Автоматизация тепловых процессов

Дипломная работа - Физика

Другие дипломы по предмету Физика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Автоматизация тепловых процессов

 

Понятие об автоматическом регулировании

 

Автомат - самодвижущийся (с греч.)

Автоматика включает три части:

  1. теория автоматического регулирования.
  2. технические средства автоматизации.
  3. система автоматического регулирования тепловых процессов.

Авторегулирование - это автоматическое поддержание параметров на заданном уровне.

 

САР

 

j

 

m l

 

Q1 Q2

 

Н - регулируемая величина

 

1 - входной сигнал

Q2 - нагрузка

 

 

Статическая характеристика

 

 

Н(j, Хвых)

 

Нmax

 

Hmin + Dн

 

- Dн

Qmin Qном Qmax Q2 (l)

 

Такую статическую характеристику имеет статическая система авторегулирования.

 

Статическая система - это такая система, в которой каждому возмущению соответствует свое значение выходного или регулируемого параметра.

D = Hmax - Hmin - абсолютная статическая погрешность САР

- относительная статическая погрешность (статизм регулирования)

 

Структурная схема САР

 

l (Q2)

Q1, Хвх

j (Н)

 

m

 

 

 

 

 

 

Хзад Регулятор прямого

действия

1 - измерительное устройство (поплавок)

- задатчик

- усилительное устройство (рычаг)

m - физическое перемещение штока

 

Регулятор прямого действия берет энергию для работы из объекта.

 

Пример астатической системы

 

Астатическая система в независимости от нагрузки должна поддерживать постоянный уровень.

Н

 

 

+ Dн

- Dн

 

 

Q2 Регулятор переменного

действия

 

Б

2

0 М

0

 

 

 

  1. 6

 

Н

 

7 Q2

3 4 3

Q1

1 - поплавок

- электрические контакты

- регулирующий орган

- бак

- электродвигатель

- червячный редуктор

- груз

 

Порядок работы

 

Возмущение по нагрузке Q2 создает разбаланс притока и расхода Q1 и Q2 , уровень падает, замыкается верхний контакт на Б (больше), электродвигатель вращается влево на подъем клапана.

Вращение происходит до установки уровня до заданного значения (Q1 = Q2) с точностью Dн .

 

+ 0

+ D 1

Q1

 

2 - 0

Н

Q2

0 Uпит 0

 

 

 

Принципы автоматического регулирования

 

Схема авторегулирования

 

  1. Регулирование по отклонению выходного параметра.

 

l

D Uзад e j

 

 

 

ГИОС

З - задатчик

Х - сумматор

Р - регулятор

РО - регулирующий орган

ОР - объект регулирования

 

Сумматор - входное звено регулятора

 

e = Х3 - j = DU3 - dUj

 

Если e < Dн регулятор не включается и регулирующий орган перемещаться не будет. (1)

Если e > Dн произойдет включение регулятора. (2)

Преимущества:

  • точность регулирования

Недостатки:

  • (1) - компактное и высокое качество регулирования
  • (2) - низкое качество регулирования

 

  1. Регулирование по возмущению.

 

l

e j

 

 

Преимущества:

  • быстрое действие
  • годится для инерционных систем

Недостатки:

  • нет контроля за выходным сигналом, т.е. отсутствие точности регулирования за счет разомкнутости системы
  • Комбинированная система: регулирование по отклонению выходного сигнала и возмущения.

 

l

e j

 

 

 

Пример: САР питания барабанного котла.

 

 

 

 

Дпе

 

 

Н

j