Вступ Поняття про автоматику та автоматизацію. Автомат
|
|
Скачати 1.05 Mb.
|
Зміна витрати рідини приводить до зміни часу запізнення і до зміни коефіцієнта передачі об’єкта, а це у свою чергу значно погіршує перехідний процес у системі. Для уникнення цих явищ використовують регулятори з коректуванням параметрів настройки.Оскільки період власних коливань контура регулювання прямо пропорційний часові чистого запізнення, то час випередження  і час ізодрому  регулятора повинен змінюватися при регулюванні обернено пропорційно до витрати. Знаючи це можна написати алгоритм адаптивної системи регулювання витрати: ; (4-1)або:  . (4-2)На рис. 4.8 показана схема адаптивного контуру регулювання з PID-регулятором витрати і двома пристроями множення. Для об’єктів у яких є високочастотна і низькочастотна частини і по їх співвідношенні можна визначити зміну коефіцієнта передачі об’єкту, то у такому випадку може бути використаний самонастроювальний регулятор, у якому коректуюча вітка вносить необхідні корективи у роботу регулятора рис. 4.9. У цьому контурі встановлюється певне співвідношення між високочастотною і низькочастотною складовими. Елемент із зоною нечутливості не пропускає шуми і незначні збурення, що запобігає зміні коефіцієнта передачі від їх дії. Астатична ланка, використана у схемі, передбачена для встановлення у стані рівноваги систем коректуючого сигналу, значення якого залежить від коефіцієнта передачі основного контуру. Період власних коливань адаптивного контуру регулювання  повинен бути більшим від періоду власних коливань основного контуру на величину, яка залежить від зсуву фаз у фільтрах та інтегруючому пристрої. Адаптивний контур реагує на збурення значно повільніше, ніж основний.У порівнянні із системами з самонастроювальними регуляторами програмні адаптивні системи регулювання є більш швидкодіючими, практично безінерційні, порівняно дешеві і більш надійні. Ці системи використовуються для парових котлів та іншої теплової технологічної апаратури. На рис. 4.10 показано систему регулювання із самонастроювальним оптимізатором відносно динамічного коефіцієнта передачі об’єкта. Система формує такий вихідний сигнал  , який забезпечує необхідний коефіцієнт передачі об’єкта  . Поточне значення коефіцієнта передачі визначають із залежності: ; (4-3)Якщо для одержання регулюючої дії при динамічній похибці  використовується інтегральний регулятор з часом , то : . (4-4)Тоді коефіцієнт передачі об’єкта буде:  . (4-6)При цьому відхилення регульованого параметру буде рівне нулю. Оптимізатор такого типу бажано використовувати для мало інерційних процесів. Якщо об’єкт має запізнення, навіть незначне, то це приводить до додаткового зсуву по фазі і до перерегулювання у системі. Навіть при наявності ПІ-регулятора неможливо усунути фазовий зсув з-за нелінійності системи. У стані динамічної рівноваги  і  рівні нулю. Тому у системі не спостерігається зміни динамічного коефіцієнта передачі.У системах в яких збільшується диференціювання стає менш точним, що веде до погіршення перехідного процесу у системі.4.6. Екстремальні системи регулювання. Для багатьох технологічних об’єктів спостерігається екстремальне значення технологічного параметру у залежності від критеріїв оптимальності, які передбачаються для даного технологічного процесу: максимальна продуктивність, мінімальна собівартість, мінімізація енергетичних затрат, мінімізація затрат сировини тощо. Статична характеристика об’єкта повинна носити екстремальний характер. Форма цієї залежності у більшості випадків залежить від багатьох параметрів (факторів) і змінюється у часі. Значення керуючих дій, які відповідають екстремальному значенню показника ефективності об’єкта можуть досягатися лише шляхом автоматичного пошуку. Для цього на вхід ТОК спочатку подають пробні дії і аналізують реакцію об’єкта на них, відтак з врахуванням результатів аналізу змінюють вхідну величину об’єкта, наближаючи вихідну величину об’єкта до екстремального значення. При деяких змінах вихідна