Модернизация АСР (автоматическая система регулирования) молотковой дробилки типа ДДМ
СОДЕРЖАНИЕ
Заданиена проектирование.
Введение.
1.ПостроениниепереходнойхарактеристикиОУ.
2.АпроксимацияпереходнойхарактеристикиОУ.
3.Выбортипа регулятораи закона регулирования.
4.Определениестойкости АСР.
5.Разработкафункциональнойсхемы АСР.
6.Выбор элементнойбазы.
7.Разработкапринципиально- монтажной
схемы АСР.
8.РазработкаинформационногообеспеченияАСР.
9.Выводы.
Литература.
ЗАДАНИЕНА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Параметрыобъекта
Т1,с= 35
Т2,с=70
τтр,с=20
К0,%Х.Р.О.= 2
Требованиятехнологии
Узад=Уст1,А=70
доп,А= 5
А1доп,А=12
tрег,доп,с= min,
t max,% ХРО = 20
Система регулированиядолжна отвечатьследующимтребованиямтехнологии:
Система должнабыть максимальнобыстродействующей.
Реализовыватьпереходныепроцессы сзаданным качеством.
Иметь внешнееуправлениезаданием.
Иметь ручнойрежим управленияИМ.
Иметь дополнительныефункции посигнализацииположениярегулируемойвеличины.
ВВЕДЕНИЕ.
Автоматизацияпроизводства– одноиз главныхнаправленийкомплекснойпрограммынаучно-техническогопрогресса. Главная цель– обеспечитьоптимальноетечение техническогопроцесса вреальных условияхпри достижениизаданногокачества иэффективности.
Надёжностьи достоверностьтехнологическогоконтроля иавтоматическогоуправленияво многомопределяютсякачествомналадки контрольно– измерительныхприборов, средствавтоматизации,систем и устройствтехнологическойсигнализации,защиты и блокировки.
Пищевые производстваоснованы нахимико-техническихпроцессах.Развитие пищевойтехнологиипривело к созданиюаппаратовбольшой единичноймощности, ипривело кнеобходимостисозданиюавтоматизацииэтих производств.
Измерительныеприборы иавтоматическиеустройстваобеспечиваютоптимальноепротеканиятехнологическогопроцесса, недоступноеручному управлению.Поэтому автоматизацияпозволяетнаиболее эффективноиспользоватьвсе ресурсыпищевогопроизводство,улучшить качествовыпускаемойпродукции изначительноповыситьпроизводительностьтруда.
В зависимостиот роли человекаразличают вуправленииавтоматическии автоматизированныесистемы управления(АСУ).
Автоматизированныесистемы управлениятехнологическимпроцессом(АСУТП) представляетсобой организационнотехническуюсистему управлениятехнологическимпроцессом. Вцелом в соответствиис принятымкритериямуправления,в котором длясбора и обработкиинформациииспользуетсявычислительнаятехника. Рольчеловека сводитьсяк содержательномуучастию в выработкерешений там,где задачимогут бытьформализованыи их выполнение,не может бытьполностьюавтоматизировано.
В соответствиис существующейтерминологиейавтоматическиесистемы управленияпринадлежатк той же областиАСУТП, но являютсявысшей ступеньюих развития,на которойчеловек полностьювыведен изпроцессанепосредственногоуправления.
Комплекстехническихсредств АСУТПвключает исредство локальногоконтроля,сигнализации,регулирования,которые могутфункционироватьавтономно.
Автоматизацияпроизводства– непрерывноразвивающийсяпроцесс, причёмистинностьюего развитияявляется то,что переходк более высокойступени неозначает помимоисчезновенияхарактерныхчерт развитияна лучшей ступени,так как каждаяпоследующаяступень являетсяпродолжениеми развитиемнизшей ступени.
Анализ структурныхсхем автоматическойсистемы регулирования(АСР) показывает,что основнымэлементомсистемы являетсяобъект управления,без которого,какой либоразговор осистеме управлениятеряет всякийсмысл.
