Обжиг молибденового концентрата на заводе (стр. 15 из 25)

Для выбора режима дистанционного регулирования при ручном режиме выбираем станцию управления БРУ-21.

В качестве пусковой аппаратуры используются пускатели бесконтактные ПБР-2М.

Для дистанционного указания положения выходного вала электрического исполнительного механизма используем дистанционный указатель положения ДУП-М.

4.4. Разработка и описание функциональной схемы автоматизации

Контроль расхода шихты осуществляется с помощью ленточного питателя, предназначенного для измерения текущих значений расходов и суммарного количества сыпучих материалов. Выходные сигналы датчика скорости (позиция 1а) с преобразователем (позиция 1б) и тензометрического датчика силы Т2 (позиция 2а) поступает на вход блока БОИ-ЗВ (позиция 1в), где по заданному алгоритму осуществляется их преобразование, математическая обработка и вывод на алфавитно-цифровое табло БОИ-ЗВ значений среднего и суммарного расхода шихты с нарастающим итогом. Токовый сигнал с БОИ-ЗВ пропорциональный среднему значению расхода поступает на показывающий и регистрирующий прибор ДИСК-250 ТН (позиция 1г).

Контроль расхода воздуха на форкамеру

Выходной сигнал с диафрагмы ДБС (позиция 3а) поступает на преобразователь дифманометр Метран 100 ДД (позиция 3б), а затем поступает на вторичный показывающий и регистрирующий прибор ДИСК-250 модификации 1011 (позиция 3в).

Контроль расхода воздуха на подину печи

Данные о количестве расходуемого воздуха в виде унифицированного токового сигнала 4-20 мА с диафрагмы ДБС (позиция 4а) через расходомер Метран 100 ДД (позиция 4б), поступает на вторичный прибор ДИСК-250 модификации 1011 (позиция 4в), который регистрирует и показывает текущее значение измеряемой величины.

Контроль и регулирование температуры в кипящем слое печи

ЭДС с термопары ТХА Метран 201 (позиция 5а) поступает на вторичный прибор ДИСК 250С-модификации 1021 (позиция 5б), служащий для отображения и регистрации температуры и преобразования сигнала в унифицированный аналоговый токовый сигнал 4-20 мА передаёт его на регулятор ТРМ -101 (позиция 5в). Регулятор сравнивает текущее и заданное значение измеряемой величины и в случае превышения или уменьшения предела температуры, через блок ручного управления БРУ-21 (позиция 5г) воздействует магнитный пускатель ПБР-2М (позиция 5д), предназначенный для включения двигателя исполнительного механизма (позиция 5е). Выходной вал исполнительного механизма связан с поворотной заслонкой (позиция 5ж). Степень открытия заслонки для воздуха контролируется с помощью дистанционного указателя положения ДУП-М (позиция 5з).

Контроль расхода воды на кессоны

Информация о количестве расходуемой воды с диафрагмы ДБС (позиция 7а) через расходомер Метран 100 ДД (позиция 7б) поступает на вторичный прибор ДИСК 250-модификации 1011 (позиция 7в), который регистрирует и показывает текущее значение измеряемой величины.

Контроль температуры воды на выходе из кессонов ЭДС с термопары ТХА Метран 201 (позиция 8а) поступает на вторичный прибор обегающее устройство ДИСК 250С (позиция 8б), служащий для отображения и регистрации температуры.

Контроль и регулирования разрежения под сводом печи

Сигнал с датчика давления – разрежения Метран-100 ДИВ 1331, (с верхним пределом измерения 3,15 кПа) (позиция 9а) пропорциональный давлению, поступает на вторичный прибор ДИСК 250 ДД (позиция 9б) после чего сигнал передаётся на регулятор типа ТРМ-101 (позиция 9в). В случае превышения допустимого предела, регулятор через блок ручного управления БРУ-21 (позиция 9г) воздействует на магнитный бесконтактный реверсивный пускатель ПБР-2М (позиция 9д), предназначенный для включения двигателя исполнительного механизма (позиция 9е). Выходной вал исполнительного механизма связан с поворотной заслонкой (позиция 9ж). Степень открытия заслонки для воздуха контролируется с помощью дистанционного указателя положения ДУП-М (позиция 9з).