величина починає зменшуватись, в результаті чого відбувається реверс робочих дій на вході об’єкту. Таким чином, підтримується екстремальне значення параметра об’єкту. Існують різноманітні способи формування екстремуму [ ]. У якості прикладу розглянемо роботу системи із запам’ятовуванням екстремального значення регулюючої величини рис. 4.11. Виконавчий пристрій (ВП) відпрацьовує на вході об’єкта керування (ТОК) регулюючу дію  . Поточне значення регульованої величини y сприймається вимірювальним перетворювачем (ПВП) системи і подається на екстремальний регулятор (ЕР). У структуру цього регулятора входить блок пам’яті БП, елемент порівняння ЕП; блок формування імпульсів БФІ, тригер Т, і блок обмеження параметра БО.Регулятор поступово наближає вихідну величину y=  . При наступних кроках y<і регулятор коливається навколо . Пошукові кроки реалізуються на основі значення вихідної величини і запам’ятованого попереднього значення.В екстремальному регуляторі передбачено також реверсування вихідної величини при значному підвищенні інших технологічних величин.Параметрами настройки цього регулятора є зона нечутливості  , швидкість зміни вихідної величини  і час затримки спрацювання  .4.7. Компенсаційні системи регулювання. Сучасні технічні засоби автоматизації зокрема комп’ютерна техніка дають можливість реалізувати будь-які алгоритми керування порівняно з високою точністю, тому при розробці систем автоматизації бажано широко використовувати системи керування, які базуються на основі матеріальних і теплових балансів. Компенсаційні системи регулювання можна віднести до комбінованих систем автоматизації, але виділення їх в окрему групу пов’язано з тим, що у таких системах враховуються практично всі збурюючі фактори і практично з процесу регулювання виключається об’єкт. Його вплив проявляється тільки через коректуючий регулятор, коли в результаті побічних факторів не цілком реалізується умова балансу і для утримання параметра на заданому значенні необхідно вносити корективи у регулятор співвідношення, або у відповідності моделі об’єктів. На рис. 4.12 показано схему регулювання теплообмінника, яка побудована на основі теплового балансу. У блоках 1, 2, 3, 4, 5 визначаються проміжні значення тепла. У блоці 3 визначається кількість тепла, яка сприймається холодним потоком. У блоці 6 визначається кількість тепла, що віддається гарячим потоком. Співвідношення  підтримує регулятор 7, параметри настройки якого зумовлені в основному параметрами контурів витрати. При рівності  =  =0. При значних змінах в роботі теплообмінника, коли значно змінюються умови теплообміну, може відбутися   і регулятор температури 8 коректує співвідношення у напрямку виконання умови  =.Як видно зі схеми 4.12 така система регулювання значно складніша і її реалізація традиційним способом вимагає значних коштів. Використовуючи комп’ютерну техніку можна реалізувати всі алгоритми керування програмним способом, що здешевлює реалізацію та експлуатацію таких систем регулювання. У компенсаційних системах регулювання компенсуються збурення і практично динамічна модель об’єкту за переважною більшістю параметрів виключається із системи. Тому такі системи мають незначну динамічну похибку і коли детально врахувати всі особливості роботи об’єкту, то процес регулювання можна звести практично до інструментальної сумарної (результуючої) похибки системи. У кожному випадку доцільність побудови такої системи необхідно обґрунтовувати економічно. Як показують експериментальні дослідження виконані Ф. Шинським [ ], такі системи є найбільш перспективними. РОЗДІЛ 3 ТИПОВІ КОНТУРИ РЕГУЛЮВАННЯ 3.1. Регулювання витрати. Витрата речовин є одним із найважливіших технологічних параметрів, оскільки цей параметр використовують для зведення матеріальних і теплових балансів. Враховуючи сучасні тенденції розвитку керування об’єктами цей параметр стає визначальним. Найбільш розповсюдженими вимірювачами витрати є звужуючі пристрої, ротаметри, індукційні витратоміри і лічильники. Витрата це параметр на який діє багато збурень. Витрата рідини або газу є або регульованим або регулюючим параметром. При відкриванні клапана (регулюючого органа) витрата рідини або газу змінюється не миттєво. Це зумовлюється наявністю сил інерції. 