Объект управления(регулирования)– это промышленнаяустановка, вкоторой естьнеобходимостьуправлятьтехнологическимпроцессомавтоматически,следовательно,без участиячеловека. Очевидно,что при созданииАСР свойстваобъекта управлениябудет игратьсущественноезначение привыборе элементовдля реализацииэтой системы,а также на свойствасистемы в целом.При этом надоотменить, чтоесли характеристикамиэлементов можнокак – то варьировать,то свойстваобъекта управленияостаются, практическинеизменными.Поэтому изучениехарактеристикобъекта управленияотносятся кодной из основныхзадач теорииавтоматическогоуправленияи регулирования.
В даннойкурсовой работеЯ разрабатываюАСР для молотковойдробилки типаДДМ-1, в соответствиис требованиемданной технологии.Обеспечитьоптимальныйрежим работыв выборе типарегулятораи закона регулирования,в соответствиис параметрамиобъекта. Моясистема должнаобладать достаточнымзапасом устойчивости.
Данная курсоваяработа имеетследующиесокращения:
АСР – автоматическаясистема регулирования;
ОУ – объектуправления;
РВ – регулируемаявеличина;
П; ПИ; ПИД –относительныезаконы
регулирования;
АР – автоматическийрегулятор;
АФЧХ – амплитуднофаза - частотная
характеристика;
ДУ – дифференциальноеуправление;
1.ПОСТРОЕНИЕПЕРЕХОДНОЙХАРАКТЕРИСТИКИОУ.
В качестве ОУдля всех вариантовданы технологические аппараты, которыеописываютсядифференциальными уравнениямивторого порядка,которые имеютвид:
где - росттемпературыв печи (˚С)
t - время (мин; сек)
- запаздывание (мин; сек)Уравнение (1.1)- это обычноелинейноедифференциальноеуравнениевторого порядкас постояннымкоэффициентоми запаздыванием.
В
ТАУ принятоДУ записыватьтаким образом,чтобы в правойполовине находиласьвходная величинаи её производнаяи запись показывает,что с моментавведения входногосигнала должнопройти t временидо того времени,пока начнетизменятьсявыходная величина,при изменениина величину ,а в левой - выходная величинаи ее производная.
Р 
ешениемуравнения (1.1)есть уравнениефункции
по которойможно построитьпереходнуюхарактеристикуОУ при известномзначении входногодействия . В результатеисследованияреального ОУдля вычисленияего динамическихпараметровнеобходимопровести циклэкспериментовдля вычисления Т1,
Т2, Ко.
В случае,когда эти параметрыизвестны илизаданы, по нимможно смоделироватьпереходнойпроцесс.
Для этоговыполняемследующиедействия:
-
З
аписываемуравнениестатики
котороеполучаем изуравнения(1.1).
2) Чтобырассчитатьпереходнойпроцесс в динамикенеобходиморешить уравнение1.1. Его решениепри нулевыхначальныхусловиях имеетвид:
где e --- основанатуральногологарифма
t --- время
С
помощью уравнения(1.2) можно рассчитатьпереходнуюхарактеристику объекта.Вычисляем приблизительнуюдлительностьпроцесса поформуле:tп≈ 3(Т1+Т2) (1.3)
Время tп разделим на20 – 25 одинаковыхинтервалов.Подставим своизначения вформулу 1.3.
tп≈ 3(35+70)= 315;
Тогдаинтервал равенt ≈ 315:25=12,6 мин.
Примеминтервал = 13.
Теперьподставим вуравнение (1.2)значение времени(t) кратные выбранномуинтервалу,найдём значениевыходной величиныв выборе моментавремени.
Результатподсчетовзапишем в видетаблицы.
Таблица1.1
Времяtмин(с) | Регулируемаявеличина ∆У,С |
| 0,0 | 0,00 |
| 20,0 | 0,00 |
| 33,0 | 0,57 |
| 46,0 | 1,93 |
| 59,0 | 3,65 |
| 72,0 | 5,50 |
| 85,0 | 7,32 |
| 98,0 | 9,03 |
| 111,0 | 10,58 |
124,0 | 11,97 |
| 137,0 | 13,19 |
| 150,0 | 14,24 |
| 163,0 | 15,15 |
| 176,0 | 15,92 |
| 189,0 | 16,58 |
| 202,0 | 17,14 |
| 215,0 | 17,61 |
| 228,0 | 18,00 |
| 241,0 | 18,33 |
| 254,0 | 18,61 |
Необходимоиметь в виду,что из-за появлениятранспортногозапаздывания,все значенияДУ будут сдвинутына величинуТ. По найденнымзначениям намелиметровкестроим график.
