Автоматична система управління гасильного апарату (стр. 1 из 4)

Міністерство освіти і науки України

Національний університет харчових технологій

Смілянський технікум харчових технологій

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

Автоматична система управління гасильного апарату

2009

ЗМІСТ

ВСТУП

1. АНАЛІЗ СТАТИЧНИХ ТА ДИНАМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТОУ ТА ВИБІР КАНАЛІВ УПРАВЛІННЯ

1.1 Короткий опис технологічного процесу

1.2 Параметричний аналіз

1.2.1 Аналіз збурень

1.3 Вибір каналів управління

2. ВИБІР ТА ОБГРУНТУВАННЯ КРИТЕРІЇВ УПРАВЛІННЯ

3. РОЗРОБКА СТРУКТУРИ СИСТЕМИ ТА РОЗРАХУНОК ЇЇ ПАРАМЕТРІВ

3.1 Завдання об'єкта регулювання

3.2 Аналіз властивостей об'єкта

4. КОНФІГУРАЦІЙНА СХЕМА СИСТЕМИ

4.1 Вибір закону регулювання

4.2 Вибір перехідного процесу

4.3 Розрахунок параметрів настройки регулятора

4.4 Основні показники якості об'єкта регулювання

4.5 Розрахунок системи на стійкість

ВИСНОВОК

ДОДАТКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

Впродовж минулих років в харчовій промисловості тривала модернізація автоматизації, внаслідок чого зростали темпи виробництва.

Основними напрямками розвитку цукрової промисловості на сучасному етапі є реконструкція, технічне переозброєння підприємств, покращення використання обладнання обслуговуючим персоналом. Для виконання поставлених задач потрібне широке впровадження приладів та засобів автоматизації, створення ефективних автоматичних і автоматизованих систем управління технологічним процесом (АСУТП). Новими можливостями для високоефективної автоматизації харчових виробництв є використання мікроконтролерів і мікро-ЕОМ., Використання мікроконтролерів та мікро-ЕОМ розширює функціональні можливості обладнання системи керування, значно підвищує надійність роботи і покращує якість продукції.

Фактори підвищення економічної ефективності автоматизації в харчовій промисловості дуже різноманітні. В сучасних умовах досягти економічної ефективності автоматизації тільки за рахунок зменшення чисельності обслуговуючого персоналу в ряді випадків не вдається. Тому до факторів підвищення економічної ефективності можна віднести слідуюче:

- підвищення якості продукції;

- зменшення витрат сировини і різних видів енергії;

- скорочення відходів виробництва;

- підвищення ритмічності виробництва;

- підвищення продуктивності праці.

Таким чином, автоматизація сприяє інтенсифікації харчових виробництв, дає суттєвий економічний ефект.

1 АНАЛІЗ СТАТИЧНИХ ТА ДИНАМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТОУ ТА ВИБІР КАНАЛІВ УПРАВЛІННЯ

1.1 Короткий опис технологічного процесу

Гасіння вапна проходить у вапно-гасильному барабані марки АИ-1.8-М2. Для гасіння вапна використовують аміачні конденсати (подача із збірника аміачних конденсатів). Також є можливість на гасіння вапна подавати чисту воду.

Очистка вапняного молока проходить в дві стадії: спочатку за допомогою двох гідроциклонів, а потім на пісковловлювачах типу «Руселя-Дорошенко». Тверді домішки з піском після пісковловлювачів шнеком видаляються з відділення. Промивка піску, вловленого на пісковловлювачах, відсутня. Тверді домішки також видаляються безпосередньо після вапно-гасильного барабана.

Після пісковловлювачів вапняне молоко поступає в мішалку-дозрівач вапняного молока, а потім в мішалку очищеного вапняного молока, звідки і подається на дозатори вапняного молока в сокоочисне відділення на станцію дефекосатурації.

Таблиця 1.1 Технологічна карта процесу.

Назва параметра	Величина параметра
Густина вапняного молоко, кг/м3	1180-1200
Температура води на гасіння t,0С	80-85

1.2 Параметричний аналіз

Для якісного проходження технологічного процесу, а також для ефективної роботи системи автоматизації необхідно визначити регулюючі і регулюємі величини, а також збурення – контролюємі та неконтролюємі. Для кращого визначення та вивчення всих параметрів проводять параметричний аналіз об’єкту автоматизації.

Регулюючі величини – це величини, що змінюються в процесі регулювання і впливають на регулюєму величину.

Регулюємі величини – це величини, які змінюються за заданою програмою.