3.1.1. Математична модель об’єкта витрати. На рис. 3.1 показано технологічну схему об’єкта витрати. Об’єктом регулювання (ОР) витрати є ділянка трубопроводу між точкою вимірювання витрати (первинним вимірювальним перетворювачем витрати, наприклад, місцем встановлення звужую чого пристрою) та регулюючим органом. Довжина цієї ділянки визначається правила встановлення ПВП і регулюючих органів і складає приблизно декілька метрів (якщо витрата вимірюється методом змінного перепаду тиску, то згідно правил встановлення звужуючих пристроїв і регулюючих органів, відстань між ними повинна бути не менше 8.2D, де D - внутрішній діаметр трубопроводу). Закони гідродинаміки, які визначають динамічні властивості (ОР) для рідин, газів, пари є подібними. Для рідин майже завжди можна знехтувати стискуваністю середовища, враховуючи інерцію маси рідини, яка переміщається. Під час переміщення газів, пари необхідно враховувати стискуваність середовища, яка впливає на зміну акумульованої речовини. Розглянемо простіший варіант побудови динамічної моделі нестискуваної рідини. P2 P1 1 2 3 FE 4 5 6 7 L M Рис. 1.1 Технологічна схема об’єкта витрати. 1,5- технологічні апарати; 2- насос; 3- діафрагма; 4- регулюючий клапан 6,7- запірні вентилі. Для характеристики контуру регулювання розглянемо рівняння руху об’єкта. Швидкість рідини у трубопроводі при стаціонарному режимі залежить від перепаду тиску  Р (Р=Р1-Р2) , (3-1)де V – швидкість рідини;  - коефіцієнт витрати;  - питома вага (густина) рідини (вага речовини, що приходиться на одиницю об’єму, кгс/м3).З іншого боку можемо записати, що швидкість прямо пропорційна витраті  . Відповідно, перепад тиску при стаціонарному режимі руху рідини дорівнюватиме: , (3-2)де S – площа перерізу трубопроводу. Якщо прикладена сила SΔP перевищує гідростатичний опір трубопроводу, то потік починає рухатись з прискоренням. Запишемо рівняння нестаціонарного руху рідини, враховуючи, що результуюча сила потоку рівна добутку маси і прискорення:  , (3-3)де M – маса;  - координата часу.Маса рідини у трубопроводі:  , де l – довжина трубопроводу.Зробивши деякі перетворення та підставивши вираз для визначення M, одержимо:  (3-4)Щоб визначити сталу часу об’єкта, приведемо рівняння (3-4) до наступного виду:  (3-5)Коефіцієнт при складовій  і є сталою часу: (3-6)Коефіцієнт витрати можна замінити його значенням, яке визначається з рівняння стаціонарного руху (3-2): , (3-7)і тоді стала часу матиме вигляд:  (3-8)Зауважимо, що  залежить від F і від  , пов’язаних між собою, квадратичною залежністю. ( ) Одержана залежність дозволяє кількісно оцінити динамічні властивості об’єкту при номінальній витраті рідини і якісно визначити реакцію об’єкта на збурення при інших значеннях витрати.У більшості випадків  складає від часток секунди до 5 сек.Внаслідок малої інерційності об’єкту витрати особливі вимоги висуваються до вибору ТЗА і методів розрахунку САР. Зокрема, в промислових установках інерційність кіл контролю та регулювання витрати стає спів розмірною з інерційність об’єкту. При реалізації контурів регулювання витрати необхідно враховувати якими засобами реалізований контур. При використанні електричних засобів найбільшу складність зумовлює вибір швидкодіючого виконавчого механізму, оскільки більшість існуючих виконавчих механізмів мають недостатню швидкість переміщення регулюючого органу. Рекомендується при виборі електричних засобів автоматизації використовувати ПІ-регулятори, що веде до найменших матеріальних та енергетичних витрат. При використанні пневматичних засобів необхідно враховувати динамічні властивості вимірювальної та командної ліній, а також особливості роботи пневматичного приводу. Пневматичні лінії являють собою досить складні об’єкти, тому вносять ряд труднощів для