2 Разработка алгоритмической структурной схемы локальной автоматической системы управления процессом

Для автоматического управления котельной установкой используются локальные замкнутые системы контроля и регулирования, которые включают в себя первичный измерительный преобразователь сигнал с которого подается на вход модуля аналогового ввода контроллера, управляющая программа контроллера сравнивает полученный сигнал с заданным и при необходимости формирует управляющий сигнал, который с модуля дискретного вывода контроллера через магнитный пускатель подается на электродвигатель исполнительного механизма запорно-регулирующего клапана.

Замкнутые АСР работают по принципу отклонения. Их отличительной чертой является наличие замкнутого контура прохождения сигнала, то есть наличие обратного канала, по которому информация о регулируемой величине подается на вход элемента сравнения АСР.

На алгоритмической структурной схеме объекты автоматизации представлены в виде нескольких звеньев с различными передаточными функциями, соединенными между собой.

В качестве объектов регулирования выступают технологические аппараты процесса производства ВОТ. Передаточная функция W1(p),W9(p)- описывает калорифер, на который действует возмущающие воздействие f1(t),f9(t). Передаточная функция W2 (p), W10 (p) описывает трубопровод с установленным на нем регулирующими клапанами на которые осуществляется подача пара g*2(t), g*10(t). Сигнал (t), (t), содержащий информацию о температуре воздуха, с выхода объекта управления (передаточная функция W1(p),W9(p)) поступает на сумматор, где сравнивается с заданием и ошибка рассогласования поступает на регулятор с передаточной функцией W2R (p), W10R (p). Регулятор вырабатывает регулирующее воздействие u3(t),u11(t), которое через исполнительный механизм воздействует на поток пара.

На объект, описываемый передаточной функцией W3 (p),W11 (p) (Передаточная функция двигателя М1, М2 воздуходувки), поступает управляющий сигнал y1(t), y9(t) в виде изменения расхода воздуха и выходит сигнал y3(t), y11(t) содержащий информацию о давлении воздуха с выхода объекта управления (передаточная функция W3 (p),W11 (p)) который поступает на сумматор, где сравнивается с заданием и ошибка рассогласования поступает на регулятор с передаточной функцией WR3 (p),WR11 (p). Регулятор вырабатывает регулирующее воздействие u3(t),u11(t), которое подает сигнал на включение/отключение двигателя воздуходувки

Передаточная функция W4 (p),W12 (p) описывает воздухоподогреватель, на который поступает возмущающие воздействие f4(t), f12(t) и выходит управляющий сигнал y4(t),y12(t) который несет информацию о потоке воздуха.

Котельную установку описывает передаточная функция W5 (p), W13 (p) на которую поступают возмущающие воздействия f5(t), f13(t) а также управляющие воздействие (t), (t), (t), (t), (t), (t), в виде изменения подачи воздуха, расхода динила, расхода природного газа. Сигнал y5(t),y13(t) на выходе объекта управления (передаточная функция W5 (p), W13 (p)), содержащий информацию о температуре динила, поступает на сумматор, где сравнивается с заданием g6(t), g14(t) и при необходимости формирует регулирующие воздействие u6(t),u14(t), которое через исполнительный механизм воздействует на поток природного газа.

На объект с передаточной функцией W8(p), W16(p), W7(p), W15(p) ( циркуляционные насосы). На выходе объекта формируется выходной сигнал y8(t),y16(t), содержащий информацию о состоянии насоса (включен/выключен), который поступает на сумматор, где сравнивается с заданием g8(t),g7(t),g16(t),g15(t) и ошибка рассогласования поступает на регулятор с передаточной функцией WR8 (p),WR16 (p), WR7 (p),WR15 (p). Регулятор вырабатывает регулирующее воздействие u7(t),u15(t), u8(t),u16(t) , которое подает сигнал на включение/отключение насоса.

Расширительная емкость описывается передаточной функцией W17 (p), на которую действует возмущающие воздействие f17(t). Передаточная функция W18 (p) описывает трубопровод с регулирующим клапаном. Сигнал y17 (p) содержащий информацию о давлении динила в емкости поступает на сумматор, где сравнивается с заданием g18(t) и при необходимости формирует регулирующие воздействие u18(t), которое через исполнительный механизм воздействует на поток азота.