5.3 Выбор исполнительного механизма и регулирующего органа

Исполнительные механизмы автоматических систем регулирования выбирают по каталогам серийной продукции с учетом выбранной ветви ГСП.

В САР технологическими процессами обогатительных фабрик применяются в основном электрические исполнительные механизмы с постоянной частотой вращения. Однооборотные ИМ сочленяются с трубопроводной арматурой, затвор которой совершает вращательное или поступательное перемещение, многооборотные – с арматурой, имеющей винтовой шпиндель.

При выборе ИМ учитывают:

- обеспечение энергетических и динамических свойств механизма при совместной работе с регулирующим органом в САР;

- обеспечение плотного закрытия или открывания затвора регулирующего органа;

- надежность работы ИМ.

ИМ должен обеспечить такую скорость перемещения затвора регулирующего органа, чтобы она была больше скорости изменения основных возмущений.

Для нашей системы регулирования – регулирующим органом является заслонка, установленная на трубопроводе, по которому поступает вода.

Заслонка приводится в действие однооборотным ИМ типа МЭО 4/10.

5.4 Расчет надежности системы

Надежность – свойства изделия выполнять заданные функции в заданном пределе, при заданном интервале времени.

Упрощенные методы расчета характеристик надежности отдельной САР позволяет:

- сравнить по надежности различные варианты схем автоматизации;

- выявить наиболее надежные элементы, определяющие общую низкую надежность всей системы;

- оценить необходимое время восстановления для восстанавливаемых изделий с целью достижения необходимой надежности всей системы.

Основным числовым показателем невосстанавливаемых изделий является:

где λ – интенсивность отказов изделий;

N(t) – количество устройств;

∆N(t) – количество устройств оказавших за время испытания;

∆t – время испытания.

где Т_ср – среднее время наработки до первого отказа.

P(t) – вероятность безотказной работы изделия за расчетное время.

P(t) = Вер(x > t_зад), 0<P(t)<1.

x – время после которого отказало устройство.

При упрощенных расчетах, т.к. элементы САР соединены последовательно и отказ любого из них вызывает отказ всей системы, показатели надежности САР без восстановления можно определить по выражению:

где Р_c(t) – вероятность безотказной работы всей САР;

Рi(t) - вероятность безотказной работы всей i-того элемента САР;

N – количество элементов САР.

Вероятность безотказной работы за 2000ч элементов входящих в выбранный контур регулирования.

Плотномер ПР-1027 – 0,95

Вторичный прибор «Диск - 250» - 0,92

Регулятор РС-29 – 0,98

Пускатель ПБР-2М - 0,97

Клапан регулирующий 25нж903бр – 0,96

Исполнительный механизм МЭО 4/10 – 0,95

Рентгено-флуорисцентный комплекс РА-931 – 0,98

Регулятор РС-17 – 0,98

Надежность САР определяется:

Р_c = 0,95*0,95*0,98*0,97*0,96*0,95*0,98*0,98 = 0,75

5.5 Моделирование автоматической системы регулирования

Математическая модель системы стабилизации расхода воды в зумпф насоса гидроциклона третьей стадии с коррекцией по плотности слива представлена на рис.10.

Моделирование и снятие разгонных характеристик производилось в программе “Simulink”. Разгонные характеристики полученные в результате реакции на единичное ступенчатое воздействие, представлены на рис. –

Найденные настройки основного регулятора являются оптимальными, так как при этих настройках переходный процесс по каналу « » (рис. ) удовлетворяет требования с точки зрения качественных показателей.

Найденные настройки корректирующего регулятора являются оптимальными, так как при этих настройках переходный процесс по каналу« » (рис. ) удовлетворяет требования с точки зрения качественных показателей.

При этих настройках процесс имеет следующие показатели качества:

• время регулирования равно 400 секунд;

• остаточное отклонение регулируемой величины δ=0;

• допустимое перерегулирование σ=20%;

• максимально допустимое отклонение y = 0.027

• время регулирования меньше 4Т_О