розрахунку контуру регулювання витрати. Імпульсні лінії, які зв’язують засоби контролю та регулювання, апроксимуються аперіодичною ланкою першого порядку. Окрім того, у таких контурах виникає інерційне запізнення, значення якого складає кілька секунд, при цьому загальна стала часу також зростає (параметри визначаються довжиною ліній). Вибір законів регулювання визначається необхідною якістю перехідних процесів. Для регулювання витрати без статичної похибки застосовують ПІ-регулятори. Якщо САР витрати є внутрішнім контуром в каскадній системі регулювання, то для забезпечення більшої швидкодії регулятор може реалізувати П - закон регулювання. Застосування ПД, ПІД – законів не рекомендується, так як це приводить до значних підсилень високочастотних складових. 3.1.2. Типові САР контурів витрати. Регулювання витрати рідини залежить від багатьох факторів: зокрема від агресивності перекачуваних рідин, від типу збуджувача витрати і від значення самої витрати. В САР витрати застосовують один із трьох способів зміни витрати: - дроселювання потоку речовини через РО, встановлений на трубопроводі (клапан, шибер, заслінка); - зміна напору в трубопроводі з допомогою регульованого джерела енергії (наприклад, зміною числа обертів двигуна насосу або кута повороту лопастей вентилятора); - байпасуванням, тобто перекидуваням надлишку речовини із основного трубопроводу у вільну лінію На рис. 3.2 приведена спрощена ФСА регулювання витрати між двома технологічними апаратами коли P1>>P2 і необхідний потік рідини забезпечується перепадом тиску в технологічних апаратах. P1 P2 R1 FE FC РК Рис 3.2 ФСА регулювання витрати рідин. R1- регулятор витрати з ПІ- законом регулювання; РК- регулюючий клапан; Р1 і Р2 - тиск в напірному, приймальному апаратах. В контурі рис. 3.2 витрата змінюється за рахунок зміни гідравлічного опору регулюючого клапана. Така схема проста і надійна. При перекачуванні агресивних рідин ( кислот і лугів ) використовують манжети, в яких створюють тиск за рахунок тиску інертного газу (азот, повітря). В такій схемі необхідну витрату забезпечують тиском Р1  , який регулюють клапаном РК (рис.3.3).РК FE FC 1 2 3 R1 Рис. 3.3. Регулювання витрати рідини при зміні тиску Р1. 1- напірний апарат; 2- приймальний апарат; 3- трубопровід рідини; R1- регулятор витрати; РК- регулюючий клапан. В тих випадках коли джерела стиснутого газу відсутні використовують вакуумнасоси (рис.3.4.) FE FC 1 2 3 R1 ВМ СК СД ВН Р1 Р2 Рис. 3.4 ФСА регулювання витрати рідини при зміні тиску Р2 1-напірний бак; 2- приймальний бак з тиском менше атмосферного ; 3- трубопровід; R1- регулятор витрати; ВМ- виконавчий механізм; СК- схема керування електричним двигуном постійного струму; СД- силовий двигун; ВН- вакуумнасос. В цій схемі виконавчий механізм змінює положення повзунка реостату (СК) в колі збудження електродвигуна постійного струму, який забезпечує необхідну витрату шляхом зміни обертів насоса. Найчастіше перемішування рідин відбувається примусово з використанням відцентрових насосів. В цьому випадку витрату регулюють за допомогою зміни гідравлічного опору трубопроводу (рис.3.5.) ВН FF FC R1 P1 P2 РК Рис. 3.5. ФСА регулювання витрати рідини з відцентровим насосом. У випадку створення високого напору використовують поршневі насоси, продуктивність яких можна регулювати шляхом байпасування або зміною числа ходу поршня. На рис.3.6. показана ФСА поршневого насосу. FF FC R1 РК ПН Рис. 3.6. ФСА регулювання витрати з поршневим насосом. ПН- поршневий насос; R1- регулятор витрати; РК- регулюючий клапан. Продуктивність поршневого насосу не залежить від напору, тому її не можна регулювати шляхом встановлення регулюючого клапана на напірній лінії, так як може виникнути аварійна ситуація (руйнування насоса). Регулювання необхідно здійснювати шляхом байпасування. Для насосів великої продуктивності економічно не вигідно регулювати витрату шляхом байпасування, тому продуктивність таких насосів регулюють шляхом зміни числа обертів валу насоса ( рис.3.7.) FЕ FC R1 ПН В Рис. 3.7. ФСА регулювання витрати рідин за зміною продуктивності насоса. Н- насос; В- варіатор; R1- регулювання витрати. 