2.АППРОКСИМАЦИЯПЕРЕХОДНОЙХАРАКТЕРИСТИКИ.
При анализесвойств элементовАСР в основномиспользуютаппроксимированныехарактеристикидля упрощенияпроцесса анализаи уменьшенияколичестварасчетов.
Так элемент,что являетсяапериодическимтиповым звеномвторого порядкаможно аппроксимировать,как апериодическоезвено первогопорядка последовательносоединенногос запаздывающимзвеном.
Таким образом,мой ОУ можетбыть представленкак аналогичноесоединениес такой разницей,что запаздывающеезвено будетиметь как чистоетранспортноезапаздывание,так и емкостноеза счет инерционностиапериодическогозвена. Соединениеимеет вид: Рисунок 2.1
Объектуправления.
Аппроксимациюможно выполнитькак аналитическим,так и графическимспособом. Выполняемграфическимспособом. Наиболеепростой изграфическихметодов, является«метод касательной».
Определивпараметры ОУпри помощиэтого метода,по построенномуграфику.
У
равнениеапериодическогозвена первогопорядка имеетвид:
а
его решениепри начальныхнулевых условиях;без учёта τ0:
гдеТ0 – параметр,найденный пографику методом«касательной».
Аналогичнопервому графикурассчитаемграфик переходногопроцесса ваппроксимированномОУ по уравнению(1.4), приняв tп=3Т0.tп=3143=429;Находим интервалтаким же образом,но без учётазапаздывания.
Результатызаписываемв таблицу: Таблица 2.1
Времяtмин(с) | Регулируемаявеличина ∆У(С) |
| 0,0 | 0,00 |
| 33,0 | 0,00 |
| 54,5 | 2,79 |
| 75,9 | 5,18 |
| 97,4 | 7,25 |
| 118,8 | 9,02 |
| 140,3 | 10,55 |
| 161,7 | 11,87 |
| 183,2 | 13,00 |
| 204,6 | 13,98 |
| 226,1 | 14,82 |
| 247,5 | 15,54 |
| 269,0 | 16,16 |
| 290,4 | 16,69 |
| 311,9 | 17,15 |
| 333,3 | 17,55 |
| 354,8 | 17,89 |
| 376,2 | 18,19 |
| 397,7 | 18,44 |
| 419,1 | 18,66 |
Поданным таблицынужно построитьграфик аппроксимированногоОУ. Для этогона рис 1. налаживаемещё одну ось,для аппроксимированногоОУ. После этого,что и график1, в том же масштабе,строим аппроксимированныйграфик.
По совпадениюграфиков делаемвывод про то,насколько точноаппроксимированныепараметрыаппроксимированногообъекта соответствуюткачествамреальногообъекта.
Свойства ОУ,его классификация.
Объект являетсястатическим,классификацияпо окончаниюпереходногопроцесса регулирующаявеличина приходитк установившемусязначению.
Объект являетсяс сосредоточеннымипараметрами,потому что ток,имеет определённоезначение.
Дробилка являетсяпростым объектом,так как описываетсяпростым ДУвторого порядка.
Дробилка являетсяодно-емкостнымобъектом.
Дробилка обладаеттранспортными небольшимемкостнымзапаздыванием.
Значениямидинамическихпараметровопределеныв результатеаппроксимацииследующие: К0,Т0, τ0.
Из двух принциповпо регулированиюи по отключению,выбирают поотключению.Основное значениепо отключению«точность»;хотя и естьнедостаток– запаздываниепо отключениюи возмущающемувоздействию.
3.ВЫБОРТИПА РЕГУЛЯТОРАИ ЗАКОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ.
Выбор типарегулятораначинают санализа требованийтехнологиик качествупереходныхпроцессов вАСР.
Из трех типовыхоптимальныхпроцессов(апериодического,с 20% перерегулированием,с минимальнойплощадью) выбираемтот, которыймаксимальноотвечает требованиямвыходных данных.
