Міністерство освіти україни

Національний університет “Львівська політехніка”

СИСТЕМИ ПРОГРАМНОГО КЕРУВАННЯ З ЗАДАНОЮ ПОСЛІДОВНІСТЮ ОПЕРАЦІЙ ЗА ЧАСОМ

Інструкція до лабораторної роботи №3

з курсу “Автоматизація періодичних технологічних

процесів” для студентів базового напрямку 6.0925 “Автоматизація та

комп’ютерно-інтегровані технології ”

ЗАТВЕРДЖЕНО

на засіданні кафедри “Автоматизація

теплових і хімічних процесів”

Протокол №7 від 05.02.2001 р.

Львів НУ “Львівська політехніка” 2001

МЕТА РОБОТИ: Ознайомлення студентів з роботою системи програмного керування з заданою послідовністю операцій за часом і командного електропневматичного приладу типу КЕП 12У.

НЕОБХІДНА ПІДГОТОВКА: знання принципів роботи системи програмного керування і принципу дії командного електропневматичного приладу типу КЕП 12У.

.

1. ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Системи програмного керування відрізняються від систем стабілізації тим, що задане значення регульованої величини в них є наперед заданою функцією часу .

На рис.1 зображена схема замкнутої системи програмного регулювання. Від схеми стабілізуючого регулювання вона відрізняється тим, що в ній замість звичайного задавача передбачено програмний.

Від замкнутих систем програмного регулювання необхідно відрізняти системи програмного керування, в яких регулюючий пристрій діє на об’єкт керування згідно заданої за часом програми (іноді по різних каналах, через різні регулюючі органи), але без порівняння показників стану об’єкту керування із завданням. Структурна схема такої системи програмного керування з впливом на об’єкт по декількох каналах зображена на рис.2.

Для нормального функціонування багатьох періодичних процесів необхідно забезпечити жорстку програмну часову послідовність робочих операцій згідно структурної схеми. Зображеної на рис.2. В найпростіших випадках розділення операцій здійснюють за допомогою реле часу.

Наприклад, при включенні потужних двигунів мішалок для обмеження пускових струмів послідовно з двигуном під’єднується електричний опір. Через деякий час після запуску двигуна реле часу відмикає цей опір.

Якщо число операцій велике, то використовуються так звані командні прилади. Для правильної настройки таких приладів необхідно точно задати режим роботи технологічного об’єкта. Таке завдання режиму роботи найбільш наглядно представляти у вигляді циклограм. Циклограмою називають графічне зображення стану виконавчого механізму системи керування як функції часу.

Рис.1. Структурна схема замкненої системи програмного керування:

ПЗ - програмний задавач ;

Д – давач (первинний перетворювач вимірюваної величини);

ЕП – елемент порівняння;

П – підсилювач;

РО – регулюючий орган;

ОР - об’єкт регулювання;

Рис.2. Структурна схема системи програмного керування

ПЗ – програмний задавач ;

РП – регулюючий пристрій;

ВМ – виконавчий механізм;

РО – регулюючий орган;

ОР – об’єкт керування.

Розглянемо технологічний процес підготовки реакційної суміші для виробництва готового продукту. Реакційна суміш утворюється шляхом перемішування 3 реакційних компонентів. Компоненти знаходяться в дозаторі 1, 2, 3 (рис.3). З дозаторів через регулюючі клапани (наприклад: з електромагнітним приводом) А, Б, В вони можуть зливатися в змішувач 4. Після перемішування суміш через клапан Г подається в реактор 5, де відбувається реакція. Циклограма такого процесу (вмикання ВМ ) може бути зображена на рис.4.

Суцільною лінією на циклограмі позначено періоди, коли регулюючий клапан відкритий. Діаграма показує, що в початковий момент часу відкриваються клапани А,Б,В і вмикається двигун мішалки. По закінченні часу t₁ , достатньому для виливання з дозаторів компонентів, клапани А,Б,В закриваються. Двигун мішалки Д продовжує працювати до моменту часу t₂ – достатньому для рівномірного перемішування компонентів. Після виключення двигуна мішалки в момент часу t₃ відкривається клапан Г і реакційна суміш зливається в реактор 5 для проведення реакції . в момент часу t₄ цикл підготовки суміші закінчується. З циклограми видно, в який момент часу і на який період повинен вмикатися кожний ВМ, а також тривалість циклу підготовки цієї суміші.