3.1.3. Регулювання витрати сипких матеріалів Регулювання витрати сипких матеріалів здійснюється зміною степеня відкриття регулюючої заслінки на виході із бункеру (рис.3.8, а) або зміною швидкості руху стрічки транспортера (рис.3.8, б). Давачем витрати при цьому може служити зважуючий пристрій, який визначає масу матеріалу на стрічці транспортера. Рис. 3.8. Схеми регулювання витрати сипких матеріалів:  а – зміною степеня відкриття регулюючої заслінки; б – зміною швидкості руху транспортера; 1 – бункер; 2 – транспортер; 3 – регулятор; 4 – регулююча заслінка; 5 - електродвигун 3.2. Регулювання тиску. Тиск є одним з визначальних технологічних параметрів (величин, координат) багатьох технологічних процесів (ТП):
Основними апаратами в яких необхідно контролювати та регулювати тиск є насоси, компресори, вентилятори, випарні апарати, газопроводи, ректифікаційні колони, абсорбційні колони, ресивери, нагрівальні печі, сушарки, топки котлів, барабани котлоагрегатів, парові колектори, парові магістралі, водогони, газові реактори та багато інших апаратів. Тиск в цих апаратах може змінюватись від декількох паскалів до декількох МПа. Джерелом тиску речовин можуть бути механічні, теплові, хемічні, комбіновані, біологічні процеси і т.д. Частіше всього в ТП необхідно регулювати тиск газу. Здебільшого тиск газу регулюють дроселюванням. Як відомо дроселювання газу супроводжується тепловим ефектом (охолодженням). В залежності від умов розширення і теплообміну з оточуючим середовищем процеси розширення поділяють на ізотермічні (теплообмін з оточуючим середовищем забезпечує сталість температури), адіабатичні (відсутній теплообмін з оточуючим середовищем), політропний (має місце обмін з оточуючим середовищем, але весь тепловий ефект розширення не змінюється теплообміном). Враховуючи, що температура газу впливає на його тиск, при регулюванні тиску необхідно враховувати тепловий ефект дроселювання газу. Зміна тиску газу є індикатором небалансу матеріальних потоків гідравлічної ємності. В більшості випадків тиск в ємності регулюється шляхом зміни матеріальних потоків, в окремих випадках шляхом зміни витрати енергетичних потоків (парогенератори, барометричні конденсатори і т. д.) 3.2.1. Регулювання тиску газу.  Розглянемо детальніше особливості регулювання тиску газу. Регулювання тиску газу переважно проста задача. Поведінка ідеальних газів підпорядкована рівнянню Клапейрона:  , де Р – тиск газу; V – об’єм; М – число молей газу; R – питома газова стала; Т – абсолютна температура. При сталому об’ємі системи можна записати, що швидкість зміни тиску залежить від кількості речовини: . (3-9)Якщо R і Т постійні, то швидкість зміни кількості газу у системі рівна різниці масових витрат вхідного та вихідного потоків:  , (3-10)де F – номінальна масова витрата газу (рівна максимальній пропускній здатності клапану на вхідному трубопроводі; м3/с);  та  - відповідно відносні витрати вхідного та вихідного потоків.Проінтегрувавши рівняння (3-10), знайдемо залежність тиску від витрати:  . (3-11)Якщо V – має розмірність [м3], а F – [м3/с], то стала часу буде мати розмірність [с]. Система регулювання тиску газу використовується для приведення в рівноважний стан потоку газоподібної речовини. Об’єкт, в якому регулюється тиск газу, звичайно має властивість самовирівнювання, так як тиск газу в резервуарі впливає на вхідний і вихідний потоки. Це є одноємнісний об’єкт регулювання, тому що наявність давача тиску і регулюючого клапану приводить лише до незначного збільшення сталої часу системи. Виходячи з вище сказаного диференціальне рівняння об’єкту тиску можна представити і як рівняння аперіодичної ланки першого порядку:  В цьому випадку стала часу об’єкту тиску визначається за формулою:  Тиск газу легко піддається регулюванню, навіть при малих габаритних розмірах об’єкту (наприклад, в трубопроводі). В більшості випадків можна використовувати пропорційні регулятори прямої дії з невеликою границею пропорційності. 