Модернизация системы автоматического регулирования температуры методической печи стана 250 СПЦ - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа

Главная

Программирование, компьютеры и кибернетика
Модернизация системы автоматического регулирования температуры методической печи стана 250 СПЦ

Описание автоматизированного объекта и его технические характеристики. Составление функциональной схемы САР и выбор принципиальных схем элементов ее неизменяемой части. Требования и характеристика используемого прикладного программного обеспечения.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

В настоящее время все предприятия должны быть ориентированы на удовлетворение требований потребителя. С этой целью в последнее время ОАО «Северсталь» вкладывает инвестиции в проекты по модернизации и реконструкции основного оборудования. С увеличением производственных мощностей и улучшения качества выпускаемой продукции возникает необходимость в наращивании ресурсов для работы оборудования. В связи с тем, что металлургия является довольно энергоёмким производством, появляется необходимость в дополнительных энергетических мощностях.
Автоматизация производства на основе микроэлектронной техники для развития и совершенствования существующих и создающихся технологических производств, является одним из важных направлений модернизации производства. Особенностью современного этапа развития автоматизации производства является появление и массовое применение качественно новых технических средств, изготовление сетей на базе микроэлектроники. Внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) приобретает особое значение в связи с ростом требований к скорости вычисления, переработки и выдачи информации. Поэтому разработка и исследование структур и режимов функционирования АСУ ТП на основе микроЭВМ является актуальной задачей. Использование микроЭВМ позволяет на порядок снизить затраты в связи с простоями технологического оборудования, обеспечивает повышение эффективности. Основной, определяющей целью управления оборудованием, технологическими и производственными процессами с помощью АСУ ТП является повышение производительности труда, улучшение качества продукции и использования материально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов. Дальнейшее совершенствование АСУ ТП связано с повышением их экономической эффективности путем индустриального создания автоматизированных технологических комплексов с АСУ ТП.
В данном проекте предлагается модернизация системы автоматического регулирования температуры методической печи стана 250 СПЦ. Данная модернизация САР позволит улучшить технико-экономические показатели работы печи при сокращении удельного расхода топлива, улучшить условия труда персонала (визуализация технологического процесса, управление печью через компьютер, регистрация и учёт необходимых технологических параметров), повысить надёжность и безопасность работы оборудования, снизить трудоёмкость управления нагревательной печью.
1.1 Описание технологического процесса объекта
Тип объекта - двухзонная, методическая, рекуперативная с монолитным наклонным подом локального профиля, с боковой загрузкой и боковой выдачей печь.
На рисунке представлена структурная схема участка загрузки и выгрузки печи.
Структурная схема участка загрузки и выгрузки печи
От обжимного цеха заготовки принимаются на загрузочных решетках, откуда подающим рольгангом заготовки транспортируются к нагревательной печи и вталкивающим устройством загружаются в печь. Перед загрузкой происходит контрольное взвешивание заготовок. Участок загрузки печи автоматизирован. Продвижение металла в печи осуществляется толкателем. Выдача нагретых заготовок из печи производится выталкивателем. Выталкиваемые заготовки распределяются на две нитки при помощи распределительного устройства.
Методическая печь - это агрегат непрерывного действия для нагрева металла перед его прокаткой или ковкой. Нагреваемый металл: углеродистые и легированные стали. Способ нагрева: открытый нагрев продуктами горения.
Данная печь имеет 2 зоны: сварочную и томильную. Продольный разрез печи показан на рисунке 1.2. Рассмотрим назначение зон. В сварочной зоне осуществляется медленный нагрев металла в интервале температур от 0 до 500єC, что особенно важно для высококачественных легированных сталей. Томильная зона (зона выдержки). Она служит для выравнивания температур по сечению металла. В сварочной зоне до высоких температур нагревается только поверхность металла. В результате создается большой перепад температур по сечению металла, недопустимый по технологическим требованиям. Температуру в томильной зоне поддерживают всего на 30-50єC выше необходимой температуры нагрева металла. Поэтому температура поверхности металла в томильной зоне не меняется, а происходит только выравнивание температур по толщине заготовки.
