5. Управление (регулирование).

Выполняется управляющим устройством с системой настройки (блоками 4 и 4а).

Пример: пуск и останов агрегата.

6. Расчет тэп.

Выполняется измерительной системой (блоком 2).

7. САЗ и САБ.

Выполняется управляющим устройством с системой настройки (блоками 4 и 4а).

11. Нарисуйте развернутую структурную схему одноконтурной АСР. Охарактеризуйте звенья этой системы.

Н

ИУy

е знаю, к чему здесь теория из лаб, но в лекции было вот это:

y

Р

ЛС1

ФП1

НП1

ИМ

О

ЛС2

ВТп

ЗД – задатчик

Р – регулятор

ЛС- линия связи

ФП – функциональный преобразователь

НП – нормирующий преобразователь

ИМ – исполнительный механизм

РО – регулирующий орган

ИМ и РО – исполнительное устройство (ИУ)

О – объект

ПП – первичный преобразователь

ВТп – вторичный прибор

Нормир. Преобр-ль предназначен для нормировки сигнала, т.е. для приведения нестандартного сигнала к стандартному

Автоматическая система регулирования (АСР) содержит как минимум три элемента, обеспечивающих поддержание соответствующего значения регулируемой технологической величины Y_i в объекте управления (ОУ):

• измерительный (ИЭ) - собирает с ОУ информацию о соответствующей технологической величине Y_i

• управляющий (регулирующий) (УЭ) - подает управляющее воздействие U на ИУ

• исполнительный - исполнительное устройство (ИУ) - воздействут на технологический поток X ОУ, управляющий величиной Y, которую называют регулируемой.

Рис.1. Функциональная блок-схема одноконтурной АСР

исполнительный механизма (ИМ) и регулирующий органа (РО) — это исполнительный элемент (ИУ).

Рис.2. Возможная развернутая функциональная блок-схема измерительного элемента (ИЭ)

Так, например, при измерении температуры посредством термопары, являющейся ПП (или Д), сигнал термопары, измеряемый в милливольтах (мВ), переводят в стандартный токовый сигнал 0-5 мА посредством НП, а при создании в целом пневматической АСР последний преобразуют посредством ФП в стандартный пневматический сигнал 20-100кПА (0,2 - 1,0 кгс/см²). Как видим, в этом случае отсутствуют ВП или же под таковым следует считать совокупность НП и ФП.

Если же для примера взять АСР расхода, то при его измерении по перепаду давления ПП будет являться, например, диафрагма, а ВП – дифманометр со стандартным электрическим или пневматическим выходом. В этой случае отсутствуют НП и ФП.

Аналогично можно дать развернутую схему и УЭ, например, в виде, представленном на рис.3.

Рис.3. Возможная развернутая функциональная блок-схема управляющего элемента (УЭ) АСР – регулятора

Здесь буквами обозначены: ЭС – элемент сравнения, - сигнал

рассогласования , П- преобразователь сигнала в сигнал z, ФЗР – формирователь закона регулирования.

12. Нарисуйте структурную схему каскадной АСР. Какие регуляторы рекомендуется применять во внешнем и внутреннем контуре?

Улучшения качества регулирования величины y₁ , добиваются за счет структуры АСР, а не за счет усложнения законов регуляторов.

Не для каждого объекта можно создать каскадную АСР. Чтобы это стало возможным и чтобы каскадная АСР была эффективна, объект должен удовлетворять, как минимум, двум условиям:

1. При одном входе объекта должно быть не менее двух выходов, то есть управляющее воздействие х₂ должно влиять, как минимум, на две технологические величины y₁ и y₂;

2. Инерционность объекта во вспомогательном канале, то есть инерционность W₂(s), должна быть меньше (желательно существенно меньше) инерционности основного канала, то есть W₁(s).

Так если передаточные функции W₁(s) и W₂(s) апериодические звенья первого порядка с запаздывающим аргументом, то есть их передаточные функции имеют вид:

W(s) =, (1)

то условие 2) всегда выполняется, если k1 < k2, t1>t2, T1>T2.

Во внутреннем контуре следует обеспечить максимальное быстродействие, - качестве регулятора R₂ использовать П или ПД - регуляторы, как регуляторы обеспечивающие максимальное быстродействие. То, что эти регуляторы дадут остаточное отклонение величины y₂ не является опасным, так как регулируется величина y₁ , а y₂ - лишь вспомогательная величина.

В контуре не используют ПИД - регулятор, а применяют, обычно, ПИ (интегральная составляющая необходима для устранения статической ошибки по величине y₁). Более того, применение Д составляющей в регуляторе внешнего контура (особенно при ПД - регуляторе во внутреннем) приведет к дифференцированию помех, в том числе, от внутреннего контура, что скажется на качестве регулирования величины y₁.

Редко, но иногда все же применяют, ПИ - регулятор во внутреннем контуре каскадной АСР, например, если во внутреннем контуре регулируется расход или соотношение расходов.

13. Дайте характеристику задач идентификации и оценивания состояния, решаемых в АСУ ТП.

Идентификация – определение параметров объекта управления (или его модели) по данным эксперимента.

Главное, от чего зависит успех разработки алгоритма, наладки и настройки промышленной АСУ – это объем располагаемой текущей и постоянной информации об объекте управления. Текущая информация об объекте в виде координат его состояния получается от измерительных устройств и используется в системе для реализации принятого закона управления. Постоянная информация в виде констант объекта необходима для синтеза оптимального (или хотя бы подходящего) закона управления для данного конкретного объекта. Эта информация получается либо в виде априорных сведений (например, по прошлому опыту для аналогичных объектов или путем математического моделирования), либо апостериори путем идентификации замкнутого контура системы.

Выполняется системой идентификации управляемого процесса (блоком 5).

Оценивание состояния – определение текущих значений таких переменных процессов, которые не могут быть непосредственно измерены или могут быть измерены с большими искажениями.

Пример: нельзя измерить влажность промышленных объектов; выделение полезного сигнала на фоне помех.

Выполняется системой оценивания состояния процесса (блоками 3 и 3а).

14. Каковы функции ЭВМ в АСУ ТП?