3.2.2. Регулювання тиску пари. Виникає багато технологічних задач регулювання тиску пари. В окремих випадках є необхідність стабілізувати тиск пари у паровій магістралі або у колекторі установки. В інших випадках, виникає необхідність стабілізації тиску в технологічних апаратах, абсорберах, ректифікаційних колонах тощо. Досить складна задача регулювання тиску в парогенераторах. У першому випадку регулювання тису пари аналогічне до регулювання тиску газу і особливих труднощів немає. У другому випадку процеси набагато складніші, тому регулювання тиску пари аналогічне до регулювання температури, так як у цьому випадку визначальну роль відіграють теплові процеси, які значно інерційніші, ніж транспортування газу або пари по трубопроводах. Процес регулювання тиску пари у різних технологічних апаратах будуть розглянуті у відповідних розділах. 3.2.3. Регулювання тиску рідини. Процес регулювання тиску рідини аналогічний регулюванню витрати. Тому при розробці таких контурів регулювання необхідний детальний аналіз динамічних характеристик всіх складових контуру, особливо це стосується пневматичних засобів автоматизації, оскільки динамічні характеристики їх значно інерційніші у багатьох випадках, ніж самих об’єктів. У технологічних процесах , як правило тиск рідин не регулюють. Ці контури мають місце в гідросистемах керування силовими приводами виробничих механізмів. 3.3. Регулювання рівня рідин. Рівень є технологічним параметром, що визначає матеріальний небаланс речовини. Об’єктами, в яких регулюється рівень можуть бути проміжні ємності (баки, резервуари), випарні апарати, барабани парогенератора, абсорбери, ректифікаційні колони, бункери, силоси, дробарки, млини, сушарки, змішувачі і т.д. Контрольованим середовищем можуть бути ньютонівські рідини, сипкі і кускові матеріали та ін. Вимірювання рівня рідин є порівняно простою технологічною задачею. Вимірювання рівня сипких і кускових матеріалів в бункерах та інших ємностях є задачею значно складнішою, що пояснюється перш за все неоднорідністю речовини в об’ємі викликаною наявністю простору між твердими частинками, здатністю матеріалів до налипання і т.д. В більшості випадків регулювання рівня рідин є простою задачею. Вимоги до перехідних процесів регулювання рівня рідин у технологічних апаратах переважно не жорсткі, що дає можливість забезпечити їх практично будь-яким регулятором. Дещо складнішим є регулювання рівня пластичних середовищ, сипких матеріалів або багатофазних речовин. В залежності від технологічного обладнання i методу вимірювання, об’єкти рівня описуються різними математичними виразами.  1. В резервуар поступає потік рідини Fi , одночасно з нього насосом-дозатором відкачується потік з постійною витратою F0. В цьому випадку рівень рідини в резервуарі можна регулювати, змінюючи витрату потоку рідини на вході. Швидкість зміни об’єму рідини в резервуарі дорівнює ризниці витрат цієї рідини на вході і виході:  звідки  Для вертикального резервуару, з сталою по висоті площею поперечного перерізу, відносний рівень рідини дорівнює її відносному об’єму:  або, враховуючи попереднє рівняння  де V - ємність резервуару (м3). Для того щоб подати це рівняння в безрозмірному вигляді, віднесемо витрати потоків на вході в резервуар i на виході з нього до максимальної пропускної здатності клапана на вхідному трубопроводі F :  де fi і f0 - відносний притік рідини в резервуар i відносна витрата рідини з резервуару. Таким чином стала часу такого об’єкту дорівнює:  2. Якщо замість насоса-дозатора поставити клапан, то тоді підвищення рівня рідини викличе збільшення витрати рідини з резервуару. Така дія, направлена на встановлення рівноваги в системі, називається “самовирівнюванням”. Вплив самовирівнювання аналогічний до дії П-регулятора, який ніби знаходиться в середині об’єкту. Припустимо, що витрата рідини, яка витікає з резервуару, прямопропорцiйна її напору:  де k - коефіцієнт