- •Введение
- •1 Характеристика объекта управления и его технологических процесов
- •1.1 Паровой котел, как объект автоматизации
- •1.2 Описание парового котла де-16-14гм
- •1.3 Технические характеристики парового котла де-16-14гм
- •1.4 Технические характеристики вспомогательного оборудования
- •2 Системный анализ существующих проектных решений сау и к котлов малой мощности
- •3 Разработка технического задания на сау и к
- •4 Разработка структурной схемы сау и к
- •4.1 Структура автоматической системы регулирования топлива
- •4.2 Структура автоматической системы регулирования воздуха
- •4.3 Структура автоматической системы регулирования разрежения
- •4.4 Структура автоматической системы регулирования питания
- •5 Анализ и выбор средств автоматического контроля и регулирования
- •Методика выбора датчиков
- •5.2 Измерительные системы температуры
- •5.2.1 Метрологический выбор средств измерения температуры
- •5.3 Выбор датчиков давления
- •5.3.1 Метрологический выбор средств измерения давления
- •5.4 Выбор датчиков расхода
- •Выбор измерительных приборов
- •5.5 Регулирующие устройства
- •5.5.1 Отличие Ремиконта от микро-эвм и других свободно
- •5.5.2 Основные свойства контроллера Ремиконт p-130
- •Функциональные возможности и виртуальная стpуктуpа
- •5.5.4 Пример построения схемы конфигурации алгоблоков Ремиконта р-130
- •5.6 Выбор вспомогательных устройств
- •6 Заказная спецификация средств автоматизации
- •7 Разработка функциональной схемы сау и к
- •8 Расчет систем автоматического управления
- •8.1 Расчет аср топлива
- •8.1.1 Динамические характеристики элементов аср топлива
- •8.1.3 Расчет границы области заданного запаса устойчивости
- •8.1.4 Построение переходного процесса замкнутой системы
- •8.1.5 Прямые оценки качества переходного процесса по каналам f и s
- •8.2 Расчет аср питания
- •8.2.1 Динамические характеристики элементов аср питания
- •8.2.2 Расчет границы области заданного запаса устойчивости
- •8.3 Расчет аср воздуха
- •8.3.1 Динамические характеристики элементов аср воздуха
- •8.3.2 Расчет границы области заданного запаса устойчивости
- •8.3.3 Построение переходных процессов по каналу f и s
- •8.4 Расчет аср разрежения в топке котла
- •8.4.1 Расчет динамических характеристик элементов аср
- •8.4.2 Расчет границы области заданного запаса устойчивости
- •8.4.3 Построение переходных процессов по каналу f и s
- •9 Расчет первичных преобразователей
- •9.1 Расчет первичных преобразователей измерения расхода
- •9.1.2 Расчет сужающего устройства для измерения расхода пара
- •9.1.3 Расчёт погрешности измерения расхода пара
- •Расчет сужающего устройства для измерения
- •9.1.5 Расчёт погрешности измерения расхода питательной воды
- •9.2 Расчет первичного преобразователя измерения уровня
- •10 Технико-экономическое обоснование проекта
- •10.1 Построение графика занятости участников проекта
- •10.2 Затраты на разработку проекта
- •10.3 Определение единовременных капитальных вложений на приобретение средств автоматизации и их монтаж
- •10.4 Расчет экономической эффективности
- •11 Экологичность и безопасность проекта
- •11.1 Условия и охрана труда на производстве
- •11.2 Расчет системы заземления щита управления
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а
- •Приложение в
- •Приложение д
8.2 Расчет аср питания
8.2.1 Динамические характеристики элементов аср питания
Структурная схема АСР питания приведена на рисунке 8.7, где приняты следующие обозначения
Wр(Р)–передаточная функция регулятора,
Wоб(Р)–передаточная функция объекта регулирования,
Wро(Р)–передаточная функция регулирующего органа,
Wдф(Р)–передаточная функция демпфера,
S(t)–задающее воздействие,
y(t)–выходная характеристика,
f–возмущающее воздействие.
Рисунок 8.7 – Структурная схема одноконтурной АСР
Найдем передаточную функцию регулирующего органа (РО), для этого определим:
Максимальный массовый расход среды: Qmax = 17,6 т/ч.
Шаг построения расходной характеристики РПК по расходу:
т/ч.
Расход питательной воды в расчетной точке: Qj = ∆Q · (j - 1) + 0.2∙Qmax, результаты расчета сведем в таблицу 8.6.
Начальное значение, шаг и конечное значение счетчика регулирующего органа: j = 0,1...10. Из полученной расходной характеристики (рисунок 8.8) определим
Кро
=
,
(8.19)
.
тогда передаточная функция РО запишется как
Wро = Кро = 0,157 .
Таблица 8.6 – Зависимость Qj = f(Li)
Lj |
Qj, т/ч |
0 |
1,664 |
0.1 |
3,2 |
0.2 |
4,736 |
0.3 |
6,272 |
0.4 |
7,808 |
0.5 |
9,344 |
0.6 |
10,88 |
0.7 |
12,416 |
0.8 |
13,952 |
0.9 |
15,488 |
1 |
17,024 |
Рисунок 8.8 – График зависимости Qj = f(Lj)
Передаточная функция датчика уровня, т.к. инерционность датчика мала, считаем его усилительным звеном
,
(8.20)
где Кд - номинальный статический коэффициент усиления датчика разрежения, мА/( кгс/м2)
,
(8.21)
где I – выходной токовый сигнал датчика равный 4÷20 мА,
Р – перепад давления равный 16 кгс/см2,
мА/( кгс/см2).
Коэффициент передачи отборного устройства Кот для уравнительного сосуда с частично обогреваемой плюсовой линией будет равен:
Кот
= 0,97 – 0,0009·
(8.22)
где Qmin = 0,3·Qmax = 0.3 · 17,6 = 5,28 т/ч – наименьший массовый расход.
,
Передаточная функция демпфера измерительной цепи регулятора:
, (8.23)
где Тдф – настраиваемая величина, с,
для регулятора типа Ремиконт – 130 Тдф = 0,04+α·1,32,
α – значение потенциометра “Демпфер” в регуляторе (изменяется от 0 до 1).
При максимальном значении α = 1 находим передаточную функцию демпфера
Расчет параметров
передаточной функции объекта
.
(8.24)
Плотность воды на линии насыщения ρ1 и плотность пара на линии насыщения ρ2 ρ1 = (Рб) = 887,154 кг/м3, ρ2 = (Рб) = 5,145 кг/м3.
Коэффициент
передачи ε =
,
где F = dб · Lб = 1 ∙ 7.5 = 7.5 м2 – площадь зеркала испарения в барабане.
Время запаздывание τз выбираем в зависимости от давления в барабане котла Рб=1 МПа: τз = 25 с.
Передаточная
функция объекта:
.
