26 Динамические свойства первичных преобразователей и учет их свойств при регулировании

Электрические средства измерения можно считать безинерционными

Средства измерения температуры

Основная трудность при изменении температуры (при выборе точки) связана с тем, что последнее распределенный параметр. Статические характеристики термопреобразователей считаются линейными. При измерении температуры газовых потоков необходимо учесть, что на показание влияет скорость потока, а также способ установки ПИП.

С точки зрения динамики первичные преобразователи представляют собой звено второго порядка, но в большинстве случаев динамические свойства преобразователя могут быть аппроксимированы этот элемент может быть заменен уравнением 1-порядка с учетом запаздывания. Время запаздывания от 3 до 30 сек, а постоянная времени может достигать 2-3 мин.

S_d ‑ У/t ‑ чувствительность датчика;

Т - постоянная времени; В свою очередь постоянная времени определяется по ворожению. С_i и m_i ‑ соответственно теплоемкость и масса деталей датчика; F_d ‑ поверхность датчика;  ‑ коэффициент теплоотдачи, определяющий процесс теплообмена между датчиком и измеряемой средой.

Динамика термопреобразователя зависит от условия теплообмена. С этой точки зрения термометр предположительно располагать в жидкой среде.

С динамической точки зрения предподчительнее бесконтактные. У пирометра от 0,3 до 3 сек.

Средства измерения расхода

Средства изменения переменного перепада. Недостаток: Нелинейная статическая характеристика

малый диапазон измерения.

Расходомеры переменного перепада - это безинерционные средства измерения

Индукционные расходомеры (для электропроводных сред)нельзя измерять углеводороды, газы и пар. Статическая характеристика нелинейная, большой диапазон.

Если поле постоянное (используется для измерения расхода сред с электронной проводимостью). При переменном магнитном поле динамика определяется частотой возбуждения поля у таких приборов в одну секунду от 1 до 100 измерений.

Ультразвуковые расходомеры. С точки зрения динамики ‑ безинерционные. Статическая характеристика линейна. Могут быть использованы для измерения в трубопроводах большого диаметра.

Средства измерения состава и концентрации

Общее свойство это большая инерционность время вхождения в класс точности составляют минуты. С точки зрения динамики наиболее предпочтительными являются пленочные сенсоры, у которых время реакции от 5 до 30 сек.

27. Задачи в области автоматизации тех. Процессов хим. Производств отрасли. Особенности автоматизации хим. Пром-ти.

Создание и эксплуатация систем автоматизации на промышленном предприятии перестало быть функцией только специалистов по автоматизированному и автоматическому управлению. Под автоматизацией понимают комплекс технических и организационных мероприятий по созданию систем управления техническими процессами, в которых функции человека (по управлению) полностью или частично ликвидированы.

В настоящее время в области автоматизации управления производством сложились два относительно самостоятельных направления ‑ автоматизация управления технологическими процессами и автоматизация управления организационно-экономической деятельностью.

Усложнение технических процессов: увеличение скорости протекания, увеличение единицы мощности аппаратов, ужесточение требований к качеству продукции приводит к усложнению задач стоящих перед автоматизацией.

Основное внимание уделяется минимизации отклонения регулируемого параметра от заданного значения. Такой подход неприемлем если, критерий качества управления включает экономические показатели, а также качество управления других связанных параметров.

Химическая промышленность характеризуется высоким уровнем автоматизации.

‑ большая единичная мощность аппаратов;

‑ совмещение в одном аппарате нескольких операций;

‑ наличие большого количества параметров характеризующих состояние процесса;

‑ непрерывность производства;

‑ пожаро- и взрывоопасность, агрессивность и токсичность.

Функции управления осуществлялись оператором путем воздействия на тепловые и материальные потоки.

Введение автоматических регуляторов в цепь с ОС позволило освободить оператора от выработки решений по управлению.

Развитие ТАУ и тех. средств привело к появлению автоматизированных систем управления тех. процессами (АСУТП). Для выработки и реализации управляющих воздействий на тех. процесс в соответствии с принятым критерием оптимальности: минимизации отклонений от заданного, максимальной производительности установки и т.д. Следовательно, разновидностью АСУТП являются автоматизированные системы управления производством (АСУП). Эти системы помимо задач выполняемых АСУТП занимается сбором информации о затратах на производство, количестве готовой продукции и др.

30. Предприятие как объект управления

Целью управления предприятию задается вышестоящей организацией, Госпланом, Советом Акционеров и т.д. с использованием основных плановых и технико-экономических показателей.

0. Все информационные связи предприятия можно представить двумя входными и одним выходным информационными каналами. На один вход подается сигнал задания(конъектура рынка), а на второй ‑ возмущения (изменение качества сырья, условия сбыта продукции и т.д.), отдельно можно выделить внутренние возмущения (поломка оборудования, его модернизация, нарушения технологических режимов).

1. Для осуществления производственных функций предприятию выделяются трудовые, финансовые и материальные ресурсы. Величина каждого ресурса ограничена. Таким образом, функции описывающее распределение ресурсов, можно рассматривать, как управляющие воздействия u(t). Компонентами вектора управления являются также производственные задания подразделениям предприятия (цехам, участкам, рабочим местам) на изготовления определенных деталей в заданные моменты времени.

2. В качестве компонентов вектора возмущающих воздействий выступают интенсивность отказов оборудования, величина брака, срывы поставок сырья и полуфабрикатов и т.п. Для того чтобы векторы состояния и управления были реальны на них накладывают ограничения.

3. Попытка описания производственного предприятия единой моделью и построить единый алгоритм управления часто оказывается несостоятельным.

4. Структуры сложных систем управления строятся с использованием иерархического и функциональных принципов выделения подсистем.

Качество функций АСУТП оценивается совокупностью показателей эффективности.