Описание работы и анализ качества действия управления существующей сау.

Рис.2. структурная схема САУ

Весь процесс регулирования температуры можно описать следующей последовательностью действий:

· Оценка рассогласования (ошибки регулирования), т.е. разности между заданным значением температуры и измеренным;

· Вычисление величины воздействия на регулятор пропорциональное величине рассогласования;

· Воздействие на регулятор;

· Ожидание времени, равное транспортному запаздыванию;

· Повторение цикла регулирования сначала.

Регулирование температуры воды на выходе из котла в системе регулирования описывается ПИД – законом.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

АТПиП КП-12. 09-5030.ТСА

Пропорциональная часть – величина воздействия пропорциональна ошибке рассогласования между заданным значением и измеренным.

Интегральная часть – величина воздействия накапливается с учётом прошлых воздействий, т.е. учитывается история, так называемая интегральная сумма воздействий. И в зависимости от того, если предыдущее воздействие не привело к желаемому результату, то следующее воздействие будет больше предыдущего даже при том же значении ошибки рассогласования. Интегральные коэффициенты 0-4 определяют величину интегральной составляющей для получения усиления или ослабления предыдущих воздействий на регулирующий орган. Определяются эмпирическим путём.

Дифференциальная часть – величина воздействия пропорциональна скорости изменения измеренного значения, т.е. она предназначена для гашения быстрых скачков температуры воды и практически не имеет влияния при медленном изменении температуры. Дифференциальные коэффициенты определяют скорость воздействия на регулирующий орган при различных величинах разбаланса.

 

3. Обоснование требований к разрабатываемой САУ.

 

Котлоагрегат представляет значительную опасность для обслуживающего персонала и всего производства в целом. Во избежание возникновения непредвиденных аварийных ситуаций, требования к надежности (безотказной работе) системы предъявляются самые высокие.

 

При выборе технических средств автоматизации учитываем следующие параметры:

 

1. Ручной и дистанционный режим

2. Отображение процесса регулирования температуры на операторской станции

3. Ввод задания с операторской станции

4. Точность регулирования (отклонения от заданного значения не должны превышать 3-5%).

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

АТПиП КП-12. 09-5030.ТСА

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

АТПиП КП-12. 09-5030.ТСА

4. Разработка структурной схемы САУ.

Рис. 5. Структурная схема САУ. Управление температурой воды на выходе из котла ПТВМ-50, путем изменения подачи топлива.

 

Сигнал с операторской станции (ОС) поступает на программируемый логический контроллер (ПЛК), который обрабатывает входную величину и информацию с измерительного преобразователя и формирует управляющий сигнал, далее проходит блок ручного управления в котором можно выбрать режим работы (Автоматический или Ручной), далее проходит преобразователь и идёт на исполнительный механизм (ИМ) который управляет задвижкой, а она в свою очередь оказывает влияние на объект управления (ОУ) которым является водогрейный котел (ВК).

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

АТПиП КП-12. 09-5030.ТСА

5. Разработка технической структуры САУ.

Рис. 5.1. Структурная схема САУ

Выбор ПЛК

По задании преподавателя был использован микроконтроллер “Ремиконт”- Р-130(Рис 5.2)

Назначение:

Рис. 5.2 Ремикон Р-130

Контроллер микропроцессорный Ремиконт Р-130 предназначен для построения современных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) и позволяет выполнять оперативное управление с использованием персональных ЭВМ, автоматическое регулирование, автоматическое логикопрограммное управление, автоматическое управление с переменной структурой, защиту и блокировку, сигнализацию, регистрацию событий.

Технологическое программирование контроллера микропроцессорного Ремиконт Р-130 выполняется без программистов специалистами, знакомыми с традиционными средствами контроля и управления в АСУ ТП. Запрограммированная информация сохраняется при отключении питания с помощью встроееной батареи.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

АТПиП КП-12. 09-5030.ТСА

Контроллер микропроцессорный Ремиконт Р-130 имеет проектную компоновку, которая позволяет пользователю выбрать нужный набор модулей и блоков, согласно числу и виду входных – выходных сигналов. В контроллер встроены развитые средства самодиагностики, сигнализации и индентификации неисправностей, в том числе при отказе комплектующих изделий, выходе сигналов за допустимые границы, сбое в ОЗУ, нарушении обмена по кольцевой сети и т.п. Для дистанционной сигнализации об отказе предусмотрены специальные дискретные выходы.

По интерфейсному входу-выходу контроллеры микропроцессорные Ремиконт Р-130 могут объединяться в локальную управляющую сеть «Транзит» кольцевой конфигурации, которая с помощью блока «Шлюз БШ-1» может взаимодействовать с любым внешним абонентом (например, ЭВМ).

Входные – выходные сигналы.

В процессе сбора и обработки информации от датчиков пользователь может выполнять необходимую коррекцию входных сигналов, их линеаризацию, фильтрацию, а также любую арифметическую операцию, в том числе извлечение квадратного корня. В контроллер устанавливаются 2 любых сменных модуля входа – выхода УСО (устройства связи с объектом).

 

Входные сигналы

- сигналы от термопар ТХК, ТХА, ТПР, ТВР, ТПП;

- сигналы от термометров сопротивлений ТСМ, ТСП;

- унифицированные аналоговые сигналы постоянного тока 0-5, 0-20, 4-20 мА; 0-10В;

дискретные сигналы:

-логическая «1» напряжением от 19 до 32В;

-логический «0» напряжением от 0 до 7В.

Выходные сигналы

-

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

АТПиП КП-12. 09-5030.ТСА

унифицированные аналоговые сигналы постоянного тока 0-5, 0-20, 4-20 мА

- дискретные сигналы:

- транзитного выхода – максимальное напряжение коммутации 40В, максимальный ток нагрузки 0,3А

- сильноточного релейного выхода – максимальное напряжение