Расчет и оптимизация каскадной системы автоматического регулирования и автоматизированной системы управления технологическими процессами
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?ерегревателем;
разряжения в верхней части топки Sт.
Паровой котел как объект управления представляет собой сложную динамическую систему с несколькими взаимосвязанными выходными и входными величинами.
Однако, ярко выраженная направленность участков регулирования по основным каналам регулирующего воздействия (Dпв, Нб, Dвпр, tпп) позволяет осуществлять стабилизацию регулируемых величин с помощью независимых одноконтурных систем, связанных лишь через объекта регулирования. При этом регулирующее воздействие участка (сплошные линии) служит основным способом стабилизации регулируемой величины, а другие воздействия (пунктир) считаются к этому участку внутренними или внешними возмущениями.
а)
б)
Рисунок 3.2 - Принципиальная схема барабанного котла
а) Принципиальная технологическая схема барабанного парового котла
1. Экранируемая камерная топка; 2. Трубы циркуляционного контура; 3. Опускные трубы; 4. Барабан; 5,6. Пароперегреватель; 7. Пароохладитель; 8. Экономайзер; 9. Воздухоподогреватель.
б) Схема взаимосвязей между выходными и входными величинами в барабанном котле.
Существуют следующие виды регулирования:
- регулирование экономичности процесса горения;
- регулирование разряжения в топке;
- регулирование первичного перегрева пара;
- регулирование питание барабанного котла;
- регулирование качества котловой воды.
АСР водного режима барабанного котла
Рис. 3.3 - АСР водного режима барабанного котла
а). Схема регулирования продувки с 3-х импульсным регулятором;
б). Принципиальная схема регулирования ввода фосфатов;
. Барабан;
. Регулятор продувки;
. Импульсатор расхода пара;
. Пусковое устройство;
. Мерный бак;
. Плунжерный насос;
. Корректирующий прибор;
Автоматизация непрерывной продувки ввода фосфатов облегчает труд обходчиков оборудования, позволяет сократить трудоемкий лабораторный анализ качества котловой воды, ведет к увеличению срока безремонтной службы основного оборудования
Информационно-вычислительные подсистемы.
АСУ ТП отличается от традиционных систем наличием управляющего вычислительного комплекса (УВК). Его образуют совокупность технических средств и элементов, предназначенных для выработки и реализации управляющих воздействий или выдачи рекомендаций по управлению техническими процессами.
Рис.3.4 Функциональная схема ЭВМ.
Центральной частью УВК является ЭВМ. Она состоит из пяти основных элементов:
1.Запоминающего устройства ЗУ, служащего местом хранения данных, используемых при вычислении команд, выполнение которых определяет функции вычислительной машины в системе управления;
2.Арифметического устройства АУ, выполняющего вычислительные операции(сложение, вычитание, умножение, деление и сравнение);
.Устройство ввода УВ, служащего для введения в ЗУ программ и данных, обрабатываемых вычислительной системой (численных значений констант, измеренных технологических параметров, коэффициентов и др.);
.Устройство вывода УВ, обеспечивающего появление на выходе ЗУ результатов вычислений, принимаемых для непосредственного управления (численных значений сигналов управляющих воздействий) или для рекомендаций оператору;
.Устройство управления УУ, подающего в определенном порядке команды на выполнение вычислительных функций, направленных на принятие ЭВМ логических решений и арифметических операций.
.Арифметическое и запоминающее устройства (сверхоперативная память) и устройство управления образуют центральный процессор. Для решения задач управления технологическим процессом центральный процессор должен быть оснащён пятью дополнительными функциональными устройствами.
Рис. 3.5 Функциональная схема.
. Устройство текущего времени УТВ (электронные часы).Время вводится в программы, реализуются в АСУ ТП. Главное назначение устройства - расписание и учет событий, приходящих в течении дня; подача управляющих воздействий в определённый момент времени, после выявления запланированных событий.
. Устройство внешнего прерывания выполнения текущей программы. УВП при появлении с более высоким приоритетом, оставляет обработку менее важной задачи, имеющей низкий приоритет. После выполнения программы обслуживания, связанной с высоко приоритетным прерыванием, процессор возвращается к выполнению прерванной программы.
.Устройство связи с объектом УСО совместно с устройством ввода - вывода УВВ служит для связи с внешней средой в реальном масштабе времени. УВК воспринимает информацию в виде аналоговых и цифровых сигналов. Для этого существуют аналого-цифровые преобразователи АЦП. подключаемые к множеству первичных преобразователей с помощью входного коллектора. Большинство ЭВМ имеют два вида сигналов управляющих воздействий, аналоговый и цифровой. Переход от цифрового значения сигнала к аналоговому осуществляется с помощью цифроаналового преобразователя ЦАП.
. Устройство сопряжения человека с машиной. Оператор должен иметь возможность общаться с ЭВМ. Чаще всего эта связь осуществляется с пульта управления процессом. Следствием связи служат: дисплей вывода информации; дисплей ввода информации.
. Устройство связи с вышестоящим центром управления ВЦУ служит для осуществления диалога между двумя машинами, находящихся на разных уровнях управления. Кроме того, УВК соединены между со?/p>