Транспортирование слябов в печи осуществляется шагающим подом. Дымоудаление производится через свод между первой и третьей зонами дымососом.
1.2 Описание автоматизированного объекта и его технические характеристики
Свод печи выполнен из высокоглиноземистого кирпича. Толщина свода 230 мм. Стены печи выложены из шамотного кирпича. Толщина боковых стен вместе с изоляцией 580 мм. Толщина торцевых стен: на посаде 464 мм. Толщина горелочных торцов в сварочной зоне 812 мм, в томильной 580 мм. Кладка торцевых стен выполнена из шамотного, горелочного и арочного кирпича. Подина печи выполнена многослойной: 1 слой - бетон и асбест толщиной до 30 мм, 2 слой - шамот-легковес марки ШТЛ - 0,6, толщиной 130 мм, 3 слой - шамотный кирпич ШБ -1, толщиной от 130 до 195 мм, далее выкладываются 10 дорожек из корундовых блоков. Размер блоков 200 х 300 х 600 мм. Две дорожки из блоков у боковых стен шириной 600 мм, остальные - 300 мм; между блоками уложен хромомагнезитовый кирпич (120 мм). Борова печи выполнены из шамотного кирпича. На подине печи со стороны посада до первого окна уложены унифицированные водоохлаждаемые брусья, которые соединены с 15 неохлаждаемыми брусьями. Тип горелок печи - двухпроводные низкого давления, в сварочной зоне - горелки с воздушной насадкой. Количество горелок - 24 шт., по 12 горелок в зоне. Топливо - природный газ с объемной теплотой сгорания от 33496 до 34322 кДж/мі(от 8000 до 8200 ккал/мі). Давление газа перед печью не менее 8,83 кПа (900 мм вод. ст.). При понижении давления газа темп выдачи заготовок снизить из условия обеспечения необходимого качества нагрева. При давлении газа ниже 0,98 кПа (100 мм вод. ст.) необходимо полностью прекратить подачу газа на печь и поставить в известность начальника смены газового цеха. Максимальный расход газа на печь - 7000 мі/ч, максимальный расход воздуха на печь - 72000 мі/ч. Удельный расход условного топлива (по проекту, при максимальной производительности) - 78,6 кг условного топлива на тонну металла. Тип рекуператора - петлевой, трубчатый, металлический, двухсекционный. Рекуператор предназначен для подогрева воздуха, подаваемого на печь. Максимально - допустимая температура стенок труб первой секции рекуператора - 850°С. Для подачи воздуха к горелкам печи используется вентилятор. Тип вентилятора - ВД - 15,5. Производительность - 100000 мі/ч. Напор, создаваемый вентилятором - 6,47 кПа (660 мм вод. ст.). Двигатель вентилятора переменного тока типа А - 114 - 6М, мощностью - 320 кВт, с частотой вращения 985 мин (985 об/мин). Количество вентиляторов - 2 штуки.
Тип печи - двухзонная, методическая, рекуперативная с монолитным наклонным подом локального профиля, с боковой загрузкой и боковой выдачей. Нагреваемым металлом являются углеродистые и легированные стали. Способ нагрева - открытый нагрев продуктами горения. Тепловой и температурный режимы печи должны регулироваться в соответствии с темпом выдачи металла из печи, чтобы обеспечить равномерный прогрев заготовок, не допуская оплавления окалины, свода и других элементов рабочего пространства печи, для чего необходимо вести постоянный контроль за правильным соотношением «газ-воздух» и температурой печи.
