книги из ГПНТБ / Шински Ф. Системы автоматического регулирования химико-технологических процессов

Process-

Control

Systems

Application Design Adjustment

F. G . S H I N S K E Y

Systems Design Engineer, The Foxboro Company

,ГОС . ИУ'ВЛ' ;Ч;-;АЯ

УДК 66.01 - 52 : 62 - 54 НАУЧНО-ТЕ1л. ...ЧЕ^-JW* „

Н. И. Гельперпна. М., «Хпшгя», 1974.

336 с ; 8 табл.; 234 рис.; список лптературы 31 ссылка.

В кнпге в сжатой, по доступной форме изложены прин­ ципы автоматического регулирования техиологических про­ цессов. Приведены методика выбора, расчет, анализ построе­ ния систем автоматического регулирования и основные сведе­ ния по настройке регуляторов. Большое внимание уделено рассмотрению физического смысла явлений. Книга снаб­ жена рядом конкретных числовых примеров.

Книга рассчитана па спецпалпетов, работающих в обла­ сти автоматизации химических производств и занима­ ющихся исследованиями и проектированием систем автома­ тического регулирования. Использовать ее могут работники служб автоматизации и КИП и технологи, а также препо­ даватели и студенты вузов.

Издательство «Химия», 10707С, Москва, Стромынка, 23. Ленинградская типография № 6 «Союзполпграфпрома» при Государственном комитете Совета Министров СССР

по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 196006, г. Ленинград, Московский пр., 91.

© Перевод на русский язык. Издательство «Химия», 1974

СОДЕРЖАНИЕ

5

ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ АВТОРА

Автоматическое регулирование технологических процессов иа различных предприятиях позволяет получить высокую производи­ тельность при наименьших производственных затратах и высоком качестве продуктов. Однако системы автоматического регулирования оказываются недостаточно эффективными, если они спроектированы только на основании общих положений теории автоматического регулирования. Для наиболее эффективной работы таких систем их необходимо проектировать с учетом особенностей тех конкретных технологических процессов, для которых они предназначены.

Довольно часто системы автоматики, разработанные непосред­

в состоянии справиться с решением таких задач, а с другой — на то; что успешное проектирование систем автоматики иногда может быть выполнено без применения очень сложного математического аппа­

и университетах созданы более прогрессивные принципы проекти­ рования систем автоматического регулирования. Однако предлагаемые ими методы обычно не реализуются полиостью, если в разработке систем не участвуют люди, которые должны их эксплуатировать. Проблемы^, связанные с автоматическим регулированием технологиче­ ских процессов, как правило, возникают на заводе, поэтому должны решаться на самом предприятии. До тех пор, пока проектировщики систем автоматического регулирования и эксплуатационники не бу­ дут связанымежду собой, их общие проблемы останутся нерешен­ ными. Несмотря на то, что решение, задач автоматического регули­ рования возможно математическими методами, эти же задачи при-

8

ближенно могут быть решены путем довольно несложных приемов. Таким образом, уравнения высокого порядка и быстродействующие вычислительные машины целесообразно применять лишь там, где более простыми методами решить задачи не удается.

Некоторое* время тому назад меня попросили прочесть курс лекций по автоматическому регулированию технологических про­ цессов большой группе инженеров из различных отделов «Фоксборо

с использованием методов операционного исчисления, то мои усилия были бы затрачены напрасно, так как только незначительное число слушателей имело необходимый запас знаний. Поэтому я предпочел излагать материал общей части курса без использования опера­ ционного исчисления. Позже, при объяснении собственно проблем автоматического регулирования, я был удивлен тем, что некоторые положения, которые трудно усваиваются при их объяснении тради­ ционными методами, теперь легко усваивались.

Ценность нового подхода обнаружилась сразу. В первую же сессию слушатели смогли объяснить, почему регулируемый контур ведет себя определенным образом, почему он колеблется в опреде­ ленный период, что ограничивает сглаживание его колебаний. Предмет стал осязаемым и живым для многих слушателей. Интерес был высок, и курс имел несомненный успех. Большой спрос на конспекты прочитанных лекций вызвал появление этой книги.

Я обратил внимание на тот факт, что в предыдущие годы многие процессы, протекающие в контуре регулирования, по-моему, не были достаточно удовлетворительно объяснены. Почему, например, регу­ лятор расхода должен иметь широкую зону пропорциональности, а регулятор давления — нет? Почему регулирование с введением производной по времени менее эффективно в контуре с чистым за­ паздыванием, чем в многоемкостном контуре? Почему некоторые химические реакторы не поддаются регулированию? Почему задача регулирования процесса смешения так сложна? Почему некоторые колебания нельзя сгладить? Эти и многие другие вопросы объясняются в этой книге.

Блестяще разработанные общие положения о системах автома­ тического регулирования, а также математическое описание про­ цесса регулирования сами по себе никакой ценности не предста­ вляют. Системы автоматического регулирования должны учитывать свойства технологического процесса с целью обеспечения его

9