Таккак перерегулирование- это самоеответственноеиз показателейкачества, тои выбор переходногопроцесса в АСРнужно начинатьс него. Для этогонужно:
-
О
пределитьдопустимоеперерегулированиев системе:
(3.1)
(3.2)
Подставим своизначения вформулу (3.1), а=>uв (3.2);
Уmax=70+12=82;т.к.Уmax равен82, то теперь
можноподставитьвсе значенияв формулу (3.1)
Следовательноможно использоватьпереходнойпроцесс с Fmin.
Определив типпереходногопроцесса, переходимк определениютипа регулятора.
Тип АР выбираютиз соотношенияτ0/Т0.
Измоего графикая определил,что τ0=33;а Т0=143=>
=>33/143=0,23.Так как приотношении τ0/Т0от 0,2 до 1, нужновыбрать непрерывныйрегулятор.
Определив типрегулятора,перехожу доопределениязакона регулирования.Для этого определяю
динамическийкоэффициентрегулирования:
г
деА1 – максимальновозможноеотклонение.
К0– коэффициентпередачи ОУ.
ƒmax– максимальновозможноевозбуждающеедействие.
Подставимсвои значенияв формулу (3.3)
Кд=12/(220)=0,3.
ОпределивКд и знаяотношениеτ0/Т0 пономограммевыбора законарегулирования,которые могутобеспечитьтребуемоезначение А, вАСР. По номограммемне подходитвсе законырегулирования,выбираю П –закон регулирования.
Теперь провожупроверку настатическоеотклонениепо формуле;
=(К0ƒмах)/(1+КС) (3.4)
гдеКс=К0Кр– коэффициентпередачи системы,его находимпо формуле:
Кс=в/(τ/Т0); (3.5)
гдев=1,0 т.к. у меняFmin.
Кс=1,0/0,23=4,3
Теперь у меняесть все данныедля того, чтобыпроизвестипроверку настатическоеотклонение.
=220/1+4,3=7,5 (3.6)
У менястатическоеотклонениепревышаетдопустимоезначение ипоэтому я ивыбираю ПИзакон регулирования.
Соответственнос типом переходногопроцесса изаконом регулированияопределяем:
tp=τ0Кп (3.7)
гдеКп – относительныйкоэффициентт.к. у меня
ПI– закон регулированияи типовой переходной
процесс Fmin, то принимаюКп=16, всоответствиис
таблицей.
Подставляюзначения вформулу (3.7)
tp=3316=528;
Следовательноподходит ПИД– регуляторпотому, что tрв ПИД законерегулированияполучаетсяменьше, так какмы стремимсяк минимальномузначению.
После окончаниявыбора типарегуляторанеобходимоопределитьпараметрыкачества процессарегулированияс выбраннымрегулятором.
А именно:
максимальноединамическоеотклонение
А1=КдК0ƒmax (3.8)
т.к.все значенияесть, то подставимв формулу:
А1=0,3220=12
Последнимпунктом являетсявычислениепараметровнастройки АР,для этого потаблице, методомКотельниковавыбираем необходимыепараметрынастройки. Потаблице Котельникованашёл пересечениеПИД – регулятораи Fmin;получиласьформула:
Кр= 1,4 / K0( τ0/ Т0)
Подставляемзначения:
Кр= 1,4 / 2( 33 /143) = 0,16
Tи= 1,3 τ0
Подставляемзначения:
Tи= 1,3 33 = 42,9
Tп= 0,5 τ0
Подставляемзначения:
Tп= 0,5 33 = 16,5
4.ОПРЕДЕЛЕНИЕСТОЙКОСТИ АСР.
Для определениястойкостиработы проектируемойАСР при расчетахпараметрахнастройки АРвоспользуемся( критериемНайквиста ).
В основе критериялежит анализАФЧХ разомкнутойАСР. При провиденииэксперимента,схему АСР разбиваюв любой точке,получаю разомкнутуюсистему, подаюпостоянныепо амплитудеи по частотеот 0 до ∞ синусоидальнаякомбинация,фиксирующаязависимостьамплитуды ифазы выходныхколебаний отчастоты входных,получают АФЧХ.Данные по еёположению накомплекснойплощади, делаютвывод про стойкостьсистемы.
Выполняемследующиедействия:
а. Строим упрощённуюструктурнуюсхему разработаннойАСР.
Рисунок4.1.