Таблица 1.1 - Техническая характеристика печи
оборудования печи (по проекту), мі/ч
Давление под сводом томильной зоны, Па
Напряженность активного пода, кг/мІ
Расход воздуха, необходимый для сжигания 1 м 3 газа при объёмной теплоте сгорания газа 33496 - 33858 кДж/мі (8000 - 8100 ккал/мі), приведен в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Объем воздуха, необходимый для сжигания 1 мі природного газа
Объемная теплота сгорания природного газа, кДж/ мі (ккал/ мі)
коэффициент расхода воздуха по подаче
Система должна быть многофункциональной, обслуживаемой, восстанавливаемой, с многократным восстановлением после отказов, и функционировать в непрерывном режиме с остановками на техническое обслуживание. Отказы по любой функции системы не должны приводить к неисправностям и авариям технологического оборудования.
В системе должна быть предусмотрена защита информации от воздействия следующих факторов: аварий в системе электропитания и кратковременных резких изменений напряжения питания с помощью источников бесперебойного питания; несанкционированных действий пользователя путем программной защиты, хранения эталона ПО и нормативно-справочной информации на резервных носителях, периодического копирования информации на резервных носителях и сверке её с эталоном, своевременной замене эталона и его защите от несанкционированного доступа организационными мерами.
В системе должна быть предусмотрена возможность ручного ввода данных, характеризующих процесс, но не вырабатываемых самой системой управления.
Система должна являться открытой и допускать возможность функционального расширения с учетом перспектив развития и адаптации к изменяющимся технологическим условиям.
Система должна реализовать следующие функции: стабилизацию теплового режима печи; автоматическое управление температурным режимом нагрева заготовок; общий контроль, учет и визуализация параметров технологического процесса. Данные функции системы должны быть реализованы следующими подсистемами:
- подсистема стабилизации теплового режима печи (выполнение следующих функции: контроль и регулирование температуры в зонах печи; контроль расходов газа и воздуха в зонах печи и регулирование их соотношения; контроль и регулирование давления в рабочем пространстве печи).
- подсистема автоматического управления температурным режимом нагрева заготовок (выполнение следующие функции: коррекция давления по температуре; коррекция соотношения расходов газа и воздуха в зонах; автоматическое изменение заданий температуры по зонам печи в зависимости от темпа выдачи заготовок из печи; автоматическое изменение заданий температуры по зонам печи в зависимости от марки стали заготовки; автоматическое управление температурным режимом печи при простоях; ведение базы данных текущих параметров технологического процесса и состояния печи);
- подсистема общего контроля, учета и визуализации (выполнение функции учета, диагностики, анализа и представления всей информации об управлении; общий контроль и учет энергоносителей; визуализация на экране дисплея в графической и табличной формах текущих данных о температурах, расходах воздуха и газа по зонам и в общем на печь, а также других технологических параметров по печи; протоколирование и выдачу сообщений о нарушениях технологического регламента; архивирование и отображение архивной информации о работе печи; диагностику работоспособности системы).
Величина максимально возможного возмущения по нагрузке в процессе эксплуатации объекта управления:
Максимально допустимое динамическое отклонение регулируемой величины:
Максимально допустимое статическое отклонение регулируемой величины:
Температура в зонах печи автоматически поддерживается на заданном уровне с помощи регулирующих приборов типа РП2П3 (ПИ-регулятор), работающих в комплексе с регулирующими потенциометрами КСП-3, платинородий - платиновыми термопарами ТППТ и исполнительными механизмами МЭО-100. При неисправности регулятора необходимо перейти на дистанционное управление температурой в зонах печи. В каждой зоне автоматически контролируется температура по ширине печи при помощи электронного потенциометра.
Заданное соотношение расходов газа и воздуха на зоны печи автоматически поддерживается при помощи регулирующих приборов типа РП2П3 (ПИ-регулятор), работающих в комплексе с приборами ДМИ, ВФС и исполнительными механизмами МЭО. При неисправности регулятора соотношение расходов задается вручную.
Недостатками существующей САР температуры методической печи являются: неудобства обслуживания; моральное старение оборудования; неточность регулирования технологических параметров (температура, расход), следствие этого перерасход газа; частый выход из строя элементов САР; недостаток специалистов по обслуживанию данного оборудования; отсутствие технической базы подготовки специалистов по данным видам оборудования; большие погрешности приборов; отсутствие возможности диагностики САР; невозможность визуализации технологического процесса. Существующая САР не отвечает уровню представлений современной автоматизации. Морально и физически устаревшая система управления печью не способна эффективно решать задачи качественного ведения нагрева металла в печи, энергосбережения и экологии.