пропорційності. Рівень рідини не змінюється в часі лише при f0=fi. Інакше, будь-яка постійна по величині зміна притоку рідини в резервуар відносно її витрати при рівноважному стані об’єкту приведе до встановлення нового значення рівня:  При стрибкоподібному збільшенні притоку рідини в резервуар рівень в перший момент часу почне зманюватися з тою самою швидкістю, з якою вiн змінювався б в об’єкті без самовирівнювання, так як витрата рідини з резервуару f0 ще не почала збільшуватися. З наближенням f0 до fi швидкість підвищення рівня падає. Нове постійне значення рівня рідини в резервуарі досягається за нескінченно великий проміжок часу:  Підставляючи значення f0, одержимо  або  (1)В цьому диференціальному рівнянні першого порядку регулюючий параметр h зв’язаний з керуючою дією fi як в встановленому, так i не в встановленому станi. Треба зауважити, що постійна часу такого об’єкту буде дорівнювати:  а коефіцієнт передачі:   3. Об’єкт регулювання рівня рідини можна розглядати i як двоємнiсний, так як датчик рівня часто буває винесений у додаткову вимірювальну камеру. До основного резервуару приєднана вимірювальна камера, в який фіксується рівень рідини в резервуарі ; при цьому зміна рівня в камері відстає від зміни рівня в резервуарі.  (2)Постійна часу в камері представляє собою результат від ділення об’єму камери на максимальну швидкість подачі рідини в камеру. Підставимо рівняння 1 в 2 і отримаємо:   На основі останнього рівняння, функція передачі для такого об’єкту буде мати вигляд:  де   Рівень рідини має властивість коливатися при наявності зовнішніх збурень. У промислових апаратах рівень рідини, як правило, коливається з амплітудою, що сягає в деяких випадках 20-30% номінального значення рівня. Це спостерігається , наприклад, у резервуарах з киплячими рідинами. Для забезпечення стійкості контуру достатньо встановити невеликий діапазон пропорційності регулятора. У більшості технологічних випадків контури регулювання рівня швидкодіючі, оскільки період власних коливань складає декілька секунд. Введення D- складової у закон регулювання недоцільне, оскільки це, як правило приводить до збільшення амплітуди коливань, так як D- складова відіграє роль підсилювача. В об’єктах, де рівень одним з основних параметрів процесу, застосовують ПІ-регулятори, які не дають можливості відхилятись рівню від заданого значення в стані динамічної рівноваги системи. Хороші результати одержують при побудові системи регулювання рівня, що базується на зведенні матеріального балансу об’єкту. |
Схожі:
| Вступ Поняття про автоматику та автоматизацію. Автомат Автомат в перекладі з грецької самодіючий пристрій (машина, апарат, прилад, пристосування), сукупність технічних засобів, що дозволяє... |
Уроку Вступ. Узагальнення знань, отриманих учнями на уроках трудового навчання у початковій школі про професії. Поняття про технологію.... |
| 1. Поняття і зміст трудового договору Вступ |
Тема: Вступ. Загальні поняття товарознавства продовольчих товарів ... |
| Вступ. Загальна характеристика розвитку культури та літератури XIX... Поглиблене поняття про мистецтво та його види, художню літературу як словесний вид мистецтва |
1. Поняття і елементи позову. Форма і зміст позовної заяви ст. 5 Вступ ст. 3 |
| МОЛОДІЖНІ СУБКУЛЬТУРИ ТА ЇХНІЙ ВПЛИВ НА СТАНОВЛЕННЯ ОСОБИСТОСТІ СТАРШОКЛАСНИКІВ... РОЗДІЛ ЗАГАЛЬНЕ ПОНЯТТЯ ПРО МОЛОДІЖНІ СУБКУЛЬТУРИ ТА ЇХ ВПЛИВ НА СУЧАСНИЙ СВІТ |
ПЛАН ВСТУП ПОНЯТТЯ І ВИДИ ОБСТАВИН, ЯКІ ВИКЛЮЧАЮТЬ СУСПІЛЬНУ НЕБЕЗПЕЧНІСТЬ... Кримінальне право, визначаючи поняття злочину (ст. 11 КК України), вказує передусім на найважливіші його ознаки – суспільну небезпечність... |
| УРОК №1 Відомості про автоматизацію, комп'ютеризацію технологічних процесів, застосування промислових роботів. Повторення правил безпечної... |
5. Базові поняття програмування (5 год.) Поняття програми як автоматизованої системи. Складові програми: дані, логіка, інтерфейс. Поняття об’єкта у програмуванні. Атрибути... |
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua