Введение

Автоматическое регулирование представляет собой наиболее эффективный принцип автоматики при частичной автоматизации, когда технические средства автоматики осуществляют лишь простые функции управления, связанные с измерением, анализом, контролем различных физических величин и отработкой решений, принятых оператором в виде уставок, программ или других сигналов управления.

Современные системы управления сложными объектами промышленной технологии строятся по иерархическому принципу. Это значит, что система управления такими объектами расчленяется на ряд систем, стоящие на разных уровнях подчинения. Система более высокого ранга, ориентируясь на общий (глобальный) критерий управления, выдает команды на включение или отключение отдельных локальных объектов, а также осуществляет выбор частных критериев управления этими объектами. Локальные системы управления осуществляют поддержание заданных оптимальных режимов как в пусковых, так и в нормальных эксплуатационных условиях. Являясь нижним иерархическим уровнем автоматических систем управления промышленными объектами локальные системы осуществляют функции измерения, контроля и регулирования основных технологических параметров, характеризующих состояние технологического процесса. Количество регулируемых параметров в отдельно взятой локальной системе управления невелико и составляет один или два параметра. Из общего числа систем управления современным производством локальные системы составляют около 80%. Качество работы локальных систем управления во многом определяет стабильность и качество выходного продукта, а, следовательно, и рентабельность производства.

1 Исследование линейной части системы

1. Описание функционально - принципиальной схемы САУ

На установке реализовано од­ноконтурное регулирование уровня жидкости в резервуаре.

Рисунок 1- Установка для исследования АСР уровня жидкости в гидравлическом резервуаре.

На установке реализовано од­ноконтурное регулирование уровня жидкости в резервуаре.

Вода поступает в резервуар 4 (объект регулирования) по длинному трубопроводу, на котором установлены параллельно вентиль 1 и пневматический регулирующий клапан 2. Расход воды контролируют по показаниям ротаметра 3. Уровень воды в резервуаре (регулируемую величину) измеряют гидростатиче­ским дифманометром-уровнемером 9. Пневматический сигнал с его выхода поступает па вторичный прибор ПВ3.2 со станци­ей управления 5 и работающий с ним в комплекте автоматиче­ский регулятор комплекса «Старт» ПР3.35 6, а также па мано­метр 8 с электрическим выходом, подаваемым на регистрирую­щий прибор 7. Выход с регулятора направляется на исполнительное устройство - клапан 2. Вентиль 1 предназначен для подачи на объект и в систему регулирования возмущающих воздействий, вентиль 10 — для установки номинального расхо­да жидкости через объект. Заданное значение уровня жидкости в резервуаре устанавливают задатчи- ком станции управления прибора 5.

1.2 Функциональная схема

На основе имеющейся функционально-принципиальной схемы построим функциональную схему.

Функциональная схема – это схема, состоящая из функциональных элементов, которые показывают их функциональное назначение при автоматическом управлении технологическим процессом и связь между ними.

- передаточная функция вентиля 10; - ПФ задатчика станции управления 5; - ПФ резервуара 4; - ПФ ротаметра 5; - ПФ вентиля 1; - ПФ дифманометра - уровнемера 9 прибора 6; - ПФ регулятор комплекса 6; - ПФ манометра 8.

Рисунок 2 - Функциональная схема установки для исследования АСР уровня жидкости в гидравлическом резервуаре

где x(t)- регулируемая величина- уровень воды в резервуаре 4;

f(t)- возмущающее воздействие- изменение расхода воды;

L₀- предписанное значение регулируемой величины;

L_\изм- действительное значение регулируемой величины, соответствующее фактическому режиму работы системы.