Термоэлектрический преобразователь ТППТ-01.20
Вторичный измерительный преобразователь ИП-Т10-09
Поворотная заслонка дроссельная ЗД-125
Исполнительный механизм МЭО 100/25-0,25 У
Исполнительный механизм МЭО 250/25-0,25 У
Бесконтактный реверсивный пускатель ПБР-3А
Расходомер для газа Метран-100 ДД-1420-1,6 кПа
Расходомер для воздуха Метран-100 ДД-1420-1,6 кПа
Регулирующий прибор типа РП2П3 (ПИ-регулятор)
2.1 Составление функциональной схемы САР и выбор принципиальных схем элементов ее неизменяемой части
Функциональная схема состоит из двух контуров регулирования теплового режима печи: регулирование температуры в печи по ширине печи, регулирование соотношения газ-воздух на зоны печи.
Спецификация устанавливаемых датчиков, преобразователей и исполнительных устройств
Термоэлектрический преобразователь ТППТ-01.20
Вторичный измерительный преобразователь ИП-Т10-09
Поворотная заслонка дроссельная ЗД-125
Исполнительный механизм МЭО 100/25-0,25 У
Исполнительный механизм МЭО 250/25-0,25 У
Бесконтактный реверсивный пускатель ПБР-3А
Расходомер для газа Метран-100 ДД-1420-1,6 кПа
Расходомер для воздуха Метран-100 ДД-1420-1,6 кПа
Программируемый микроконтроллер SIMATIC серии S7-300
2.2 Описание функциональной схемы разрабатываемой системы
Первый контур регулирования температуры. Сигнал от датчиков температуры (3а, 3б, 4а, 4б) (термопар), поступает на вторичный измерительный преобразователь ИП-Т10-09 (3в, 4в, 3г, 4г) с выходом 4-20 мА, и далее на вход контроллера SIMATIC S7-300 (7а). Для визуализации, регистрации и отображении регулируемых параметров и связи с контроллером используется ПК (7б). Контроллер формирует регулирующее воздействие, которое подается на вход пускателя ПБР-3А. Пускатель формирует сигнал 0-220В (3в, 4е), который воздействует на регулирующий орган типа МЭО-100 (3ж, 4ж), который, изменяя положение заслонки (3к, 4к), изменяет подачу газа в печь.
Второй контур регулирует соотношение газ-воздух. Для измерения расхода топлива и воздуха используется диафрагма типа БКС. С диафрагм (1а, 2а, 5а, 6а) снятые давления газа и воздуха поступают на расходомеры типа Метран-100 ДД (1б, 5б и 2б, 6б), на выходе они формируют сигналы 4-20 мА, которые подаются на вход контроллера SIMATIC S7-300 (7а). Для визуализации, регистрации и отображении регулируемых параметров и связи с контроллером используется ПК (7б). Контроллер производит необходимые вычисления и выдает регулирующее воздействие, которое подается на вход пускателя ПБР-3А. Пускатель формирует сигнал 0-220В (2г, 6г), который воздействует на регулирующий орган типа МЭО-250 (2д, 6д), изменяющий положение заслонки (2е, 6е), и тем самым увеличивая или уменьшая подачу воздуха в печь.
Аналогично происходит регулирование температуры, расхода газа и воздуха в томильной зоне печи.
2.3 Выбор измерительно-преобразовательных элементов
Измерение температуры в рабочем пространстве печи должно осуществляться термопарами. Преобразователи термоэлектрические типов КТХА, КТХК, ТППТ и ТПРТ, а также термометры сопротивления типов ТСМТ и ТСПТ (в дальнейшем - термопреобразователи), предназначены для измерения температуры газообразных, жидких и сыпучих сред, твердых тел, химически неагрессивных к материалу оболочки термопарного кабеля или защитного чехла, а также агрессивных, не разрушающих материал защитной арматуры.
