Автоматическое регулирование концентрации раствора кислоты в процессе карбонизации шерсти
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ходных сигналов и напряжения питания, винт для заземления корпуса ИП.
№ПараметрыЗначения1Верхний предел измерения УЭП анализируемой жидкости мкСм/см (мг/л)1000(500)2Пределы измерения температуры, С0;1003Пределы допускаемого значения основной приведённой погрешности, %, не более4,04Предел допускаемого значения дополнительной приведённой погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха на 10С 1,05Пределы допускаемого значения дополнительной приведённой погрешности, вызванной изменением температуры анализируемой жидкости на 15 С относительно температуры приведения (при включенном режиме АТК),%, не более1,56Диапазон температуры анализируемой жидкости, С5...957Давление анализируемой жидкости, МПа, не более1,68Расход анализируемой жидкости (при установке в тройник), л/ч, не более1009Вязкость анализируемой жидкости, Па с, не более0,210Время установления показаний анализатора при скачкообразном изменении температуры анализируемой жидкости на 15 С, с, не более10011Наработка на отказ, ч, не менее6400012Средний срок службы, лет, не менее8
Микропроцессорный контроллер выполнен в едином корпусе с измерительным прибором на базе универсального промышленного микропроцессорного контроллера VME9300 производства Tornado Modular System.
Усилитель тиристорный типа У-101
Предназначен для применения в схемах автоматического регулирования в качестве бесконтактного устройства для реверсивного управления исполнительным механизмом, снабженным трехфазным асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором. Усилитель рассчитан на работу при температуре окружающей среды от 5 до 50С, влажности воздуха от 30 до 80%, наличии внешнего магнитного поля до 400 А/м. Используется в закрытых взрывобезопасных помещениях при отсутствии агрессивных и электропроводных компонентов в окружающем воздухе.
Технические данные:
- входной дискретный сигнал напряжения постоянного тока при Rвх=500 Ом, 024 В;
- выходной сигнал дискретное значение трехфазного напряжения переменного тока 0; 220/380 В;
- габаритные размеры 220х326х220 мм;
- мощность, потребляемая управляемой частью усилителя до 20 В*А;
- масса до 10 кг.
Мембранный исполнительный механизм МЭО 4/25-0,63-68.
Технические данные:
- момент кручения 4 кг*см;
- время импульса 25 с;
- угол импульса 0,63 об;
.4 Структурная схема АСР концентрации кислоты
Структурная схема АСР концентрации серной кислоты представлена на рисунке 3.6.
Рисунок 3.6
Это схема АСР, в которой регулятор и объект представлены в виде элементов с известными зависимостями выходных величин от входных, с указанием связи между этими элементами и точек приложения воздействий. Такая схема является наиболее удобной формой представления АСР для определения ее статистических и динамических характеристик, а также для исследования ее свойств.
На структурной схеме автоматизации представлена автоматическая система регулирования концентрации кислоты на линии ЛК180-Ш, позволяющей поддерживать концентрацию серной кислоты в рабочем растворе на уровне 12 г/л (Сзад = 12 г/л).
В данной схеме концентратомер автоматический кондуктометрический АЖК-3102, состоящий из первичного преобразователя (чувствительный элемент), электронного блока (ЭБ), микропроцессорного блока управления и ЦАП, измеряет, регистрирует концентрацию раствора кислоты, значение которого обрабатывается и поступает на микропроцессорный регулятор, формирующий закон управления.
Преобразует сигнал усилитель У-101. Сигнал поступает на вход исполнительного механизма МЭО, который изменяет подачу воздуха при помощи вентиля в эрлифтном сосуде и тем самым изменяет подачу кислоты в смесительный бак.
3.5 Алгоритмическая схема АСР концентрации кислоты
На основании структурной схемы и моделей элементов была разработана алгоритмическая схема АСР концентрации раствора кислоты, которая представлена на рисунке 3.7.
Алгоритмическая модель регулирования концентрации серной кислоты в ванне с эрлифтом представляет собой систему с объектом управления, датчиком, ПИ - регулятором, исполнительным механизмом и регулирующим органом.
Передаточная функция объекта управления была получена аналитически и имеет следующий вид:
;
где, ко = 0,18, То = 350 с, ?=60 с
Передаточная функция датчика представляет собой инерционное звено первого порядка:
;
где Кд = 0,14, Тд = 10 с.
Передаточная функция ПИ - регулятора представляет собой:
;
Рисунок 3.7
Передаточные функции исполнительного механизма и регулирующего органа принимают следующий вид:
;
где Ким =1, Тим =25 с, Кро = 0,9.
В нашем случае Тим, Трег, Тд обладают меньшей инерционностью, чем Т0 = 350 с, поэтому ими можно пренебречь.
3.6 Расчет устойчивости АСР концентрации
Рассчитаем устойчивость АСР концентрации раствора.
,
где: - передаточная функция разомкнутой системы
- передаточная функция обратной связи
Для анализа системы необходимо перевести линейные части системы в цифровые и в дальнейшем исследовать систему в целом как цифровую.
Проводим z - преобразования:
[kTg] =z-1{x (z)}
Запаздывание в непрерывном виде: w(p)=k
Z=eTg p
Ln z=Tg p=1/Tg Ln z
Запаздывание в цифровом виде: w(z)=
Но при условии, что Тg= 60 с
з