (рис.1) на підставі умови нерозривності струменя:

Sa*va = Sb*vb (1)

З|із| (1) отримаємо|одержуватимемо| :

va = Sb*vb/ Sa (1б)

Позначимо Sb / Sa = m (1в)

2. Енергетичний баланс - рівняння Бернуллі:

(2)

Підставимо в (2) вираз|вираз| для швидкості потоку в перетині «а»| на підставі|заснуванні| (1б|):

(3)

Підставимо в (3) замість vb його вираз із співвідношення для об'ємної витрати в перетині «b»:

22

Qb = vb*Sb;

звідки

vb =Qb / Sb:

(4).

Перетворимо вираз|вираз| (4) з урахуванням (1в|) до вигляду|виду|:

(5).

Вирішимо вираз (5) відносно Qb:

(6).

3.5. Лінеаризовані вирази мат. моделі статики