![](/user_photo/2090_9Vy88.png)
- •Введение: а) История развития и современное состояние автоматики
- •Введение б) Классификация автоматических систем
- •1.1 Функции и характеристики элементов автоматических устройств
- •1.2 Датчики, основные показатели и характеристики
- •1.2.1 Датчики температуры
- •1.2.1 А) Термометры сопротивления (тс)
- •1.2.1 Б) Полупроводниковые термосопротивления (термисторы)
- •1.2.1. В) Термопары
- •1.2.2 Датчики давления
- •1.2.2 А) Пружинные датчики давления
- •1.2.2 Б) Основные сведения о выборе, установке и эксплуатации приборов давления(пд)
- •1.2.3 Датчики уровня жидкости
- •1.2.3 А) Поплавковые уровнемеры
- •1.2.3 Б) Гидростатические уровнемеры
- •1.2.3 В) Электрические уровнемеры
- •1.2.3. Г) Радиоизотопные уровнемеры
- •1.2.3 Д) Акустические уровнемеры «Эхо-5»
- •1.2.4 Датчики расхода жидкостей и газов
- •1.2.4 Б) Расходомеры постоянного перепада давления
- •1.2.4 В) Расходомеры индукционные
- •1.2.5 Датчики для автоматического анализа состава материала
- •1.2.5.1 Измерение концентрации веществ
- •1.2.5.1 А) Электрокондуктометрический метод анализа
- •1.2.5.1 Б) Низкочастотный безконтактный концентратомер
- •1.2.5.2 Плотномеры для жидкостей
- •1.2.5.2 А) Весовые плотномеры
- •1.2.5.2 Б) Поплавковые плотномеры
- •1.2.5.2 В) Гидростатические плотномеры
- •1.2.5.2 Г) Радиоизотопные плотномеры
- •1.2.6. Влагомеры для газов и твердых тел.
- •1.2.6 А) Психометрический метод измерения влажности газов
- •1.2.6 Б) Метод точки росы
- •1.2.6 В) Кондуктометрический метод измерения влажности твердых тел
- •1.2.6 Г) Метод диэлетрической проницаемости
- •2 Системы автоматического регулирования
- •2.1 Основные понятия и определения
- •2.2 Классификация систем автоматического регулирования
- •2.3 Объекты регулирования
- •2.3.1 Одноемкостные статические объекты
- •2.3.2 Одноемкостные астатические объекты
- •2.3.3 Объекты чистого запаздывания
- •2.3.4 Сложные регулируемые объекты
- •2.4 Автоматические регуляторы
- •2.4.1. Классификация автоматических регуляторов.
- •2.4.2 Регуляторы прерывистого действия (релейные, позиционные)
- •2.4.3. Регуляторы непрерывного действия
- •2.4.3 А) Статические регуляторы
- •2.4.3 Б) Астатические регуляторы (интегральные)
- •2.4.3 В) Изодромные регуляторы (пи-регул-ры)
- •2.4.3 Г) пд - регуляторы, пид - регуляторы
- •2.4.4 Основные показатели качества регулирования. Выбор типа автоматического регулятора
- •2.4.4 А) Параметры качества в регулирования для статических и астатических объектов
- •2.4.4.Б) Выбор типа регуляторов непрерывного действия для статических и астатических объектов
- •2.4.4 Г) Выбор релейного (позиционного) регулятора статических объектов
- •2.5 Исполнительные механизмы
- •2.5.1 Электромагнитные исполнительные механизмы
- •2.5.2Электродвигательные исполнительные механизмы
- •2.5.3 Пневматические исполнительные механизмы
- •3 Основы теории автоматического регулирования
- •3.1 Способы математического описания аср
- •3.1.1Дифференциальные уравнения (обыкновенные)
- •3.1.2 Передаточные функции
- •3.2 Управления типовых звеньев аср
- •3.2.1 Назначение и классификация типовых звеньев
- •3.2.2 Безинерционное звено (усилителительное)
- •3.2.3 Инерционное звено
- •3.2.4 Интегрирующее звено
- •3.2.5 Дифференцирующие звенья
- •3.2.6 Колебательное затухающее звено, апериодическое звено 2-го порядка
- •3.2.7 Звено чистого запаздывания
- •3.3 Передаточные функции аср
- •3.3.1 Последовательное соединение звеньев
- •3.3.2 Параллельное соединение звеньев
- •3.3.3 Соединение звеньев по принципу обратной связи
- •3.4 Анализ точности аср
- •3.5 Устойчивость аср
- •4 Технические средства автоматизации
- •4.1 Выбор системы приборов автоматизации
- •4.2. Пневматическая система приборов «Старт»
- •4.5 Микропроцессорные контроллеры (мпк)
- •5 Автоматизация типовых химико-технологических процессов
- •5.1 Проектирование функциональных систем автоматизации
- •5.2 Типовые объекты и типовые схемы автоматизации
- •5.2.1 Аср гидродинамических процессов
- •5.2.2 Аср тепловых процессов
- •5.2.3 Аср массообменных процессов
- •5.2.4 Аср процесса газовой абсорбции.