Технические характеристики термопреобразователей:
- диапазон измеряемых температур термопреобразователей типа,°С:
· КТХА (термопара ХА): от -200 до 1200 (кратковременно до 1300);
· КТХК (термопара ХК): от -200 до 600 (кратковременно до 800);
· КТЖК (термопара ЖК): от -200 до 750 (кратковременно до 900);
· СПТ (платиновый ЧЭ): от -260 до 850;
· ППТ (термопара ПП): от 0 до 1600;
· ПРТ (термопара ПР): от 300 до 1700 (кратковременно до 1800).
- рабочий диапазон температур термопреобразователей определяется типом чувствительного элемента, а также жаростойкими и жаропрочными свойствами, коррозионной стойкостью материала оболочки термопарного кабеля или защитного чехла.
Технические характеристики термопреобразователей
Пределы допускаемых отклонений от НСХ,°С
±(0.15 + 0.0015*t) ±(0.25 + 0.0035*t) ±(0.50 + 0.0065*t)
Из таблицы выбираем тип преобразователя ТППТ модификации 01.20, диаметром 20 мм, диапазоном рабочих температур 600…1600°С, номинальной температурой применения - 1300°С для измерения температуры в рабочем пространстве нагревательной печи (4 шт.)
Измерительные преобразователи (ИП) предназначены для преобразования сигналов от термоэлектрических преобразователей (ТП) типа ТХК (L), ТХА (К), ТПП (S), ТВР (А-1, А-2, А-3), ТПР (В) (ИП-Т10, ИП-Т10И) и термопреобразователей сопротивления (ТС) типа ТСП, ТСМ (ИП-С10, ИП-С10И) в унифицированный аналоговый сигнал силы или напряжения постоянного тока. ИП могут быть использованы в системах регулирования технологическими процессами в энергетике, металлургии, химической, стекольной и других отраслях промышленности.
По защищенности от воздействия окружающей среды ИП выполнены:
· - ИП-Т10, ИП-С10 - в обыкновенном исполнении;
· - ИП-Т10И, ИП-С10И во взрывозащищенном исполнении с искробезопасными входными цепями.
Из таблицы выбираем - ИП-Т10-09 для термопары ТППT (в обыкновенном исполнении, ГСП, градуировка ТПП(S), пределы измерения 0-1600°С, выходной сигнал 4-20 мА, класс 0,5, исполнение шкафное);
Датчики давления Метран-100 предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование измеряемых величин - давления избыточного, абсолютного, разрежения, давления-разрежения, разности давлений, гидростатического давления нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи, цифровой сигнал на базе HART протокола и цифровой сигнал на базе интерфейса RS-485 с протоколами обмена ICP или Modbus.
Датчики Метран-100 предназначены для преобразования давления рабочих сред: жидкости, пара, газа (в т.ч. газообразного кислорода и кислородосодержащих газовых смесей) в унифицированный токовый выходной сигнал, цифровой сигнал на базе HART протокола и цифровой сигнал на базе интерфейса RS-485.
Датчики разности давлений могут использоваться в устройствах, предназначенных для преобразования значения уровня жидкости, расхода жидкости, пара или газа в унифицированный токовый выходной сигнал, цифровой сигнал на базе HART-протокола
Датчики предназначены для работы во взрывобезопасных и взрывоопасных условиях. Взрывозащищенные датчики с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» имеют обозначение Метран-100-Вн, взрывозащищенные с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» имеют обозначение Метран-100-Ех.
Преобразователи предназначены для работы с вторичной регистрирующей и показывающей аппаратурой, регуляторами и другими устройствами автоматики, машинами централизованного контроля и системами управления, работающими от стандартного выходного сигнала 0-5 или 4-20, или 0-20 мА.
