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 давления
PT [Па]. Регулирующее воздействие
u: 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) давления PIC (рис. 1.3, поз. а).
Функциональная схема системы автоматического регулирования давления показана на рис.1.3, поз. б. Информация о давлении подается на датчик давления 2 с последующим преобразованием изменения давления в унифицированный токовый сигнал I, который поступает на вход корректирующего фильтра 5 и далее на вход регулятора 7 с типовым алгоритмом регулирования (ПИ- или ПИД- регулятор). Регулятор формирует сигнал управления u и через серводвигатель 8 и заслонку 9 воздействует на расход газа. Датчик с преобразователем 2, серводвигатель 8, фильтр 5 и регулятор 7 питаются от источника 4, а сам источник и регулятор питаются от трансформатора 3. Для индикации и регистрации давления используется автоматический потенциометр 6.
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 |
, рад/с |
, % |
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 |
- |
- |
- |
