Лекция 4

Лекция № 4

Анализ действующей системы управления на примере теплового режима методической печи.

Рассмотрим функциональную схему автоматического контроля регулирования и сигнализации теплового режима методической печи изображенную на рисунке 1.

         В этой схеме использованы обозначения, указанные в таблицах 1 и 2, приведенных ниже схемы.

Предусматривается система регулирования температуры, система регулирования «газ-воздух», система регулирования давления рабочего пространства печи.

Все эти системы выполнены с применением принципа регулирования по отклонению, они функционируют автономно друг от друга. Регулирующим воздействием системы регулирования давления является положение дымовой заслонки. Изменяя подачу газа/воздуха изменяется давление в печи так далее, так же имеют место и другие факторы взаимовлияния.

В данной схеме нет системы регулирования по контролируемым воздействиям и нет системы эффективного регулирования давления (это обусловлено запаздыванием и временем спада автокорреляционной функции, а также инерционностью шибера (регулирующей дымовой заслонки), в связи  с его большими физическими размерами). За счет инерционности запаздывания система удовлетворяет условию, когда запаздывание по регулирующему каналу больше времени спада автокорреляционной функции и система не работоспособна.

Следовательно, необходимо одновременно увеличивать подачу газа и отдавать приказ на поднятие шибера.

Наиболее эффективной в этом случае буде система каскадного типа.

Рекомендуемые материалы

Давление, температура, соотношение топливо-воздух взаимосвязаны между собой, следовательно, необходимо проводить имитационное моделирование и по его результатам производить усовершенствование системы регулирования.

Необходимо заранее оценивать давление в печи, строить комбинированную систему с тремя параллельно работающими контурами (расход газа, расход воздуха, обратная связь).

Рисунок 1 - Функциональная схема автоматического контроля регулирования и сигнализации теплового режима методической печи

Таблица 1 – Условное обозначение приборов и средств автоматизации

            ¹Отборочное устройство для всех постоянно включенных приборов представляет собой сплошную линию, соединяющую технологический трубопровод или аппарат с первичным прибором.

Таблица 2 – Буквенное обозначение основных величин по ГОСТ 3925-59 и ОСТ 36-27-77

Примечание. В ОСТ 36-27-77 приведены дополнительные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов и вычислительных устройств

Типовыми САР, которые изображены на схеме, являются:

1). САР температуры – контур 1.

2). САР соотношения газ/воздух – контур 2 и 3.

3). САР давления в рабочем пространстве печи.

Необходимо определить структуру этих систем. Из схемы видно, что эти системы функционируют независимо друг от друга. Однако, если рассматривать свойства объекта регулирования, то между температурой и давлением в рабочем пространстве печи, расходами газа и воздуха существует тесная взаимосвязь. Эта взаимосвязь проявляется в следующем:

1). Регулирующим воздействием первой системы является изменение расхода газа, в то же время для второй системы оно является контролируемым возмущением.

2). Регулирующим воздействием для второй системы является изменение расхода воздуха, но изменение расхода газа и существенно влияют на температуру и давление в рабочем пространстве печи и их можно рассматривать как контролируемые возмущения для третьей системы.

3). Динамические свойства системы регулирования таковы, что суммарное транспортное и инерционное запаздывание по своей величине больше, чем время спада автокоррелирующей функции приведенного возмущения по давлению.

Требуется определить структуру каждой из систем; принять, что эффективность функционирования этих систем невысока; дать свои предложения по изменению структуры этих систем.

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - Требования к помещению ГРП.

Система регулирования температуры:

μ – напряжение;

ИМ – исполнительный механизм;

РО – регулирующий орган – заслонка;

φ – угол поворота; G – изменение расхода природного газа.