ГдеАР – передаточнаяфункция выбранноготипа регулятора(ПИД – регулятора).
б. Разорвалиглавную обратнуюсвязь, получилиразомкнутуюсистему вида:
Рисунок 4.2.
С
оединениетиповых динамическихзвеньев которымиявляется АРи ОУ будет иметьобщую передаточнуюфункцию:
Wр.с(Р) =Wар(Р)W3(P)Wа(Р)
гдеWар(Р) – передаточнаяфункция выбранногоАР.
W3(P)– передаточнаяфункция запаздывающегозвена.
Wа(Р) – передаточнаяфункция апереодическогозвена.
гдедля ПИД – регулятора
Wа.р.(Р)= ( Kp Tи Tп PІ+ Tи P +1 ) / Tи Р (4.2)
Дальшепосчитаемчастотныефункции элементовсоединения:
Запаздывающеезвено:
А
периодическоезвено:
ПИД – регулятор:
(4.5)АФЧХ соединениеможет бытьпредставленокак сумма АФЧХкаждого изэлементовсоединения.Воспользуюсьсамым простымвариантом. Сточки функцийполучим модульхарактеристикии её фазу длякаждого изэлементов:
Запаздывающеезвено: А(ω)=1; ƒ(ω)=-ωt;
Апериодическоезвено:
ƒ
(ω)=jarctgT0ω
ПИД – регулятор:
( Kp Tи Tп PІ+ Tи P +1 ) / Tи Р= Wа.р.(Р)(4.2)
Дальше дляпостроенияАФЧХ разомкнутойсистемы подставлюв уравнениеА(ω) и ƒ(ω) значениесоответствующихпараметров(К0 и Т0).Таким образом,получу выражение,для решенияАФЧХ звеньевсоединения.Аналогичнополучаю выражениедля регулятора.
Дальше подставляяв выражениезначение ω,рассчитаюхарактеристику.Результатырасчётов запишув таблицу.
Таблица4.1.
| АФЧХ системыс ПИД – регулятором | ||||||||
| Частота | А-звено | Зап. Звено | ПИД-регулятор | Результирующая | ||||
| W | A(w) | ф(w),гр | A(w) | ф(w),гр | A(w) | ф(w),гр | A(w) | ф(w),гр |
| 0 | 2,000 | 0,0 | 1 | 0,0 | Бескон. | -90,0 | Бескон. | -90,0 |
| 0,005 | 1,627 | -35,6 | 1 | -9,5 | 0,765 | -73,2 | 1,245 | -118,2 |
| 0,007 | 1,414 | -45,0 | 1 | -13,2 | 0,560 | -66,7 | 0,792 | -125,0 |
| 0,01 | 1,146 | -55,0 | 1 | -18,9 | 0,411 | -57,4 | 0,471 | -131,4 |
| 0,03 | 0,454 | -76,9 | 1 | -56,7 | 0,226 | -11,5 | 0,103 | -145,1 |
| 0,032 | 0,427 | -77,7 | 1 | -60,5 | 0,224 | -8,2 | 0,096 | -146,4 |
| 0,07 | 0,199 | -84,3 | 1 | -132,4 | 0,258 | 30,7 | 0,051 | -186,0 |
| 0,09 | 0,155 | -85,6 | 1 | -170,2 | 0,296 | 41,5 | 0,046 | -214,2 |
| 0,1 | 0,140 | -86,0 | 1 | -189,1 | 0,317 | 45,7 | 0,044 | -229,4 |
| 0,11 | 0,127 | -86,4 | 1 | -208,0 | 0,339 | 49,2 | 0,043 | -245,2 |
| 0,13 | 0,107 | -86,9 | 1 | -245,8 | 0,385 | 54,8 | 0,041 | -277,9 |
| 0,15 | 0,093 | -87,3 | 1 | -283,6 | 0,432 | 59,2 | 0,040 | -311,8 |
| 0,18 | 0,078 | -87,8 | 1 | -340,4 | 0,506 | 64,0 | 0,039 | -364,1 |
| 0,22 | 0,064 | -88,2 | 1 | -416,0 | 0,606 | 68,6 | 0,038 | -435,6 |
гдеА(ω)=Аа(ω)Аз(ω)Ар(ω)
ƒ(ω)=ƒа(ω)+ƒз(ω)+ƒр(ω)
Позначениемрезультирующейхарактеристикистроим на комплекснойплощади годограф.
