Otchet_TAU_7

Министерство образования и науки

Российской Федерации

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Автоматизация производственных процессов»

Лабораторная работа №7

«ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНОГО РЕЖИМА ПЕЧИ»

(Система автоматического регулирования температуры в печи)

Вариант 2.

Выполнили:

студенты III-АИТ-11

Халилл М.

Ижедерова Н.

Нурмиева В.

Работу проверил: Профессор

Астапов В.Н.

2015 г.

Цель работы: Основываясь на обобщенной схеме регулирования температуры в печи составить структурную схему САР и смоделировать работу печи в ПК МВТУ.

Ход работы:

На рисунке 1 приведена схема САР температуры в печи для обжига кирпича. В данной системе печь представляет собой объект регулирования, регулируемой величиной которого является температура в печи, а регулирующим (управляющим) воздействием — линейное перемещение клапана , от величины которого зависит количество топлива, подаваемого в форсунку, а следовательно, и количество теплоты, выделяемой при его сгорании.

Внешним возмущающим воздействием f является совокупность разнообразных факторов: исходной влажности, температуры обжигаемого кирпича, изменения температуры и влажности атмосферного воздуха. При исследовании системы можно ограничиться учетом влияния на объект регулирования исходной влажности кирпича, рассматривая ее как основное возмущающее воздействие.

Функции воспринимающего органа (ВО) в САР выполняет медный терморезистор RI, включенный в мостовую схему, обеспечивающую задание требуемого значения температуры в печи посредством резистора R2. Мостовая схема также сравнивает напряжение U, пропорциональное температуре в печи 0, с задающим напряжениемU, т. е. она помимо функций задающего органа (30) выполняет функции сравнивающего органа (элемента).

Напряжение разбаланса мостовой схемы U (сигнала рассогласования) усиливается усилителем, выходное напряжение которого управляет исполнительным двигателем. Последний через редуктор перемещает клапан, т. е. изменяет регулирующее воздействие () на входе объекта регулирования.

Рис. 1. Схема САР:1 — печь; 2 — измерительная мостовая; 3 — дифференциальный магнитный усилитель; 4 — двухфазный электродвигатель; 5 — редуктор; 6 — клапан

Динамические свойства объекта регулирования и элементов САР описываются следующими уравнениями:

где Т_о, Т₁, Т₂ — постоянные времени, с; 9 — значение температуры в печи, °С; k_Q, к\,к.2, к^, кц — коэффициенты передачи; ц — линейное перемещение клапана, см; /— возмущающее воздействие на объекте регулирования; U— падение напряжения на терморезисторе, В; Uq — падение напряжения на задающем резисторе R2, В; Д(7— сигнал разбаланса мостовой схемы (сигнал рассогласования), В; t/_y — напряжение на выходе усилителя, В.

Значения параметров САР по вариантам указаны в таблице Б.2. Заданное значение температуры в печи 950 "С.

Составим структурную схему САР температуры печи:

Первая передаточная функция – исполнительный двигатель (с редуктором и клапаном)

Вторая передаточная функция – датчик температуры

Третья и четвертая передаточные функции отвечают за объект регулирования

Пятая передаточная функция – дифференциальный усилитель

Были заданы следующие параметры расчета

При моделировании данной модели получили следующий график:

Вывод: В данной работе была составлена модель САР температуры печи для обжига кирпича, в результате моделирования данного процесса мы получили график установки заданной температуры, он имеет колебательно-затухающий характер и значение температуры устанавливается на заданное значение со временем.