7.2 Регулирование объектов с запаздыванием.

Большинство объектов химической промышленности обладает существенным запаздыванием. К ним относятся тепловые объекты, объекты, в которых протекают тепло-массообменные процессы, объекты, связанные с перемещением сыпучих материалов, жидкостей, газов и паров. Значительное запаздывание имеют абсорбционные и ректификационные колонны, трубчатые печи и поверхностные теплообменники, ленточные транспортеры, длинные трубопроводы и т. д.

Существует несколько методов повышения качества регулирования в системах с запаздыванием. Одним из наиболее распространенных является введение в систему регулирования дополнительного внутреннего контура стабилизации некоторой промежуточной технологической величины объекта, т. е. применение каскадных АСР, работа которых рассмотрена выше.

Для регулирования объектов с запаздыванием предпочтительнее использовать П- или ПИ-регуляторы. Однако в этом случае предел их пропорциональности должен быть установлен значительно большим, чем при регулировании объектов без запаздывания, т. е. воздействие регулятора на объект должно быть меньше.

Перспективным для регулирования объектов с запаздыванием является применение управляющих ЭВМ, работающих в импульсных режимах. Период чередования импульсов должен находиться в соответствии с временем запаздывания объекта. Импульсное воздействие на объект существенно уменьшает длительность переходного процесса и установившееся отклонение регулируемой величины.

7.3 Системы управления дискретными процессами.

В химической промышленности к дискретным относят периодические процессы, связанные с циклическим переключением операций и включением отдельных технологических аппаратов в определенной последовательности; процессы пуска и останова аппаратов непрерывного действия, в частности, аппаратов большой единичной мощности; а также процессы, в которых применяются устройства защиты, блокировки и сигнализации.

Периодические процессы следует применять при малом объеме выпускаемой продукции и ее широком ассортименте, например, в химико-фармацевтическом производстве. Кроме того на технологических схемах непрерывного действия (некоторые реакционные процессы, фильтрация, центрифугирование и др.) иногда используется оборудование периодического действия. Различают периодические процессы, продолжительность операций которых заранее известна, и такие, длительность операций которых определяется протеканием самого

процесса и изменяется во времени.

Для автоматизации дискретных процессов используют циклические и логические системы управления.

Циклические системы управления предназначены для реализации заданной последовательности выполнения технологических операций по жесткой временной программе. С этой целью обычно применяют различные реле времени и командные приборы.

Логические системы управления предназначены для автоматизации периодических процессов, продолжительность операций которых определяется самим процессом. Они обеспечивают передачу сигналов в заданной логической последовательности от измерительных преобразователей, воспринимающих информацию о состоянии объекта, к исполнительным устройствам, воздействующим на процесс.

Эти системы применяют, когда необходимо выбирать оптимальную стратегию переключения аппаратов в период проведения технологического процесса.

Логические системы управления используют также при пуске и останове аппаратов непрерывного действия. Кроме того, эти системы применяют при необходимости защиты и блокировки оборудования и сигнализации о наступлении тех или иных режимов протекания процессов в аппаратах.

Системы автоматической защиты предназначены для предотвращения аварий на производстве. Так, при превышении допустимого давления в аппарате срабатывает предохранительный клапан и сообщает аппарат с атмосферой, при этом давление в нем резко снижается.

Для предотвращения неправильной последовательности включений и выключений механизмов, машин и аппаратов используют системы блокировки.

Для автоматического оповещения обслуживающего персонала о недопустимости тех или иных событий в управляемом объекте применяют системы сигнализации, которые при достижении контролируемыми или регулируемыми величинами заранее установленных значений включают соответствующие сигнальные лампы или звуковые сигналы.