Апаратура комплексу «Каскад-2».

Підсилювач тиристорний трипозиційний У23.

Підсилювач тиристорний трипозиційний У23 здійснює посилення потужності й перетворення вхідних сигналів постійного струму (24В) у керуючу асинхронним двигуном трифазну напругу 380В з прямою або реверсивною послідовністю фаз, а також формує постійний струм на виході для гальмування двигуна.

Підсилювач тиристорний трипозиційний У23 здійснює:

• заборону на пуск електродвигуна виконавчого механізму;

• сигналізацію про перевантаження електродвигуна виконавчого механізму;

• періодичне відключення електродвигуна виконавчого механізму при перевантаженні;

• захист електродвигуна виконавчого механізму від миттєвого реверса.

Блок регулюючий аналоговий з імпульсним вихідним сигналом (Р27).

Блок Р27 виконує наступні функції:

• підсумовування уніфікованих вхідних сигналів постійного струму;

• введення інформації про задане значення регульованої величини, формування й посилення сигналу відхилення регульованої величини від заданого значення;

• формування вихідного імпульсного електричного сигналу для впливу на керований процес відповідно до одного з наступних законів регулювання:

1. пропорційним (П) разом з датчиком виконавчого механізму;

2. пропорційно-інтегральним (ПІ) разом з виконавчим механізмом;

3. інтегрально-диференціальним (ПІД) разом з виконавчим механізмом;

Блок динамічних перетворень Д05.

Блок динамічних перетворень виконує наступні функції:

• перетворення аналогових вхідних сигналів по диференціальному (Д), пропорційному (П) або аперіодичному (А) закону;

• перетворення вхідних сигналів по інтегральному (І) законі;

• демпфірування аналогових вхідних сигналів при виконанні функції диференціального перетворення;

• гальванічний поділ аналогових вхідних сигналів постійного струму по кожному із двох вхідних сигналів;

• підсумовування й масштабування аналогових вхідних сигналів постійного струму.

Блок прийому й розмноження струмових сигналів (ПСРТ).

Блок прийому й розмноження струмових сигналів ПСРТ-125 призначений для прийому й перетворення по двох каналах сигналів напруги або струму і видачі прийнятої інформації в будь-якому порядку в шість каналів перетворення струму або напруги, і обміну інформацією.

3. Розрахунок системи автоматизованого регулювання деаерації

3.1 Розрахунок параметрів контуру регулювання рівня в деаераторі підживлення

До складу САР, що розраховується входять наступні елементи:

1. об’єкт регулювання – резервуар;

2. регулюючий клапан (ТКС14);

3. виконавчий механізм (ТК14S02);

4. давач рівня;

5. регулятор рівня.

Для розрахунку параметрів передаточних функцій елементів САР використаємо наступні вихідні дані:

• діаметр резервуару – 2980 мм;

• висота резервуару – 3500 мм;

• відстань між врізками давача рівня в деаераторі – 2620 мм;

• діаметр вхідного трубопроводу – 100 мм;

• діаметр вихідного трубопроводу – 150 мм;

• оптимальне значення рівня – 2000 мм;

• початкове значення рівня – 1650 мм;

• коефіцієнт витрати клапана – 1;

• густина води – 955 кг/м³;

• хід штоку клапана 100 мм;

• максимальне значення напруги потенціометричного перетворювача – 10В;

• максимальне значення напруги давача рівня – 10В;

• постійна часу виконавчого механізму – 2,5 с.

Рис. Функціональна схема автоматизації рівня в деаераторі

Розглянемо питання вибору закону регулювання. Як об'єкт регулювання рівня, деаератор є герметичним баком з насосом на зливі, тобто не володіє самовирівнюванням. Його передаточна функція W(S) = K/S. Застосування ПІ-закону регулювання для такого об'єкту приводить до тривалого коливального процесу регулювання, що небажано. Крім того, для деаератора допускається нерівномірність регулювання.

Тому застосуємо П-закон регулювання, який реалізується обхватом ПІ-регулятора жорстким зворотним зв'язком по положенню регулюючого органу. Рівень в деаераторі вимірюється перетворювачем САФІР 22, сигнал від якого поступає на регулятор, де порівнюється з сигналом завдання.

Таким чином, на вхід регулятора поступають два сигнали: по рівню в деаераторі і по положенню клапана. Настройкою регулятора є "коефіцієнт пропорційності" для вказаних двох входів.

При регулюванні рівня води в деаераторі П-регулятором передаточна функція замкнутої системи регулювання за збурюючим (витрата води) каналом описується передаточною функцією, як було сказано вище (W(S) = K/S), об’єкта регулювання за каналом, зміна положення клапана на вході – зміна рівня на виході має вигляд:

де:

_{Обрахуємо площу дзеркала рідини в деаераторі. Оскільки деаератор має циліндричну форму і внутрішній радіус рівний DД = 2.98 м то після підстановки значень отримаємо:}

Площа перерізу вхідного трубопроводу:

Стала об’єкта:

_{Коефіцієнт передачі клапана визначається як відношення зміни площі поперечного перетину до зміни ходу штока клапана:}

_{Коефіцієнт передачі виконавчого механізму визначається як відношення зміни ходу вихідного штока до зміни керуючої напруги:}

_{Коефіцієнт передачі датчика рівня визначається як відношення зміни вихідної напруги до зміни рівня в резервуарі:}

_{Коефіцієнт передачі потенціометричного перетворювача положення клапана визначається як відношення зміни вихідної напруги до зміни положення штоку:}