- •5.2.5 Аср процесса ректификации
- •5.2.6 Аср реакторных процессов
- •6.Автоматизированные системы управления технологическими процессами
2.4.4 А) Параметры качества в регулирования для статических и астатических объектов
1 -
- динамический коэффициент регулирования
статических объектов
Ф1- максимальное динамическое отклонение регулируемого параметра
Фк - потенциальное отклонение регулируемой величины в установившемся процессе в отклоненном регуляторе.
[ед.откл/%]
Р – коэффициент самовыравнивания одноемкостных статических объектов
Ф0 – заданное значение регулируемой величины μmax – максимальное отклонение значения регулируемой величины
2.
- динамический коэффициент регулирования
астатистического объекта, τ - время
запаздывания, Та – время разгона
астатического объекта.
3.
- величина регулирования
Ф’ – максимальное возмущение значения регулируемой величины в переходном процессе, Ф0 – заданное значение регулируемой величины, Ф’ - определяется для переходного процесса имеющего колебательный характер
4. τ – время регулирования для переходного процесса
5. Площадь ограничения кривой переходного процесса:
для периодических
переходных процессов
для колебательных
переходных процессов
2.4.4.Б) Выбор типа регуляторов непрерывного действия для статических и астатических объектов
Порядок выбора пропорционального регулятора
Выбирают t/T = a, по графику определяют Кдс
проверяют обеспечение tp< tp заданной, используя график tp/t=f(t/T)
Если условие выполняется,то регулятор подходит.
Регуляторы действия статических объектов.
Т.к. ПР свойственна статическая ошибка, то необходимо проверить как ошибка от статической погрешности по графику.
Фост. сравнивается с б, если условие не выполняется, то это означает, что для объекта он не применим, необходимо применить ПИ – регулятор.
Для выбранного регулятора определяются параметры его построения: коэффициент усиления Кр, время изотрома Ти. Существуют специальные формулы, обеспечивающие заданный вид переходного процесса для расчета Кр и Ти
Р. Непрерывного действия для астатических объектов.
Определяется коэф.
По величине Кда по таблице и принятому виду переходного процесса выбирается тип регулятора непрерывного действия.
Тип регулятора |
Периодический переходной |
Колебательный | ||
Кда |
t/Ta |
Кда |
t/Ta | |
П |
2.8 |
6 |
1.4 |
8 |
ПИ |
1.4 |
14 |
1.3 |
16 |
ПИД |
1.3 |
9 |
1.1 |
12 |
После выбора определяется действительное врем регулирования и сравнивается с допустимым.
Сравнивается
действительное и заданное время
регулирования, если выполняется
регулятор подходит
2.4.4 Г) Выбор релейного (позиционного) регулятора статических объектов
Данный регулятор
выбирается при соотношении
/Т<0,2
Вид переходного
процесса в АСР с применением релейного
регулятора.
Переходный процесс
носит колебательный характер с амплитудой
с периодом Т
.
Регулятору
свойственна статическая погрешность.
Колебания около
.
В исходной точке регулируемая величина
увеличивается, регулятор отключается,
но регулируемая величина по инерции
увеличивается и затем уменьшается, так
как регулятор отключен. Она уменьшается
до
и так как она становится меньше
,
то регулятор включается и
увеличивается и т.д.
Рис 2 и 3 – диаграммы
работы регулятора. Возможно построение
регулятора без зоны чувствительности
(рис3). Регулятор включается /выключается
при конкретном значении
.
В данном случае применяется релейный
регулятор в виде реле с 1 релейным
контактом и электромагнитным
исполнительным механизмом. На рис 4 -
релейный регулятор с зоной чувствительности.
срабатывание регулятора – в пределах
зоны чувствительности
.
Выбор данного регулятора
Исходные данные:
1 динамические
характеристики объекта регулирования
-
,Т,К
,
2
Определяется
величина амплитуды колебания
без зоны нечувствительности. Для этого
используется зависимость
,
по которой находят значение
и далее -
.
Далее принимается
значение
>
с учетом технологических соображений
и с учетом зоны нечувствительности.
Потом по графику зависимости
определяем
зону нечувствительности релейного
регулятора
Далее определяем
величину статической ошибки ():
,
единицы физ. величины.
-
единицы физ. величины.
-
в относительных единицах.
Если
,
то релейный регулятор можно применять
для данного объекта.
Если
,
то принимаем регулятор непрерывного
действия.
Далее проверяем
Т.
Т
=(5
6)
.
Если данное Т
слишком мало (< 5 сек), то регулятор
будет часто срабатывать, т.е. работать
в достаточно напряженном режиме, что
может привести к его отказу. Поэтому в
данном случае также необходимо применять
регулятор непрерывного действия. Далее
осуществляется выбор параметра настройки
релейного регулятора. Таким параметром
является Т
- время полного хода исполнительного
механизма. Он выбирается по графику
зависимости
П
находим
,
после чего – значение Т
.
Далее по каталогу для полученных
и Т
выбираем тип релейного регулятора. При
этом Т
обеспечивает апериодический переходной
процесс.