Изграфика я могусделать вывод,что как запаспо фазе ∆ƒ=57˚, ипо амплитуде∆l=0,94˚,то системаустойчива таккак имеет большойсравнительнозапас и по амплитудеи по фазе. Приложение3-годограф.
5.РАЗРАБОТКАФУНКЦИОНАЛЬНОЙСХЕМЫ АСР.
В данном разделетребуетсяразработатьфункциональнуюсхему АСР. Дляэтого необходимоопределитьтип датчика,наличие нормирующегопреобразователяи др.
Функциональнаясхема АСР молотковойдробилки ДДМ-1предусмотренадля размоласыпучих продуктов.
Привод осуществляетсяот электродвигателя,который запускаетсяв свою очередьчерез магнитныйпускатель (NS)и сеть (напряжением380 В).
Для того чтобыFC «ПРОТАР» знал когданагрузка наэлектродвигательбольше илименьше и подавалсигнал на магнитныйпускатель (NS),чтобы ИМ закрывалзаслонку большеили меньше, уменя стоиттрансформатор,который следитза одним изпроводов, подходящихк электродвигателю,следовательнокогда нагрузкана электродвигательбольше,то попроводу идёти ток больше,и наоборот,когда меньшетогда и токидёт меньше.
У меня такжеесть и другойтрансформаторк нему подсоединяетсяамперметр, чтовдруг есливыйдет из строяFC «ПРОТАР»то операторпереключасьв ручной режим,может следитьпо нему за изменениемуправляющимвоздействием(GI) и регулироватьпо показаниямприбора «амперметра»(EI), заслонкой.
А также у меняесть сигнализация(А), она срабатываетпри превышениирассогласования.
Отсюда можносделать вывод,что при нагрузкедвигателя, ИМавтоматическипризакрываетзадвижку, доосвобождениядробилки отсыпучего продукта.А также при незагруженностиприоткрываетзадвижку.
6.ВЫБОРЭЛЕМЕНТНОЙБАЗЫ.
В данномразделе мненужно выбратьэлементнуюбазу для разработаннойАСР, следовательно,выбрать конкретныйАР, ИМ, пусковогоустройства,датчика и другихэлементов схем.
Выбор элементнойбазы.
От того как Я рассчиталзначениярегулированияи необходимыедополнительныефункции, а такжеучитывая количествовозможных вобъекте контуроврегулированиявыбираем регулирующийприбор «Протар-110».Что создаётновые возможностипри созданиисхем автоматизации,но одновременнотребует новыхподходов иАСУП. Для программированияи настройкиприбор имеетвыносной пультоператора.Прибор имеетсредствасамодиагностикии отказа, облегчающиепоиск неисправностей.Специальныхзнаний в областиматематическогопрограммированияот персонала,осуществляющегоналадку иобслуживание,не требуется.
Далее мненеобходимовыбрать нормирующийпреобразователь.Выбираю нормирующийпреобразовательЕ-842, предназначенныйдля преобразованиятока трансформаторав унифицированныйсигнал 0-5А. Дляизмерениярегулируемойвеличины вкачестве датчикаиспользуемтрубу Вентури.
Ставим дватрансформаторатока; одинпредназначендля регулирования,а второй дляизмерениярегулируемойвеличины, используемамперметр. Вкачестве нормирующегопреобразователяиспользуюпреобразователь,который преобразуетсигнал в унифицированныйсигнал ГСП.
Выбираю типпусковогоустройства.
Регулируемымпараметромдробилки являетсяток нагрузкиэлектрическогодвигателя,который контролируеттрансформатортока ТА и электродвигатель,и регулируетподачу продуктапри помощирегулируемойзадвижки.
В качестве ИМвыбираю МЭО,так как этоготребует даннаятехнология.
На станцииручного управленияпредусмотрелкнопки дляпереключенияна автоматическоеи ручное управление.
Управлениеэлектродвигателемосуществляетсячерез ключ F1,через контактмагнитныхпускателейNS, а такжеконтакт тепловогореле КК1.
Спецификацияприведена втаблице 6.1.
Таблица 6.1.