Контроль температуры перед циклоном, сухим электрофильтром и скруббером Вентури, перед дымососом

ЭДС с термопары ТХА Метран 201 (позиция 11а-14а) поступает на вторичный прибор c обегающим устройством ДИСК 250С (позиция 11б), служащий для отображения и регистрации температуры.

Контроль разрежения перед дымососом

Сигналы от датчиков давления - разрежения Метран - 100ДВ, (с верхним пределом измерения 3,15 кПа) (позиция 16а) поступают на вторичный прибор Диск 250ДД (позиция 11б), который предназначен для сбора, обработки и регистрации информации, поступающей от датчиков и отображении текущих значениях.

Контроль и регулирование уровня известкового молока в отстойнике

Сигнал с датчика уровня (позиция 16а), через акустический преобразователь ЭХО-3 (позиция 16б), поступает на вторичный прибор ДИСК 250 ДД (позиция 16в), после чего сигнал передаётся на регулятор типа ТРМ-101 (позиция 16г). В случае превышения допустимого предела, регулятор через блок ручного управления БРУ-21 (позиция 16д) воздействует на магнитный бесконтактный реверсивный пускатель ПБР-2М (позиция 16е), предназначенный для включения двигателя исполнительного механизма (позиция 16ж). Выходной вал исполнительного механизма связан с поворотной заслонкой (позиция 16з). Степень открытия заслонки для воздуха контролируется с помощью дистанционного указателя положения ДУП-М (позиция 16и).

4.5. Расчёт оптимальных параметров настройки регулятора по каналу расход концентрата – температура в кипящем слое

4.5.1. Расчёт передаточной функции объекта управления

Для расчёта передаточной функции объекта по каналу: расход концентрата (% открытия регулирующего органа μ) – температура в кипящем слое (Θ, ⁰С) воспользуемся экспериментально полученной кривой, которая приведена на Рис. 5.2.

Рис.5.2. Кривая разгона объекта

Анализ полученной кривой разгона показывает, что по исследуемому каналу объект управления может быть представлен двумя последовательно соединёнными звеньями (рис.5.3.) – звеном транспортного запаздывания с передаточной функцией

и инерционным звеном (n – го порядка) с передаточной функцией .

Рис.5.3. Схема объекта управления

Значение времени транспортного запаздывания τ находим непосредственно по графику кривой разгона. Оно равно 2 мин.

Следовательно

W₁(p) = exp(-2p),

Для определения

воспользуемся методом Симою. Для этого кривую разгона без запаздываний разобьём на участки, каждый из которых мало отличается от прямой. Принимаем шаг разбиения по времени 2 мин. Полученные точки приведены в таблице 5.2.

Табл.5.2. Исходные данные для расчёта передаточной функции

t, мин	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
Θ, оС	550	550,7	553	556,4	560,2	563	565,7	567	567,85	567,99	568

Для расчёта используем пакет MathCAD 11.

Вводим следующие исходные данные:

F₄ < 0

Поэтому принимается передаточная функция

4.5.2. Расчет передаточной функции

Введите следующие исходные данные: 1. Экспериментальную кривую разгона

2. Шаг по времени

3. Приращение входного сигнала

Ввод исходных данных

Получен следующий результат:

4.5.3. Расчет передаточной функции

Вывод результата

Передаточная функция объекта имеет вид: W(p) =

Дифференциальное уравнение объекта имеет вид:

+

+

+y(t)=

+

где

Результат решения

Рис 5.4. Передаточная функция объекта

В качестве регулятора применяем пропорционально-интегральный регулятор, который характеризуется хорошими динамическими показателями и исключает статическую ошибку.