Коды исполнений датчика в зависимости от его электронного преобразователя приведены в таблице 3.4
Микропроцессорный без индикаторного устройства с выходным аналоговым сигналом постоянного тока 0-5 мА или 0-20 мА или 4-20 мА, для датчиков исполнения Ех - только 4-20 мА
Микропроцессорный со встроенным индикаторным устройством с выходным аналоговым сигналом постоянного тока 0-5 мА или 0-20 мА или 4-20 мА, для датчиков исполнения Ех - только 4-20 мА
Микропроцессорный без индикаторного устройства с выходным аналоговым сигналом 4-20 мА и цифровым сигналом на базе протокола HART
Микропроцессорный со встроенным индикаторным устройством с выходным аналоговым сигналом 4-20 мА и цифровым сигналом на базе протокола HART
Микропроцессорный без индикаторного устройства с выходным цифровым сигналом на базе интерфейса RS-485 с протоколом обмена ICP или Modbus
Микропроцессорный со встроенным индикаторным устройством с выходным цифровым сигналом на базе интерфейса RS-485 с протоколом обмена ICP или Modbus
Датчики изготавливаются двух типов:
· МП1, МП3, МП5 - со встроенным индикаторным устройством на основе жидких кристаллов (ЖКИ);
Выбираем датчик для измерения расхода газа и воздуха:
- датчик разности давлений Метран-100-ДД, модель 1420, с микропроцессорным электронным преобразователем со встроенным индикаторным устройством, с кодом предела допускаемой основной погрешности 015, с верхним пределом измерения 10 кПа, с предельно допускаемым рабочим избыточным давлением 10 МПа, с выходным сигналом 4-20 мА.
2.4 Выбор исполнительных механизмов
Выбор исполнительного механизма (ИМ) определяется: типом регулятора (электрический, пневматический, гидравлический); величиной усилия необходимого для перемещения регулирующего органа; требуемым быстродействием; условиями эксплуатации, т.е. температурой, влажностью, запыленностью, агрессивностью окружающей среды, взрывоопасностью; условиями размещения и сочленения с регулирующим органом и условиями монтажа; номенклатура выпускаемых механизмов.
Исполнительные механизмы предназначены для перестановки регулирующих органов, осуществляющих управляющее воздействие на технологический процесс. Электрические исполнительные механизмы состоят из электродвигателя, редуктора, выходного рычага и различных дополнительных устройств. В качестве привода электрические исполнительные механизмы используют асинхронные трехфазные двигатели общепромышленного назначения, специальные асинхронные двухфазные двигатели с полным ротором и низкооборотные. Для увеличения крутящего момента и достижения необходимой скорости перемещения выходного органа применяют цилиндрические и червячные редукторы. Механизмы комплектуют датчиками положения выходного органа и сигнала обратной связи, пропорционального положению регулирующего органа.
В зависимости от характера перемещения выходного рычага электрические исполнительные механизмы подразделяются на три типа: многооборотные электрические механизмы (МЭМ) с вращающимся выходным органом, выходной вал которых совершает требуемое число оборотов; однооборотные электрические механизмы (МЭО), выходной рычаг которых совершает поворот в пределах угла меньше 360 0 ; прямоходные электрические механизмы (МЭП) с поступательным движением выходного рычага. Исполнительные механизмы выбирают в зависимости от величины усилия, необходимого для перестановки регулирующего клапана или величины момента поворотных заслонок.
Типы МЭО и их технические характеристики
1) для регулирования расхода газа выбираем: МЭО 100/25-0,25У (номинальный крутящий момент на выходном валу: 100 Н*м, номинальное время полного хода выходного вала: 25 сек, номинальный полный ход выходного вала: 0,25 r/мин, «У» - умеренное климатическое исполнение, потребляемая мощность: 240 Ватт, тип электродвигателя: ЗДСОР 135-1,6-150). Тип электродвигателя - ЗДСОР 135-1,6-150 (напряжение: 220 В, частота: 50 Гц, потребляемая мощность: 240 Ватт, частота вращения: 150 r/мин).
