2.12. Аналіз статичної характеристики об'єкту.

Рівняння статики на основі матеріального балансу по цільовому компоненту:

(1)

З|із| рівняння (1) виразимо|виказуватимемо| в явному вигляді|виді|:

(2)

Аналіз вираження|виразу| (2) показує, що:

• Статична характеристика лінійна по каналах: ;

• Статична характеристика нелінійна по каналах .Лінеаризоване представлення статичної характеристики на основі стабілізації співвідношення витрат: (або ):

(3)

Лінеаризоване представлення статичної характеристики через розкладання в ряд|низку| Тейлора:

(4)

Позначимо:

Лінеаризоване представлення приросту вихідний змінної через прирости всіх можливих вхідних змінних:

(5)

13Типовая схема автоматизації процесу перемішування.

14. Типове рішення автоматизації.

1. Регулювання.

• Регулювання концентрації С_см по подачі реагенту G_А - як показника ефективності процесу перемішування з метою здобуття розчину, що гомогенізує.

• Регулювання рівня в апараті h_см по подачі реагенту G_Б - для забезпечення матеріального балансу по рідкій фазі.

2. Контроль.

• витрати - G_А, G_Б, G_см;

• концентрація - С_см;

• рівень - h_см.

3. Сигналізація.

• істотні відхилення С_см і h_см від завдання;

• різке падіння витрат вихідних реагентів G_Аабо G_Б, при цьому формується сигнал «В схему захисту».

4. Система захисту.

По сигналу «В схему захисту» - відключаються магістралі подачі вихідних реагентів G_А , G_Б і відбору суміші G_см.

5. Схема автоматизації процесу переміщення рідини.

1. Типова схема процесу переміщення рідини.

1.1. Об'єкт управління.

1.2. Показник ефективності.

1.3. Мета управління .

1.4. Аналіз типової схеми.

2. Основні параметри трубопроводу як об'єкту управління.

3. Схема трубопроводу як об'єкту управління для типової схеми процесу переміщення рідини.

4. Математичний опис статики об'єкту.

5. Лінеаризовані вирази мат. моделі статики на підставі розкладання в ряд|низку| Тейлора.

6. Інформаційна схема об'єкту управління.

7. Математичний опис динаміки об'єкту.

1. Типова схема процесу переміщення рідини.

1.1. Об'єкт управління - схема, приведена на рис.1.

З|із| ємкості|місткості| 1 насосом 2 по трубопроводу 3 рідина перекачується в ємність 4.

1.2. Показник ефективності процесу - витрата Q.

1.3. Мета управління процесом Q=Q_зд.

1.4. Аналіз типової схеми як об'єкту управління:

Основні елементи, що підлягають аналізу, - трубопровід 3 і насос 2.

2. Основні параметри трубопроводу як об'єкту управління.

внутрішній діаметр d:

,

де Q – витрата |, м³/с, v - швидкість потоку, м/с.

• Швидкість потоку v = 0.5 – 2.5м/с.

• Гідравлічний опір трубопроводу:

pгс = pск + pтр + pмс

• втрати тиску на повідомлення потоку швидкості:

• втрати тиску на подолання тертя потоку об стінки трубопроводу:

де  = f(Re,l) - коефіцієнт тертя.

• втрати тиску на подолання місцевих опорів:

pмс = мс*pск,

де мс - коефіцієнт місцевого опору.

• Опір, що витрачається на підйом рідини на висоту h:

pпод = *g*h

• Додатковий опір:

pдоп = p2 – p1

• Повний|цілковитий| опір:

• Потужність, котору| необхідно витратити на перекачування:

N = pобщ*Q/(10^3*),

= н*п*д,:

де - повний к.п.д., насоса; н - к.п.д. насоса; п - к.п.д. передачі;

д - к.п.д. двигуна.