Наименованиеэлемента. | Тип,марка | Кол-во. |
| Первичныйпреобразователь | Е842 | 1 |
| Трансформатортока | ТА | 2 |
| Исполнительныймеханизм | МЭО 0,63/125-0,25 | 1 |
| Ключ управления | КУ, ТП1 | 1 |
| Авторегулятор | П-110 | 1 |
| Сигнализация | ТСБ-2 | 1 |
| Клемболтовоесоединение | КБС | 4 |
| Магнитныйпускатель | ПБР-2 | 1 |
| Кнопки | КН | 2 |
7.РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНО– МОНТАЖНОЙСХЕМЫ.
В данномразделе наоснове монтажныхсхем разрабатываетсяПМС системырегулирования.
Описаниепринципа действияпринципиальноймонтажной схемыАСР заключаетсяв следующем.
Управлениеэлектро двигателеммолотковойдробилкиосуществляетсяпо сети напряжением380 (В). Также управлениеэлектродвигателемосуществляетсячерез ключ F1,также контакттеплового релеКК1.
Для измеренияи подачи токана амперметр,я установилтрансформаторТА1. Трансформаторбудит следитьза нагрузкойдвигателя,чтобы оператормог при неработоспособности«ПРОТАР»переключившисьсначала в ручнойрежим ПК2 , заслонкой,через кнопкиZб Zм черезМЭО заслонкой.
Когда в дробилкебудет большоеколичествосыпучего продукта,тогда двигательбудит большенагружен,следовательнок трансформаторуТА2 пойдёт токбольше чем принедосыпаниидробилки.
У меня такжеесть и второйизмеряющийтрансформаторТА2. Он измеряетнагрузку надвигателе,тоисть токидущий к двигателю.Следовательночем ток больше,тогда и «ПРОТАР»изменяет положениезаслонки, закрываяеё через релеподведённоек контактамМЭО, и наоборот.
Посколькурегулирующийприбор типа«Протар - 110» имеетвходной токдо 5 мА, то устанавливаемпреобразовательЕ842 которыйпреобразуетток 5А в ток 5мА.Для преобразования5мА в 0,2 ставитсяшунт.
Также на схемепредусмотренасигнализацияТСБ/2, которая, срабатываетпри превышениирассогласования.
8.РАЗРАБОТКАИНФОРМАЦИОННОГООБЕСПЕЧЕНИЯАСР.
Данный разделвыполняетсяв зависимостиот типа выбранногорегулятора.
Так как дляинформационногообеспечениянедостаточнофункциональнойи принципиально-монтажнойсхем, прибор«Протар-110» требуетпрограммирования.Для полученияоптимальногоиспользованиявозможностейприбора необходимосамостоятельноразработатьпрограмму
Записываюразработаннуюпрограмму:
Таблица8.1
-
Шаг Команды 00 F16 01 F41 02 P 03 F10 04 F01 05 F40 06 E 07 F41 08 1
09 F41 10 L2 11 F00
Эта программасодержит следующиеалгоблоки:
F16– масштабированиеи демпфированиесигнала А;
F41– пересылкаи заполнениерезультатапредыдущего
вычисления;
Р – эквивалентныйпараметр;
F10 – интеграторзадания;
F01– ПИД импульсноерегулирование;
F40 – вызовпеременнойдля последующеговычисления;
1 – входнеинвертирующегокомпаратора1;
L2 – входинвертирующегокомпаратора2;
F00 – ввод,вывод информации,фиксация концапрограммы.
Два компаратораиспользуютсядля рассогласованияпредельныхзначенийсигнализации.
9.ВЫВОДЫ.
Выводыо сделанной работе, а это:
1–й раздел. Построениепереходнойхарактеристикиреального ОУи определениепостояннойвремени изапаздывания.
Вэтом разделея подставилв программуKURSAR2000 своиисходные данныеи программамне подсчиталаtп=315, времяtмин,и регулируемуювеличину ∆Y,C.Я по значениямtмин– времени, ирегулируемойвеличине ∆Yпостроил графикреального ОУ.
