6. Оценка качества переходного процесса.

Качество переходного процесса оценивается по переходному процессу с оптимальными параметрами регулятора: 0,0969, 73,02 мин.

Максимальное отклонение в переходный период (см. рис.2).

– перерегулирование,

Время переходного процесса 125 мин.

Число колебаний 1.

Время нарастания 41 мин.

Время достижения первого максимума 56 мин.

Степень затухания 1.

Рис.2. Переходная характеристика замкнутой системы

7. Процесс регулирования основных участков.

На регулятор давления пара после РОУ поступают сигналы: от датчика давления пара установленного после регулирующего клапана РОУ (2,5 кгс/см²), исполнительного механизма и от задающего устройства (панель оператора).

На регулятор температуры пара после РОУ поступают сигналы: от датчика температуры пара установленного на расстоянии 6 метров от сопла охладителя пара (250^оС), исполнительного механизма и от задающего устройства (панель оператора).

Исходные данные, необходимые для функционирования регуляторов, вводятся из следующих источников:

- через УСО, установленное в шкафу контроллера, на которое поступают логические сигналы ввода-вывода от механизмов;

- через УСО, установленное в шкафу контроллера, на которое поступают аналоговые сигналы 4-20 мА от датчиков и исполнительных механизмов;

- от панели оператора.

Данные о состоянии объекта, поступающие в модули ввода в виде электрических сигналов, преобразуются в соответствующие значения кодов, при необходимости масштабируются, фильтруются и линеаризуются.

8. Базовые приборы для регулирования параметров.

Давление пара после РОУ измеряют преобразователи давления Метран100-ДИ в комплекте с прибором типа ПКЦ1111.

Для измерения температуры пара после РОУ используется термопара, сигнал от которой поступает в коробку холодных спаев КСК-1 в комплекте с прибором типа ПКЦ1111.

Все технологические процессы регулирования пара после РОУ осуществляются регулирующими приборами Р25, которые укомплектованы собственными преобразователями давления и температуры. Данные преобразователи не имеют аналогового выходного сигнала.

8.1 Регулирующий прибор типа Р25 (регулятор).

Регуляторы типа Р25 предназначены для применения в системах автоматического регулирования и управления технологическими процессами совместно с исполнительными механизмами типа МЭО и пускателем любого типа. Приборы Р25 выполняют следующие функции:

1. Суммирование сигналов, поступающих от измерительных преобразователей с естественными электрическими выходными сигналами.

2. Введение информации о заданном значении величины.

3. Формирование и усиление сигнала рассогласования.

4. Формирование на выходе электрических импульсов постоянного или переменного тока для управления исполнительным механизмом с постоянной скоростью перемещения.

5. Формирование совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости пропорционально-интегрального закона регулирования.

6. Формирование совместно с дифференциатором и исполнительным механизмом постоянной скорости пропорционально-интегрально-дифференциального закона регулирования.

7. Ручное управление исполнительным механизмом.

8. Индикацию положения исполнительного механизма.

7) Индикацию отклонения параметра (рассогласования).

Технические характеристики.

Питание приборов осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением 220В, с частотой 50±1 Гц. Мощность, потребляемая от сети, не более 22 ВА. Входное сопротивление: для сигнала 0-5 мА – не более 100 Ом; для сигнала 0-20 мА – не более 25 Ом; для сигнала 0-10 В – не более 15 кОм.

Выходные сигналы:

- импульсы напряжения постоянного пульсирующего тока среднего значения напряжения 24 В;

- изменение состояния бесконтактных ключей, допускающих коммутацию пульсирующего постоянного или переменного тока.

Выходные бесконтактные ключи приборов коммутируют переменный ток частотой 50 Гц и пульсирующий постоянный ток с амплитудным значением до 1 А при действующем значении тока от ОД до 0,5 А и действующем значении напряжения внешнего источника питания выходных цепей не более 250 В.

Вид и сопротивление нагрузки для выходного сигнала 24 В, подключаемой к внутреннему источнику – активно-индуктивная при активном сопротивлении не менее 100 Ом.

Перемещение указателя положения исполнительного механизма при изменении сигнала измерительного преобразователя положения на 1В, не менее 100% шкалы индикатора.

Диапазон изменения зоны нечувствительности А в процентах от номинального диапазона изменения входного сигнала для приборов модификаций 1,2 и от 0,4 номинального диапазона изменения входного сигнала для приборов модификации 3 составляет от 0,5+0,3 до 5±2.

Масса прибора не более 5 кг. Габаритные размеры прибора 120x240x285 мм. Средний срок службы приборов не менее 10 лет.

Приборы рассчитаны на эксплуатацию в закрытых взрывобезопасных помещениях при следующих условиях:

- температура окружающего воздуха от 5 до 50°С;

- верхнее значение относительной влажности воздуха – 80% при 25°С и более низких температурах, без конденсации влаги;

- атмосферное давление от 630 до 800 мм.рт.ст.;

- примеси агрессивных паров и газов в окружающем воздухе должны отсутствовать;

- вибрация мест крепления и коммутации приборов не более 0,1 мм по амплитуде при частоте до 25 Гц;

- напряженность внешнего магнитного поля частотой 50 Гц – не более 400 А/м;

- напряжение поперечной помехи (помехи, действующей последовательно с входным сигналом) переменного тока частотой 50 Гц – не более 2 мВ для приборов Р25.2 и Р25.3.

