Тема 3. Система автоматического регулирования давления газа в газоходе газопламенной печи
Описание системы.
Объект регулирования (ОР): газоходный
тракт (далее газоход) конвертера.
Регулируемая величина y:давление
газа
в газоходе, измеряемое датчиком давленияPT[Па]. Регулирующее воздействиеu: перемещение за-
Рис. 1.3.
слонки (регулирующий орган РО) с помощью электрогидравлического серводвигателя EHS(исполнительное устройство ИУ). Требуется рассчитать устройство регулирования (с возможностью индикации и регистрации) давленияPIC(рис. 1.3, поз.а).
Функциональная схема системы
автоматического регулирования давления
показана на рис.1.3, поз. б. Информация
о давлении подается на датчик давления2с последующим преобразованием
изменения давления
в унифицированный токовый сигналI,
который поступает на вход корректирующего
фильтра5и далее на вход регулятора7с типовым алгоритмом регулирования
(ПИ- или ПИД- регулятор). Регулятор
формирует сигнал управленияuи
через серводвигатель8 и заслонку9воздействует на расход газа. Датчик
с преобразователем2, серводвигатель8, фильтр5и регулятор7питаются от источника4, а сам
источник и регулятор питаются от
трансформатора3. Для индикации и
регистрации давления используется
автоматический потенциометр6.
Исходные данные для расчета системы приведены в таблицах 3.1 и 3.2.
Таблица 3.1.
|
п.п. |
Название элемента |
Передаточные функции |
|
1 |
Газоход (ОР) |
по управляющему воздействию:
|
|
2 |
Датчик (РТ) с измерительным преобразователем |
|
|
5 |
Корректирующий фильтр (F) |
|
|
7 |
Регулятор (R) |
ПИ-регулятор:
ПИД-регулятор:
|
|
8 |
Серводвигатель (EHS) |
|
|
9 |
Заслонка (РО) |
|
Таблица 3.2
|
№ вар.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tP |
|
|
М |
|
1 |
10 |
20 |
0,007 |
1 |
3 |
0,7 |
0,3 |
0,7 |
10 |
10 |
30 |
0,8 |
- |
- |
- |
|
2 |
17 |
50 |
0,01 |
2 |
2 |
0,9 |
0,5 |
0,7 |
15 |
15 |
- |
- |
0,038 |
0,03 |
1,55 |
|
3 |
12,5 |
30 |
0,007 |
3 |
1 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
20 |
20 |
35 |
1,5 |
- |
- |
- |
|
4 |
10 |
20 |
0,007 |
1 |
3 |
0,7 |
0,3 |
0,7 |
10 |
10 |
- |
- |
0,06 |
0,07 |
1,36 |
|
5 |
17 |
40 |
0,01 |
2 |
2 |
0,9 |
0,5 |
0,7 |
15 |
15 |
25 |
0,65 |
- |
- |
- |
|
6 |
17 |
30 |
0,01 |
3 |
1 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
20 |
20 |
- |
- |
0,04 |
0,016 |
1,55 |
|
7 |
14 |
30 |
0,01 |
1,7 |
2 |
0,5 |
0,5 |
0,7 |
10 |
10 |
35 |
0,9 |
- |
- |
- |
|
8 |
5 |
15 |
0,007 |
2,7 |
1,5 |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
15 |
15 |
- |
- |
0,013 |
0,01 |
1,36 |
|
9 |
0,5 |
15 |
0,007 |
1 |
3 |
0,7 |
0,3 |
0,7 |
20 |
20 |
25 |
0,46 |
- |
- |
- |
|
10 |
14 |
30 |
0,01 |
2 |
2 |
0,9 |
0,5 |
0,7 |
10 |
10 |
- |
- |
0,03 |
0,018 |
1,45 |
|
11 |
17 |
50 |
0,01 |
3 |
1 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
15 |
15 |
40 |
1,1 |
- |
- |
- |
|
12 |
14 |
20 |
0,007 |
1 |
3 |
0,7 |
0,3 |
0,7 |
20 |
20 |
- |
- |
0,036 |
0,02 |
1,28 |
|
13 |
17 |
40 |
0,01 |
2 |
2 |
0,9 |
0,5 |
0,7 |
10 |
10 |
30 |
1,4 |
- |
- |
- |
|
14 |
12,5 |
30 |
0,007 |
3 |
1 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
15 |
15 |
- |
- |
0,037 |
0,07 |
1,45 |
|
15 |
17 |
30 |
0,01 |
1,7 |
2 |
0,5 |
0,5 |
0,7 |
20 |
20 |
40 |
0,8 |
- |
- |
- |
|
16 |
5 |
15 |
0,007 |
2,7 |
1,5 |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
10 |
10 |
- |
- |
0,1 |
0,05 |
1,28 |
|
17 |
15 |
40 |
0,01 |
1 |
3 |
0,7 |
0,3 |
0,7 |
15 |
15 |
40 |
0,8 |
- |
- |
- |
|
18 |
17 |
40 |
0,01 |
2 |
2 |
0,9 |
0,5 |
0,7 |
20 |
20 |
- |
- |
0,034 |
0,016 |
1,28 |
|
19 |
8 |
20 |
0,007 |
3 |
1 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
10 |
10 |
30 |
0,5 |
- |
- |
- |
|
20 |
5 |
12 |
0,007 |
7 |
1,5 |
1,7 |
0,3 |
0,7 |
15 |
15 |
- |
- |
0,01 |
0,018 |
1,45 |
|
21 |
13 |
25 |
0,008 |
7 |
1 |
1,9 |
0,5 |
0,7 |
20 |
20 |
35 |
1,5 |
- |
- |
- |
|
22 |
16 |
40 |
0,01 |
7 |
2 |
1,4 |
0,6 |
0,7 |
10 |
10 |
- |
- |
0,04 |
0,015 |
1,5 |
|
23 |
14 |
25 |
0,01 |
7 |
1 |
2,1 |
0,5 |
0,7 |
10 |
10 |
35 |
0,9 |
- |
- |
- |
|
24 |
16 |
40 |
0,009 |
7 |
1,5 |
1,5 |
0,3 |
0,7 |
15 |
15 |
- |
- |
0,03 |
0,02 |
1,32 |
|
25 |
17 |
40 |
0,01 |
7 |
1 |
1 |
0,5 |
0,7 |
20 |
20 |
25 |
0,65 |
- |
- |
- |
,
%
,
рад/с
,
%