- •Завдання 7
- •Проблема датчика в системах автоматичного контролю та керування.
- •1. За функціональним призначенням пвп автоматичних систем поділяють на індикаторні, вимірювальні та комбіновані.
- •Пропорційний закон регулювання. Характеристика регуляторів.
- •Розробити схему автоматизації процесу сушки твердого матеріалу.
- •Розв’язок типових задач
Розробити схему автоматизації процесу сушки твердого матеріалу.
Як об'єкт управління при автоматизації процесу сушки візьмемо барабанну прямоточну сушарку, в якій сушильним агентом служать димові гази, із топки (рис. 4). Показником ефективності даного процесу є вологість к матеріалу, що виходить з сушарки, а метою управління - підтримка цього параметра на певному рівні.
Витрати матеріалу визначається продуктивністю сушарки, які, як правило, повинні бути постійними. Тому слід іти по шляху стабілізації витрат вологого матеріалу, що забезпечує задану продуктивність і усуває збудження по даному каналу. Для цієї мети встановлюють автоматичні дозатори.
Вологість к залежить від технологічного режиму попередніх процесів. Із зміною цього параметра в об'єкті виникають сильні збуджуючої дії.
Кількість вологи W, яка поглинається сушильним агентом, визначається в основному поверхнею G контакту сушильного агента і матеріалу, а також середньою рушійною силою . Поверхня G залежить від товщини шару матеріалу і його гранулометричного складу. Товщина шару визначається наявністю матеріалу в барабані і при постійних витратах матеріалу і швидкості обертання барабана (у практиці для обертання використовують асинхронні двигуни з постійним числом оборотів робочого валу) буде постійна. Гранулометричний склад залежить від ходу попередніх технологічних процесів; з його зміною до об'єкту вносяться обурення.
Середня рушійна сила визначається рушійними силами на початку D1 і в кінці D2 процесу (рис. 5). Положення точки А залежить від значень вологості матеріалу к і сушильного агента н, які визначаються попередніми процесами. Стабілізувати їх складно; по цих каналах поступатимуть обурення.
Рисунок 4 - Схема автоматизації процесу сушки:
1 - топка; 2 - камера змішувача; 3 - барабан; 4 - бункер; 5 - циклон; 6 - вентилятор; 7 - автоматичний дозатор; 8 - електродвигун барабана.
Рисунок 5 - Діаграма .
ОВ - крива рівноважної вологості; ωп , ωк, - вологість матеріалу на вході в сушарку і виході з неї; φн, φк вологість сушильного агента на вході в сушарки і виході з неї.
Положення точки Б визначається значеннями вологості матеріалу к ( к задається, виходячи з мети управління) і сушильного агента k. Величина вологості ( k залежить від витрат сушильного агента, що проходить через сушарку; чим він більший, тим менше φк і тим лівіше розташовується точка Б на лінії вологості к .Із зміною витрат сушильного агента до об'єкту можуть вноситися дієві регулюючі дії.
Положення точок Г і Д визначається положенням кривої рівноважної вологості. Положення цієї кривої залежить від температури і розрідження в барабані сушарки. Розрідження легко стабілізується зміною витрати сушильного агента, що виводиться з сушарки. Температура ж визначається всіма початковими параметрами, а також інтенсивністю процесу випаровування вологи з матеріалу. Стабілізувати її можна, зокрема, зміною витрат або температури сушильного агента. Необхідно відзначити, що інтервал зміни останнього параметра істотно обмежений, що пояснюється вимогами техніки безпеки і можливістю розкладання висушуваного матеріалу.
Таким чином, всі параметри, що впливають на показник ефективності, стабілізувати неможливо.
Тому як основний регульований параметр доцільно взяти вологість к, а регулюючу дію здійснювати зміною витрати сушильного агента. Відповідність між витратами палива і повітря забезпечується регулятором співвідношення. Необхідно регулювати також витрати вологого матеріалу і розрідження в сушарці зміною витрат відібраного сушильного агента.
При управлінні процесом сушки слід контролювати витрати палива, первинного і вторинного повітря, вологого і сухого матеріалу, температуру сушильного агента на вході в сушарку і на виході з неї, температуру в сушарці, розрідження в камері змішувача.