2) для регулирования расхода воздуха выбираем: МЭО 250/25-0,25У (номинальный крутящий момент на выходном валу: 250 Н*м, номинальное время полного хода выходного вала: 25 сек, номинальный полный ход выходного вала: 0,25 r/мин, «У» - умеренное климатическое исполнение, потребляемая мощность: 250 Ватт, тип электродвигателя: ЗДСТР 135-4,0-150). Тип электродвигателя - ЗДСТР 135-4,0-150 (напряжение: 380 В, частота: 50 Гц, потребляемая мощность: 250 Ватт, частота вращения: 150 r/мин).
Управление МЭО осуществляется с помощью пускателя бесконтактного реверсивного типа ПБР-3А. Пусковые устройства обеспечивают необходимое усиление мощности управляющих сигналов, поступающих от регулирующего устройства при автоматическом регулировании или при ручном управлении от оператора. Пускатели предназначены для бесконтактного управления электрическими исполнительными механизмами, которых использованы с 3-х фазными синхронными и асинхронными двигателями (ДСТР, АОЛ, 4А, АИР), с защитой асинхронного двигателя от перегрузки.
Технические данные пускателя типа ПБР-3А
- импульсы 2-х полупериодного выпрямленного синусоидального напряжения (24±6) В с непрерывным изменением скважности; - изменение состояния бесконтактных ключей
Быстродействие (время запаздывания выходного тока при подаче и снятии управляющего сигнала
Разница между длительностями входного и выходного сигналов не более
Напряжение источника питания цепей управления
22-26 В (среднее значение двухполупериодного выпрямленного тока)
Режим работы ПБР-3А - повторно-кратковременный реверсивный с частотой включений до 630 в час. Параметры питания: 220В, 50 Гц и 380В, 50 Гц; командный сигнал 24В постоянного напряжения. Пускатель можно устанавливать в любое положение. Для защиты от коротких замыканий на входе питающая сеть должна подключаться через предохранители (например, ПК 45-5А). Пускатель должен быть заземлен проводом сечением не менее 3 мм 2 (винт заземления находится в корпусе прибора). Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха 5..50 0 С; относительная влажность 30..80%; напряженность внешних магнитных полей в месте установки прибора не более 400 А/м. Частота вибрации мест крепления не превышает 25 Гц при амплитуде до 0,1 мм. Степень защиты IP20.
2.5 Математические описание САР и выбор автоматическог о управляющего устройства (АУУ)
Определение математической модели объекта
Определение статических и динамических характеристик теоретическими или экспериментальными методами является первым этапом разработки САР. Объектом управления является методическая нагревательная печь. Данный объект является статическим объектом, инерционным, т.е. с запаздыванием. Передаточная функция статического объекта с запаздыванием будет следующей:
где - коэффициент передачи объекта;
Экспериментально определяем динамические параметры объекта управления: запаздывание , постоянную времени , коэффициент передачи . Подаём на вход системы ступенчатый перепад 30% (расход газа увеличиваем на 30%), - величина ступени.
Коэффициент объекта управления определяется по формуле:
Передаточная функция объекта управления примет вид:
Определение передаточных функций измерительно-преобразовательных и исполнительных устройств.
Автоматический регулятор на структурной схеме САУ представляется в виде соединения трех звеньев.

Структурная схема автоматического регулятора
Система автоматического управления представляет собой совокупность объекта управления и автоматического регулятора определенным образом взаимодейтсвующих друг с другом.
Передаточная функция разомкнутой системы имеет следующий вид:
Подставим числа и получим значение передаточной функции:
Передаточная функция замкнутой системы имеет вид:
Подставим числа и получим значение передаточной функции:
Выбор закона автоматического регулирования в общем виде.
