kotel (708896), страница 14

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

T₁₂ = T_СП / T₁₀ = 150мин. / 0,3о.е. = 500мин.

Грубо рассматриваемая САУ может полноценно фильтровать коррелированные шумы со временем спада в четверть часа и закономерные составляющие с периодом появления 4 часа.

Нормированные параметры регулятора устанавливаем по подсказке преподавателя:

K’_Р = 1, K’_I = 0,5.

Рассчитываем с помощью специализированной программы частотные характеристики САУ. Функция спектральной плотности входной и выходной величины САУ показаны на рис. 5.3.8.

Рисунок 5.3.8 Функции спектральной плотности на входе и выходе САУ

Нормированная выходная дисперсия равна 0,101793 (D’_y=0,101793), что означает снижение входной дисперсии в 9,8 раз.

Определим теперь степень снижения диапазона колебаний стабилизируемой величины y после подключения САУ:

0,32

Чтобы рассчитать абсолютное СКВО, требуется знать дисперсию шума, подаваемого на вход САУ. Для этого на практике выбирают отрезок времени, в течение которого регулятор был отключен, и изучают колебания выходной величины. В нашем случае дисперсия колебаний Y равна 0,0009 (т/м³)², СКВО равно 0,3 т/м³.

Абсолютное СКВО рассчитываем по формуле:

0,0095 т/м³.

4 СКВО дают наиболее вероятный диапазон колебаний стабилизируемой величины y в абсолютных единицах:

Д_y = 4_y = 40,0095 = 0,038 т/м³.

Анализируя этот материал, мы можем сделать следующие выводы:

• Расчетные статистики выгодно использовать для сопоставительного анализа неслучайных свойств изменяющихся во времени величин или одной и той же величин, но в разные моменты ее "жизни",

• Средний уровень изменений Х(t) фиксирует статистическая оценка Х_ср;

• Оценкой скорости колебаний может служить время спада автокорреляционной функции, чем она больше, тем медленнее в среднем колеблется Х(t);

• Анализ спектра колебаний позволяет дополнительно увидеть, на каких частотах преимущественно сосредоточена мощность колебаний Х(t).

5.4 Устойчивость САУ. Классы требований к качеству управления

5.4.1 Формулирование требований к САУ

Рассматривается система автоматического регулирования подачи топлива в печь спекания. Для спекания шихты на глиноземных заводах используются трубчатые вращающиеся печи. С одной стороны в печь поступает топливо – угольная пыль в смеси с воздухом. С другой стороны в печь подается сырье – и выводятся газы. Получаемый продукт – спек – из печей подается на участок дробления.

Нормальная работа печи спекания характеризуется определенной концентрацией кислорода в отходящих газах, по которой косвенно оценивают количество сгораемого топлива. Чем больше топлива сгорает в печи, тем меньше становится концентрация кислорода в отходящих газах.

Если концентрация по показаниям прибора превышает задание, необходимо увеличить подачу топлива в печь, повышая частоту вращения привода.

Система автоматического регулирования подачи топлива в печь спекания относится к тем САУ, для которых не важно наличие небольшой статической ошибки регулирования. Поэтому относим эту системы к классу "В" (классификация САУ по статическим свойствам).

Итак, формализовались требования к САУ в рамках описанной классификации: устойчивость, класс "В", группа II.

5.4.2 Выбор области работы САУ

Канал управления в нашей системе идентифицирован как звено первого порядка с запаздыванием: S=1. Нами определено среднее значение нормированного транспортного запаздывания: ^'=0,066. Ориентируясь на желание минимизации дисперсии и длительности переходных процессов, наиболее приемлемой считаем рабочий район поиска настроек:

K^'_P - от 2 до 4, K^'_I - от 1 до 2 (назовем этот район базовым).

Ниже приведены годографы Найквиста для трех точек, выбранных на графике области устойчивости в пространстве для систем типа S=1.

Анализируя графики, делаем вывод, что система наиболее устойчива при значениях коэффициентов Кр = 2,1 и K_I=0,7 (т.е. третий график).

Проделаем то же самое для трех точек, выбранных на графике области работы САУ, при S=1 и ^' = 0,066.

Для нашей системы типа II класса В значения коэффициентов:

K^'_P - от 10 до 12, K^'_I - от 2 до 4.

В этих пределах система не устойчива (ниже приведен годограф Найквиста при значениях K^'_P =10, K^'_I = 2).

Рассмотрим поведение системы при изменении оптимального значения коэффициента K_I в диапазоне 30%.

При K_I=0,5 получаем графики:

При K_I=0,9 получаем графики:

1. Используя критерий Найквиста, определили область устойчивости нашей системы и оптимальные значения коэффициентов. Выбрали этот критерий, потому что он позволяет легко определить, устойчива система или нет с помощью годографа.

2. Определили, что хотя система и относится ко второму типу, при выбранных трех точках значений коэффициентов, она не устойчива в этих пределах.

Заключение

В данном курсовом проекте, в соответствии с поставленной задачей управления, была предложена модернизация системы управления котлоагрегатом.

Была разработана функциональная схема котлоагрегата и произведен выбор полевой автоматики.

В качестве технической базы спроектированной системы автоматизации был предложен регулирующий микропроцессорный контроллер GE Fanuc и персональная ЭВМ. Преимуществом модернизированной системы является более точная реализация процесса регулирования, основанная на цифровой обработке информации.

Использование ПЭВМ со SCADA-пакетом CYMPLICITY даёт большие возможности для представления информации человеку, функцией которого является многокритериальное управление котлоагрегатом.

Результат применения предлагаемой модернизации состоит в стабилизации параметров технологического процесса, за счёт увеличения объёма и качества обработки информации, позволяющей технологическому персоналу принимать своевременные и оптимальные решения при внештатных ситуациях.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. М.И. Резников, Ю.М. Липов «Паровые котлы тепловых электростанций»

2. Н.А. Киселев «Промышленные котельные установки»

3. «Эксплуатация паровых котлов и паротрубопроводов» под ред. Божко

4. Н.И Еремин, А.Н Наумчик, В.Г Казаков «Процессы и аппараты глиноземного производства»

5. Н.А. Киселев «Устройство и эксплуатация котлов»

6. В.М. Максимов «Котельные агрегаты большой паропроизводительности»

7. В.Г. Александров «Паровые котлы средней и малой мощности»

8. «Теплотехника» под редакцией А.П. Баскакова

9. С.Я. Белинский «Теплофикация и теплоэлектроцентрали»

10. «Учет и контроль расхода энергоносителей и тепловой энергии» под редакцией В.С. Кахановича

11. «Основы автоматизации для металлургов» под редакцией И.А. Грязновой

12. Н.Я. Турчин «Инженерное оборудование тепловых электростанций и монтажные работы»

13. А.С. Клюев, А.Т. Лебедев, С.И.Новиков «Наладка систем автоматического регулирования барабанных паровых котлов»

14. Н.Н.Лариков «Теплотехника»

15. «Справочник эксплуатационника газовых котельных»

16. П.Н.Мануйлов «Теплотехнические измерения и автоматизация тепловых процессов»

17. В.С.Чистяков «Краткий справочник по теплотехническим измерениям»

18. В.С.Вергазов «Устройство и эксплуатация котлов». Справочник.

19. А.М., В.А.,П.Г.Удыма «Проектирование, монтаж и эксплуатация тепломассообменных установок»

20. Д.Н. Кемельман, Н.Б.Эскин «Наладка котельных установок». Справочник.

21. Р.Беккер «Теория теплоты».

Характеристики

Список файлов реферата