Контролюємі збурення – це величини, що негативно впливають на хід технологічного процесу, але вони вимірюються і реєструються. Неконтролюємі збурення – це величини, що негативно впливають на хід технологічного процесу, але їх вимірювання та реєстрація недоцільні

Вапногасильний барабан як об'єкт автоматизації має ряд особливостей, які необхідно враховувати при виборі методів регулювання та засобів управління і контролю. А саме складність плавного регулювання продуктивності в залежності навантажень.

Рисунок1.2 Параметрична схема вапногасильного барабана

F.в-витрати вапняка

D.в-густина вапняного молока

Z.в-температура ваняка

Т.в-температура води на гасіння

Тнс-температура навколишнього середовища

- коефіцієнт теплопередачі

Х- помилки обладнання

Таблиця 1.2 Параметричний аналіз вапногасильного барабана

Назва параметру	Умовне позначення	Межа виміру	Допустима похибка	Значення параметру
Регулюючі величини
Витрати води	Fв	4/1	±1%	Впливає на густину вапняного молока
Регульовані величини
Густина вапняного молока	Dв	1190кг/м3	±1%	Впливає на якість
Збурюючі контролюємі параметри
Температура вапняка	Z.в	80 0С	±5%	Впливає на густину вапняного молока
Температура води на гасіння	Т.в	82 0С	±5%
Збурюючі неконтролюємі параметри
Температура навколишнього середовища	Тнс	-	-	Вливає на ефективність процесу
Коефіцієнт теплопередачі		-	-
Поломки обладнання	Х	-	-

1.2.1 Аналіз збурень

При проходженні процесу гасіння вапняку у вапно гасильному барабані виникають порушення технологічного процесу. Існують збурення (контролюємі і неконтролюємі), які негативно впливають на технологічний процес.

Контролюємі збурення – це величини, які негативно впливають на технологічний процес, вони вимірюються і реєструються. До контролюємих збурень процесу гасіння вапняку можна віднести температуру води і температуру вапнякового каменя, тому що ці параметри в ході технологічного процесу можуть змінювати свої значення.

Температура води впливає на густину вапняного молока. Підтримка температури на заданому рівні сприяє якісному і швидкому проходженню технологічного процесу (якщо не підтримувати температуру на заданому рівні то зміниться густина вапняного молока,вона збільшиться, що є недопустимо ).

Причиною виникнення контролюємих збурень можна назвати неузгоджену роботу ділянок заводу.

Неконтролюємі збурення – це величини, що негативно впливають на технологічний процес, але їх вимірювання та реєстрація недоцільні.

До неконтролюємих збурень відносяться температура навколишнього середовища та поломки обладнання. Ці збурення впливають на коефіцієнт теплопередачі та на якість і швидкість проходження технологічного процесу.

Для стабільного протікання технологічного процесу необхідно звести до мінімуму виникнення збурень – для цього необхідно узгодити роботу всіх ділянок заводу, проводити своєчасний і якісний ремонт обладнання.

Висновок: На основі параметричного аналізу вапногасильного барабана можна зробити висновок, що по структурі об’єкт автоматизації є одномірним. Якість ведення технологічного процесу значною мірою залежить від таких параметрів як: витрата води на гасіння вапна

1.3 Вибір каналів управління

На основі параметричного аналізу можна зробити висновок, що основною регулюємою величиною процесу гасіння вапна є густина вапняного молока, яка безпосередньо впливає на якість очищення дифузійного соку, якість проведення технологічного процесу. Тому дуже важливо підтримувати густину вапна на заданому рівні. Для цього необхідно вибрати канали управління за допомогою яких можливо буде стабілізуватись густину вапняного молока. З усіх регулюючих дій потрібно вибрати такий потік величини або енергії, що подається на об’єкт, мінімальна зміна якої викликає максимальну зміну регулюємої величини. Такою величиною є витрати води на гасіння, мінімальна зміна якої призведе до максимальної зміни густини (регулюємої величини). Коефіцієнт підсилення по вибраному каналу буде максимальний завдяки чому можна забезпечити більш точне регулювання.

Діапазон зміни витрат води (керуючого сигналу) повністю компенсує максимально можливі збурення – температуру води, та температуру вапняка які виникають у даному технологічному процесі, тобто існуватиме запас по потужності управління в даному каналі.

Тому для стабілізації густину вапна, як основної регулюємої величини необхідно максимально компенсувати регулюємі збурення, такі як витрати води на гасіння.

2. ВИБІР ТА ОБГРУНТУВАННЯ КРИТЕРІЇВ УПРАВЛІННЯ

гасильний апарат вапняний управління

Критерієм управління називається відношення, що характеризує якість роботи технологічного об'єкту управління в цілому і приймає числові значення в залежності від використовуємих управляючих впливів.

Технологічним об’єктом управління (ТОУ) називається сукупність технологічного обладнання і реалізованого на ньому по відповідним інструкціям або регламентам технологічного процесу виробництва.