Модификации:

Р25.1 – Сигнал переменного тока частотой 50 Гц от 0 до 0,5 В (изменение взаимоиндуктивности от 0 до 10 мГн). От 1 до 3 дифференциально-трансформаторных измерительных преобразователей.

Р25.2 – Изменение активного сопротивления термометра сопротивления. От 1 или 2 термометров сопротивления.

Р25.3 – Изменение термо-ЭДС преобразователя термолектрического от 0 до 50 мВ и унифицированный электрический сигнал 0-5 мА, 0-20 мА, 0-10В. 1 преобразователь термолектрический или 1 преобразователь унифицированного электрического сигнала.

Приборы модификаций 2 и 3 имеют дополнительные входы для подключения унифицированных электрических сигналов 0-5 мА, 0-20 мА, 0-10 В, используемых только для ввода корректирующих воздействий. В приборах модификации 3 предусматривается компенсация температуры холодных спаев.

Устройство и принцип работы.

Во всех модификациях приборов применен субблок Р011, выполняющий функции демпфирования, гальванического разделения, формирования закона регулирования и коммутации выходных цепей. Два других типа субблоков Р012 и Р013, называемые измерительными, выполняют функции суммирования сигналов от датчиков, введение сигнала задания, преобразования сигнала датчика положения рабочего органа исполнительного механизма в сигнал постоянного тока и формирования стабилизированного постоянного напряжения питания. Во всех модификациях приборов используется один и тот же трансформатор питания.

8.2 Преобразователь давления типа МЭД.

Прибор предназначен для непрерывного преобразования избыточного давления в выходной сигнал переменного тока.

Преобразователь применяется в комплекте со вторичными взаимозаменяемыми дифференциально-трансформаторными приборами и регуляторами в системах контроля и управления (регулирования, сигнализации и т.п.) различных технологических процессов.

В качестве измеряемых сред допускаются жидкости и газы, не имеющие механических включений, не кристаллизирующиеся при температуре, окружающей прибор, и не агрессивные по отношению к медным сплавам и углеродистой стали.

Принцип действия приборов основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации чувствительного элемента – одновитковой трубчатой пружины, подвижный конец, которой соединен резьбовым штоком с плунжером дифференциального трансформатора. Перемещение подвижного конца пружины пропорциональное измеряемому давлению через резьбовой шток передается плунжеру. Перемещение плунжера вызывает изменение значения взаимной индуктивности от 0 до 10 мГн между первичной обмоткой и двумя секциями вторичной обмотки дифференциального трансформатора, включенными встречно.

Технические характеристики.

Верхние пределы измерения для преобразователя модели 22364, кгс/см²: 1,0; 1,6; 2.5; 4,0; 6,0; 10; 16. Класс точности 1; 1,5. Выходной сигнал – изменение взаимной индуктивности 0…10 мГн. Время установления выходного сигнала – не более 1 с. Температура окружающей среды от 5 до 50^оС. Масса – не более 2 кг. Габаритные размеры – 205х160х185 мм. Средний срок службы приборов 6 лет.

8.3 Преобразователь термоэлектрический типа ТХК (термопара).

Предназначены для измерения температуры газообразных и жидких, химически неагрессивных, а также агрессивных, не разрушающих защитную арматуру сред и твердых тел.

Технические характеристики.

Диапазон измеряемых температур -50...+600°С. Длина монтажной части от 20 до 2000 мм. Масса термопары от 0,220 до 0,970 кг.

Рабочий спай – 1 или 2:

- изолирован от защитного корпуса для термопар ТХК-1-1, ТХК-1-2;

- изолирован или неизолирован от защитного корпуса для термопар ТХК-1-3;

- неизолирован от защитного корпуса для термопар ТХК-1-4.

Показатель тепловой инерции, с:

- 40 – для ТХК-1-1, ТХК-1-2;

- 20 – для ТХК-1-3 - изолированный спай;

- 8 – для ТХК-1-3; ТХК-1-4 (неизолированный спай).

Виброустойчивые и вибропрочные по группе №3 ГОСТ 12997-84, класс допуска 2. Термоэлектроды хромель-копель – ХК(L). Степень защищенности от пыли и влаги IP65 по ГОСТ 14254. Климатическое исполнение - по условиям эксплуатации термопары соответствуют условиям У, ТВ, категории 3 ГОСТ 15150-69. Материал защитной арматуры сталь 12Х18Н10Т, головки – прессматериал АГ-4В.

По согласованию с заказчиком преобразователи термоэлектрические могут комплектоваться подвижным штуцером или защитными гильзами.

8.4 Электрический исполнительный механизм типа МЭО.

Механизмы исполнительные электрические однооборотные постоянной скорости предназначены для перемещения регулирующих органов в системах автоматического регулирования технологическими процессами в соответствии с командными сигналами автоматических регулирующих и управляющих устройств.

