Автоматизированная система управления процессом атмосферной перегонки нефти
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?дные процессы для всех принятых настроек регулятора представлены на рисунке 6.8.
Оценку качества настроенной системы производим по графику переходного процесса и по логарифмическим характеристикам (кривые L3(?) и ?3(?) на рисунке 6.7).
Время регулирования tпп находим по графику переходного процесса (рисунке 6.8 кривая PressureNew_3): tпп = 7,39 с.
Запас устойчивости системы по фазе: .
Запас устойчивости по амплитуде: дБ.
Рисунок 6.8 - Переходные процессы для всех принятых настроек регулятора
.1.5 Выводы по результатам исследования
В настроенной системе переходный процесс является апериодическим, со временем регулирования tпп = 7,39 с.
Для такого процесса величина перерегулирования равна нулю. Система обладает избыточным запасом устойчивости по амплитуде и по фазе, поскольку для систем удовлетворительного качества запас по фазе лежит в пределах (20…50), а запас по амплитуде не должен быть меньше 15 дБ (по модулю). Для полученной системы имеем превышение данных значений, что означает лишь недоиспользование свойств системы. Таким образом, считаем, что система удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к устойчивости и быстродействию.
Настройка контура регулирования представлена на листе ДП-2068998-А1-25-00.00.000.Д (Настройка контура регулирования) графической части и на рисунке 6.9.
Рисунок 6.9 - Настройка контура регулирования
7 ПРОГРАММНО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
7.1 Разработка алгоритмов управления
Общий алгоритм управления и алгоритм аварийного управления, разработанные в ходе проектирования и предназначенные для облегчения задач написания программ управления, представлены на листе ДП-2068998-А1-25-00.00.000.Д (Алгоритм управления) графической части проекта и на рисунке 7.1.
Общий алгоритм управления дает представление о последовательности реализуемых действий, его особенность - наличие параллельных процессов. В начальном состоянии (блок 01) - программируемый контроллер выключен, АРМ оператора включена и работает под управлением ОС Windows XP. Следующие далее ветви параллельных процессов (учет независимости включения ПК и запуска ПО) описывают этапы инициализации системы. После включения ПК (блок 2),выполняется подпрограмма его инициализации (блок 3) и, в случае неисправности (блок 4) выдается сообщение о сбое (блок 6) с остановкой процесса инициализации системы. При успешной инициализации, ПК переходит в режим готовности (блок 5), ожидая установления связи с верхним уровнем. Блоки 8-12 описывают процесс запуска программного обеспечения АСУ ТП на АРМ. В случае успешного завершения теста и установления связи с ПК, на экран АРМ выводится признак готовности системы к работе (блок 13) - вывод главного экрана интерфейса оператора с основным меню. После этого система переходит в режим ожидания команды оператора (блок 14). Введенную команду система распознает (блок 15) и при ее успешной идентификации (блок 16) выдает команду на загрузку соответствующей программы (блок 18), иначе выводит сообщение оператору (блок 17) и ожидает следующей команды.
Рисунок 7.1 - Алгоритмы управления
В блоке 18 происходит выбор режима работы F. Если F=1, то осуществляется переход в режим наладки. В данном режиме осуществляется комплексная настройка системы управления, ее диагностика, отработка функций управления, проверка полноты и качества срабатывания блокировок аварийной защиты и пр. F=2 соответствует переходу в дистанционный режим атмосферной перегонки. В данном режиме осуществляется запуск атмосферной перегонки, эксплуатация. Отметим, что из этого режима при налаженной работе блока можно перейти в автоматический режим атмосферной перегонки.
Рассмотрим более подробно предопределенный процесс автоматического режима атмосферной перегонки. В начале работы опрашивается датчик температуры вверху ректификационной колонны (блок 24), если температура равна заданному значению (блок 25), то система опрашивает следующий датчик, если же есть отклонения от заданной температуры, происходит ПИД-регулирование и выдача необходимого воздействия (блок 27), после этого опрашивается датчик уровня колонны (блок 28). Если значение удовлетворяет заданным параметрам (блок 29), переход к следующему датчику, если же уровень принимает предельно максимальное или минимальное значение, происходит предаварийное оповещение, сигнализация (блок 30) и останов насосов (блок 31). При нормальном течении процесса, опрашиваются датчики температуры на выходе ХВК (блок 33), если температура не соответствует заданным значениям (блок 34), осуществляется ПИД-регулирование (блок 35) и вывод выходного воздействия на двигатели (блок 36). Далее опрашивается датчик давления в емкости (блок 37), если параметры не соответствуют уставкам (блок 38), осуществляется воздействие на запорно - регулирующие клапаны (блок 40), при достижении максимального или минимального значения, срабатывает предаварийная сигнализация (блок 39). Следующими опрашиваются датчики уровня и перепада уровня в емкости (блок 44), если существуют отклонения от заданного уровня (блок 45), осуществляется ПИД-регулирование (блок 50) и выдача выходного воздействия на соответствующие клапаны (блок 51) и двигатели моторов (блок 47). При минимально допустимом уровне в емкости, срабатывает предаварийная сигнализация (блок 46) и останов насосов. При нормальном ходе процесса программа осуществляет следующий опрос датчиков по той же схеме.
Рассмотрим подпрограмму ПИД-регулирования. В начале подпрограммы происходит обн