5. Разработка сар. Анализ качества регулирования
Система автоматического регулирования (САР) - замкнутая система (работающая по отклонению или по принципу комбинированного управления), в которых управляемая величина стабилизируется, изменяется по заданной программе или в соответствии с заранее неизвестным задающим воздействием. Задающее воздействие на САР подается извне через задающее устройство (задатчик) и определяется ее алгоритмом функционирования - требуемым изменением регулируемой величины.
В системах стабилизации управляемая величина стабилизируется. В системах программного управления - изменяется по заранее заданной программе. В следящих системах задающее воздействие заранее неизвестно и регулируемая величина должна следить за изменением задающего воздействия.
Целью рассмотрения системы автоматического управления может быть решение одной из двух задач - задачи анализа системы или задачи ее синтеза. В первом случае дается система, включая значения параметров, и требуется оценить ее свойства, т.е. качество управления, обеспечиваемое системой. Во втором случае, наоборот, задаются свойства, которыми должна обладать система, т.е. требования к ней, и необходимо создать систему, удовлетворяющую этим требованиям. Задача синтеза имеет неоднозначное решение и много сложнее задачи анализа. В самом общем виде порядок исследования САР в обоих случаях включает математическое описание системы, исследование ее установившихся и переходных режимов.
Для бункера активного вентилирования должны быть предусмотрены 3 контура регулирования:
контур управления процессом сушки зерна;
контур управления повторной сушкой в случае высокой влажности уходящего воздуха.
6. Разработка средств визуализации управления
Визуализация в общем смысле - метод представления информации в виде оптического изображения (например, в виде рисунков и фотографий, графиков, диаграмм, структурных схем, таблиц, карт и т. д.).
При визуализации управления используют следующие подходы:
SCADA SYSTEM (Trace mode, Genesis);
Контроллер с панелью оператора;
Контроллер с дисплеем;
В данном случае визуализации подлежат параметры температура, влажность на входе и на выходе бункера активного регулирования. Для реализации отображения параметров берем блок «DISPLAY» , на который подаем сигналы. После того как мы его вставили, двойным кликом мыши по самому блоку открываем его меню.
В графе «опции пользователя-строка» набираем текст «avariya». Исходное положение текста Х=1;Y=1;Длина=7.
Рисунок 6.1 - Вид дисплея в AlfaProgramming
7. Разработка полной принципиальной схемы управления, регулирования, контроля и сигнализации
В полной электрической принципиальной схеме устанавливаем аппараты для обеспечения световой и звуковой предупредительной сигнализации. Принципиальная электрическая схема управления должна обеспечить:
безопасность людей;
надежную работу технологической линии;
удобство в эксплуатации;
быть экономически целесообразной.
При проектировании электрической принципиальной схемы руководствуемся действующим стандартом на условные обозначения элементов на принципиальных электрических схемах, правилами устройства электроустановок. Принимаем следующие буквенно-цифровые обозначения аппаратов:
Х1, X2, X3, X4 - обозначаем соответственно КМ1, КМ2, КМ3, КМ4 (магнитные пускатели);
b1, b2 - SL1, SL2 (датчики уровня);
b3, b4 - BK1, BK2 (датчики влажности);
b5 - BK3 (датчики температуры).
Для проведения пуско-наладочных работ предусматриваем в схеме возможность независимого включения электродвигателей, для этой цели устанавливаем пакетный трехпозиционный переключатель SA1, а для включения электродвигателей (магнитных пускателей) и электромагнитного вентиля устанавливаем кнопки управления SB1…SB6.
В полном объеме электрическую принципиальную схему вычерчиваем на листе в графической части.
Принципиальная электрическая схема управления процессом пастеризации молока включает силовую цепь и цепь управления.
Работой всех механизмов управляют со щита управления. Необходимый режим задают при помощи универсального переключателя SA1.
Переключатели SAI и SA2 могут быть установлены в два положения: С-сушка и К - консервация при ручном Р и автоматическом А управлении. Датчики уровня SL1 и SL2 контролируют верхний и нижний уровень зерна в бункере. Норию загрузки пускают кнопкой SB2, в результате чего магнитный пускатель КМ] подает питание на электропривод Ml, Когда уровень зерна в бункере достигает максимального значения, размыкается контакт SLJ, из цепи тока выводится пускатель KMU который своими блок-контактами КМ1;3 включает реле времени КТи магнитный пускатель КМ2 электропривода М2 вентилятора (переключатели SA1 и SA2 находятся в положениях соответственно С и А). Влажность воздуха на входе в слой зерна и выходе из него контролируют влагомерами с контактными датчиками В1 и В2, которые замыкаются при повышенной относительной влажности воздуха соответственно на входе и выходе бункера. Если влажность зерна повышенная, то выносимая воздухом влага замыкает контакты В2, в результате чего срабатывает реле KV2, которое контактами К2 включает пускатель КМ2 электропривода вентилятора. Процесс сушки продолжается независимо от положения контактов до тех пор, пока до установленного значения не снизится вынос влаги из зерна. Тогда размыкаются контакты В2, отключается реле КУ2и лишается питания пускатель KV2 электропривода М2 вентилятора. Одновременно размыкающие контакты КМ2:2 включают звонок НА, сигнализирующий об окончании процесса сушки. Если при включении вентилятора М2 влажность воздуха на выходе ниже равновесной, то выноса влаги не будет. В этом случае вентилятор М2 отключается контактами реле времени AT с выдержкой времени, достаточной для выноса влаги из зерна к датчику В2. Электронагревательные элементы ЕК калорифера включаются только при работающем вентиляторе, когда высока влажность воздуха на входе в зерно. В этом случае замыкаются контакты В1 влагомера и реле KV1 включает магнитный пускатель КМЗ калорифера. Отключается калорифер автоматически в результате размыкания контактов В1 при снижении влажности окружающего воздуха.
Чтобы задать режим консервации (хранения) зерна, переключатель SAI ставят в положение К. В этом случае управление ведется по температуре зерна, которая контролируется датчиком температуры. Когда температура зерна достигает максимально допустимого значения, замыкаются контакты и магнитный пускатель КМ2 включает вентилятор. При этом, чтобы снизить (до 65 %) относительную влажность воздуха, его пропускают через электрокалорифер. Вручную оборудованием бункера управляют кнопками SB1...SB6, предварительно установив в положение переключатель SA2. Выбор технических средств автоматики.
Для принципиальной электрической схемы выбираем пускатели ПМЛ 1160М Б, 220 В, 50 Гц; реле промежуточное серии РПЛ 122М04А, 220 В, 50 Гц; электродвигатели АИР 90L8/2EУ3, 0,37/1,5 кВт, 380 В, 50 Гц; автоматические выключатели серии АЕ и С60N; датчики температуры ТСП-1199/41/Pt: контролер AL2-24MR-D.