Принцип работы исполнительных механизмов МЭО заключается в преобразовании электрического сигнала поступающего от регулирующего или управляющего устройства во вращательное перемещение выходного вала.

Исполнительный механизм МЭО позволяет выполнять:

- автоматическое или дистанционное перемещение рабочего органа;

- автоматический и дистанционный останов рабочего органа арматуры в любом промежуточном положении;

- позиционирование рабочего органа трубопроводной арматуры в любом промежуточном положении;

- ручное перемещение рабочего органа арматуры;

- формирование информационного сигнала о конечных и промежуточных положениях рабочего органа арматуры и динамике его перемещения;

- защита от перегрузки по моменту.

Механизмы состоят из следующих основных узлов МЭО: электродвигатель, редуктор, блок сигнализации положения, привод ручной, рычаг.

Варианты исполнения механизмов:

- общепромышленное;

- взрывозащищенное;

- для атомных электростанций (АЭС).

Механизмы могут комплектоваться управляющими устройствами типов:

- ПБР или ФЦ – при бесконтактном управлении;

- ПМЛ или ПМА – при контактном управлении.

Выбор типа управляющего устройства зависит от типа механизма, напряжения питания, условий эксплуатации.

В исполнительных механизмах установлены электродвигатели двух типов. Для вида, имеющих крутящий момент менее 250 Нм, применяют синхронные устройства низкооборотного типа, частота вращения которых составляет 150 об/мин. Для функционирования механизмов, значения крутящих моментов которых находятся в диапазоне 250-4000 Нм устанавливают асинхронные электродвигатели марокАИР56А4 или АИР56В4.

Механизмы оснащаются одним из видов блока сигнализации положения выходного вала:

- И – индуктивный БСПИ – выходной сигнал в виде изменения взаимоиндуктивности 0-10 мГн ;

- Р – реостатный БСПР – выходной сигнал в виде изменения активного сопротивления 0-120 Ом ;

- У – токовый БСПТ – выходной унифицированный сигнал 0-5, 0-20, 4-20 мА;

- М – блок концевых выключателей без датчика положения выходного вала.

Динамические характеристики механизмов.

Выбег выходного вала:

– 1 % полного хода выходного вала – для механизмов с временем полного хода не более 15 с;

– 0,5 % полного хода выходного вала – для механизмов с временем полного хода 20 с и более;

– 0,25 % полного хода выходного вала – для механизмов с временем полного хода 50 с и более.

Электрическое питание механизмов:

– однофазный ток напряжением 220 В частотой 50 Гц – для поставок в страны СНГ;

220, 230, 240 В частотой 50 Гц, 220 В частотой 60 Гц – для экспортных поставок.

– трехфазный ток напряжением 220/380 В частотой 50 Гц – для поставок в страны СНГ; 220/380, 230/400, 240/415 В частотой 50 Гц, 220/380 В частотой 60 HГц – для экспортных поставок.

Электрическое питание блока сигнализации положения:

- однофазный ток напряжением 220 В частотой 50 Гц – для поставок в страны СНГ;

- однофазный ток напряжением 220, 230, 240 В частотой 50 Гц, 220 В частотой 60 Гц – для экспортных поставок.

Питание электронного согласующего устройства (преобразователя индуктивного сигнала в токовый) блока сигнализации положения выходного вала токового БСПТ-10 осуществляется блоком питания БП-10 или БП-20.

Отличительные особенности.

- электроприводы обеспечивают выполнение заявленных технических параметров при отклонении питающего напряжения от – 15% до +10% от номинальных значений;

- режим регулирования – до 1200 вкл/час при ПВ 25%;

- ресурс электроприводов в режиме регулирования - от 65 до 80 тысяч часов (в зависимости от усилия);

- срок службы изделия 15 лет;

- работа в экстремальных условиях: при повышенной температуре, запылённости, сильной вибрации;

- надежность, простота в обслуживании, ремонтопригодность.

Режим работы механизма – повторно-кратковременный реверсивный с частыми пусками с продолжительностью включений (ПВ) до 25 % и номинальной частотой включений до 320 в час при нагрузке на выходном валу в пределах номинальной противодействующей до 0,5 номинального значения сопутствующей. При этом механизмы допускают работу в течение 1 часа в повторно-кратковременном реверсивном режиме с числом включений до 630 в час и продолжительностью включений (ПВ) до 25 % со следующим повторением не раньше чем через 3 часа. Интервал времени между выключением и включением на обратное направление должен быть не менее 50 мс. Максимальная продолжительность непрерывной работы механизмов в реверсивном режиме не должна превышать 10 мин.

Редуктор является основным узлом, на котором устанавливаются составные части механизма. В корпусе редуктора размещены многоступенчатая цилиндрическая передача, устройство для ручного управления поворотом вала и тормоз. Наличие планетарной передачи в редукторе механизма позволяет использовать ручной привод независимо от включения или выключения двигателя.

Для ограничения величины выбега выходного вала и предотвращения перемещения его от усилия регулирующего органа при отсутствии напряжения на двигателе в механизмах предусмотрен механический тормоз.