Величина максимально возможного возмущения по нагрузке в процессе эксплуатации объекта управления:
Максимально допустимое динамическое отклонение регулируемой величины:
Максимально допустимое статическое отклонение регулируемой величины:
Величину обратную относительному времени запаздывания находим по формуле:
Допустимое относительное время регулирования находим по формуле:
Допустимый динамический коэффициент регулирования находим по формуле:
Допустимое остаточное отклонение регулируемой величины находим по формуле:
подставим в эту формулу значения, получим
Большинство автоматизированных металлургических в САУ с регулятором непрерывного действия протекает успешно, если в системе имеет место один из трех типовых процессов регулирования:
· С min интегральной квадратичной ошибкой
По значению /выбираем тип регулятора.
Тип регулятора ориентировочно выбирают из следующих рекомендаций
В нашем случае ф об =12,5 сек, Т об =250 сек., а соотношение ф об /Т 0 =0.05. В данном случае регулятор является релейным.
Так как показатель колебательности М принадлежит промежутку 1,3<М<1,8, то выбираем процесс с 20% перерегулированием.
Пользуемся графиком зависимости от /(рис. 5.6) при выбранном оптимальном процессе, определяем, что =0,55 при 1/=0,05 могут обеспечить П, ПИ, ПИД регулятор.
Проверим возможность использования П-регулятора.
По значению определяю величину фактического остаточного отклонения:
Так как допустимое значение X ст <0,5°C, следовательно П-регулятор не подходит.
Проверим возможность использования ПИ-регулятора. Из рисунка 5.8. следует, что , тогда t p =12,5*12,5=156,25с и не превышает допустимое время регулирования, равное 300 с. Выбираем ПИ-регулятор.
Приближенное определение настроек регулятора произведен по следующим формулам.
Коэффициент усиления регулятора найдем по формуле
Время удвоения (изодрома) найдем по формуле
Исследование автоматической системы управления на устойчивость.
Для того чтобы автоматическая система управления была устойчива, необходимо и достаточно, чтобы годограф Михайлова, начинаясь в точке на положительной части действительной оси, при изменении частоты от 0 до +?, обходил против часовой стрелки n-квадрантов, поворачиваясь на угол n*р/2 не обращаясь в нуль, где n-степень характеристического уравнения.
Для построения годографа Михайлова необходимо из передаточной функции замкнутой системы выделить характеристическое уравнение. Передаточная функция замкнутой системы определяется по следующему уравнения:
Характеристическое уравнение замкнутой системы будет иметь вид:
Заменив в левой части характеристич
Модернизация системы автоматического регулирования температуры методической печи стана 250 СПЦ дипломная работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Реферат: Особенности заключения договора купли-продажи во внешнеэкономической деятельности. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная работа по теме Интродукция как фактор сохранения биоразнообразия растительного мира Павлодарской области
Реферат: Домашнее задание на тему порядок создания и регистрации ООО
Правовые Основы Безопасности Реферат
Реферат по теме Метод лактационной аменореи
Реферат по теме Портрет доби українського бароко
Что Такое Поступок Сочинение Рассуждение 9.3
Дипломная работа по теме Электронное учебное пособие "Офисное программирование"
Государственный Орган Понятие Виды Курсовая
Курсовая работа по теме Проблемы активизации местного населения в решении местных вопросов
Контрольная работа: Анализ финансового состояния. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа по теме Реверсная магнитная фокусирующая система мощного многолучевого клистрона
Реферат: Германия при монополистической стадии капитализма
Дипломная работа по теме Стороны трудового договора: дискуссионные проблемы
Доклад: Трудовая этика современных российских реиммигрантов: ценности труда и навыки самоорганизации. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Свинарник на 160 мест
Готовые Сочинения 9.2 Огэ 2022
Реферат: The War Of 1812 Should We Have
Реферат: Cs Field Essay Research Paper CASE STUDY
Реферат по теме Философские взгляды Платона. Социальные функции образования
Теоретико-практический аспект лояльности потребителей и выявление критериев ее оценки - Маркетинг, реклама и торговля курсовая работа
Обязательства из-за необоснованного обогащения - Государство и право курсовая работа
Дольмены Краснодарского края - История и исторические личности реферат