- •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
5.2.3 Аср массообменных процессов
В химической технологии для разделения веществ широко используются массообменные процессы: абсорбцию, экстракцию ректификацию, адсорбцию и сушку.
В процессе массообмена участвуют минимум три вещества: распределяющее вещество, составляющее первую фазу; распределяющее вещество, составляющее вторую фазу; распределяемое вещество, переходящее из одной фазы в другую. Основное уравнение массопередачи:
dM=kdF∆
dM - определяет количество вещества, переходящего из одной фазы в другую через поверхность dF при движущей силе процеса ∆ и коэффициенте массопередачи k.
∆=с-сравн.
Большинство массообменных процессов проводят в аппаратах колонного типа. Для повышения качества переходных процессов в системах автоматизации массообменных установок широко используются комбинированные АСР, использующие дополнительные сигналы из промежуточных точек аппаратов. Наибольшие сложности при регулировании массообменных процессов чаще всего возникают из-за отсутствия автоматических приборов для непрерывного контроля состава получаемых продуктов. В этих случаях регулирование состава ведут по косвенным параметрам- tкип смеси ее плотности. При этом возникают сложности, связанные с компенсацией влияния возмущающих факторов на взаимосвязь между косвенным параметром и составом.
5.2.4 Аср процесса газовой абсорбции.
Сущность процесса заключается в поглощении газовой смеси( компонентов в ней) с помощью специального абсорбента. Цель процесса:
а) утилизация абсорбируемой части газового потока
б) очистка газовой смеси от какого-либо компонента
в) для ее достижения надо получить рабочий раствор на выходе из абсорбера заданной концентрации
Цель управления: достичь заданной степени очистки смеси от определенного компонента, который характеризуется дополнительной остаточной концентрацией данного компонента в газовой смеси на выходе из абсорбера.
Условия протекания процесса в абсорберах насадочного и тарельчатого типов зависит от температуры, давления и от соотношения газовой смеси и абсорбента.
Задача управления: поддержание заданного значения давления и температуры в абсорбере и его материального баланса по поглощенному компоненту газовой смеси. Данная задача решается в следующей схеме АСР газового абсорбера
Рисунок, который должен дать преподаватель
Температура в данном абсорбере стабилизируется за счет стабилизации температуры абсорбента на входе в данный абсорбер.
Основой АСР является АСР концентрации рабочего раствора на выходе из абсорбера 2. Данный АСР изменяет концентрацию рабочего раствора на выходе жидкости из абсорбера, а регулятором оказывает регулирующие воздействие на изменение количества абсорбента, поступающего в данный абсорбер.
Для поддержания материального баланса абсорбера по рабочему раствору используется АСР уравнения рабочего раствора(1), где регулируется изменение расхода рабочего раствора из абсорбера. Для стабилизации давления газа среды в абсорбере используется АСР давления(3), где регулируется изменение расхода газовой смеси на выходе из абсорбера.
Для решения задачи б) датчик концентрации устанавливается на выходе газового потока из абсорбера, а регулятор будет воздействовать также на расход подаваемого абсорбента.