2-йраздел. Послепостроенияграфика реальногоОУ Я «методомкасательной»,провёл касательнуюи определилτ=33 и Т0=143,подставив впрограммуKURSAR2000 своиисходные данныеи τ=33 иТ0=143 мне программавыдала времяtмин,и регулируемуювеличену ∆Y,C,поскольку этизначения яполучил, я построилграфик аппроксимированногоОУ.
3-йраздел. В этомразделе я подсчиталперерегулированиеψ = 17% посколькуоно меньше20 % Я выбиралпроцесс с Fminперерегулированием;Выбрал тип АРиз соотношенияτ0/Т0= 0,23 .Выбрал непрерывныйрегуляторпотому, что от0,2 до 1 нужно выбиратьэтот.
Провёлмногочисленныепроверки ипонял что мненужно выбратьПИД регулятор.Потом по таблицея нашел формулынеобходимыемне. Подставиввсе значенияв программуСАР я получилграфик.
4-й раздел.Подставив впрограммуKURSAR2000 данныекоторые на тотмомент у меняуже были, мнепрограммавыдала таблицупо которой яи построилАФЧХ. Определилустойчивостьсистемы с выбраннымрегулятороми переходнымзначением, атакже проанализировалполученнуюАФЧХ и определилпо ней запасустойчивостипо амплитудеи по фазе;Моя системаполучиласьустойчива какпо амплитудетак и по фазе.
∆l=0,94;∆ƒ=57˚.
5-й раздел. Вэтом разделея разрабатывалфункциональнуюсхему, определилтип датчика,определил нуженли мне нормирующийпреобразователь,ставил сигнализацию,магнитныйпускатель.
6-й раздел.Выбирал покатолугу элементнуюбазу для монтажнойсхемы: ключ,сигнализацию,авторегулятор,магнитныйпускатель,кнопки.
7-й раздел.Разрабатывалпринципиальномонтажнуюсхему: потключалк «ПРОТАР»,преобразователь,шунт, реле ит.д.
8-й раздел.Разрабатывалинформационноеобеспечение.
Условий эксплуатацииявляется необходимостьпостроенияавтоматическихсистем регулированияна базе последнихдостиженийтехники –микропроцессорныхконтроллеров«ПРОТАР-110».
Устройство«ПРОТАР-110»позволяетреализоватьалгоритмическое управление, учитывающееспецификуфункционированияуправляемыхтехнологическихагрегатов,экстремальностьтребованийк САУ и условийих функционирования.
Поэтому напредприятиях,чтобы уменьшитьзатраты необходимоприменять«ПРОТАР-110»
ЛИТЕРАТУРА.
ЧижовА.А., ФедоровскийЛ.М., ЧернецкийВ.Д.
«Автоматическоерегулированиеи регуляторыв пищевойпромышленности».-2-е изд., перераб.и доп.—М.: Легкаяи пищевая пром-сть,1984.- 240 с.
2. Клюев А.С.«Автоматическоерегулирование»-М.:
Высшая школа,1986.
НовицкийО.А. СергуновВ.С. «Автоматизация
производственныхпроцессов наэлеваторахи
зерноперерабатывающихпредприятиях»,Москва
«Колос» 1981.
4. А.С.Клюев, П.А.Минаев«Наладка системконтроля иавтоматическогоуправления»
МЕХАНІКО– ТЕХНОЛОГІЧНИЙТЕХНІКУМ
ОДЕСЬКОЇДЕРЖАВНОЇАКАДЕМІЇ ХАРЧОВИХТЕХНОЛОГІЙ
Спеціальність5.092503
Група3А – 44
КУРСОВАРОБОТА
КР-5.092503-_
ЗДИСЦИПЛІНИ
“Теоріяавтоматичногокерування тарегулятори”
Темароботи: МодернізаціяАСР завантаженнямолотковоїдробарки типуДДМ.
Варіантзавдання № 22 __
Розрахунково–пояснювальнізаписка містить__сторінок.
Виконав:
Прокопенко.В.С___________ Дата 24.05.00Підпис______
Керівникпроекту:
ЯровийІ.І. Дата____Підпис_________
Консультантз вимог ЄСКЦ:
ХаджилійВ.В. Дата____Підпис_________
Захист”_____”травня 2000 р.
Оцінка___________
Керівниккурсовогопроектування___________І.І.Яровий
Викладачспец.дисциплін _______С.А.Левіщенко