Синтез автоматизированной системы регулирования давления под колошником - Контрольная работа

Министерство образования и науки Украины Донбасский государственный технический университет Курсовой проект по курсу «Автоматизация технологических процессов и производства»4.2 Определение закона регулированияПеречень ссылокНепрерывный рост мощности доменных печей и внедрение новых методов интенсификации технологического процесса существенно повысили производительность доменного производства и увеличили потоки сырья, энергии и продуктов плавки, участвующих в производственном процессе. Значительно усложнилось управление доменным производством, возросло количество информации, которое необходимо освоить и использовать для управления процессом. Системы контроля и управления работой доменных печей постепенно усложнялись - от простейших систем стабилизации отдельных параметров до локальных систем управления отдельными режимами работы печи и, наконец, до комплексных систем управления всем доменным процессом. Внедрение локальных систем управления, таких, например, как системы автоматического управления шихтоподачей, регулирования давления под колошником, распределения горячего дутья и природного газа по фурмам доменной печи, автоматический перевод и управление нагревом воздухонагревателей и т.д., дало дополнительный экономический эффект: производительность доменных печей увеличилась еще на 4-5%, а расход кокса снизился на 2-3%. Доменная печь состоит из пяти конструктивных элементов: верхней цилиндрической части - колошника, необходимого для загрузки и эффективного распределения шихты в печи; самой большой по высоте расширяющейся конической части - шахты, в которой происходят процессы нагрева материалов и восстановления железа из оксидов; самой широкой цилиндрической части - распара, в котором происходят процессы размягчения и плавления восстановленного железа; суживающейся конической части - заплечиков, где образуется восстановительный газ - монооксид углерода; цилиндрической части - горна, служащего для накопления жидких продуктов доменного процесса - чугуна и шлака.На рисунке 2 представлена функциональная группа АСР. Для контроля давления под колошником доменной печи выбран преобразователь давления измерительный типа МТМ 700ДИ (1а). Для регистрации контролируемых параметров выбран регистратор электронный МТМ-РЭ-160 (1в), обеспечивающий накопление, хранение и отображение информации о состоянии технологического параметра, заданного сигналами постоянного тока 0-5; 0(4)-20 МА по двум каналам.Часто его математическое описание получают, исходя из вида переходного процесса. Переходная характеристика объекта управления представлена на рисунке 3. Поэтому в качестве передаточной функции модели объекта можно выбрать передаточную функцию следующего вида: где К - коэффициент усиления объекта; Исходя из сказанного выше, предоставляется возможность проведения процесса идентификации, который состоит из четырех этапов: а) экспериментальное определение переходной функции объекта управления (в данном случае - это переходная функция, представленная на рисунке 3); Процесс идентификации считается оконченным, если переходные процессы модели и объекта с необходимой точностью совпадают во всем временном диапазоне, в каждый момент времени.Как было отмечено выше, оптимально настроенная замкнутая САУ должна обеспечивать минимум среднеквадратичной ошибки при заданном запасе устойчивости и отсутствие статической ошибки. Из нее видно, что обеспечить выдвинутые требования можно лишь за счет выбора соответствующего закона регулирования и установки в регуляторе соответствующих (оптимальных) значений параметров настройки регулятора. Из курса ТАУ известно, что для обеспечения отсутствия статической ошибки в прямом канале системы регулирования должен присутствовать астатизм хотя бы первого порядка, то есть необходимо наличие интегратора. Следовательно, для того, чтобы статическая ошибка отсутствовала, необходимо, чтобы объект или регулятор обладали интегрирующими свойствами. По представленным значениям были построены графики амлитудно-частотной характеристики замкнутой системы и комплексно-частотной характеристики разомкнутой системы; были построены графики переходных процессов по управлению и возмущению.Так как математическая модель объекта управления была получена, то появилась возможность определить математическую модель регулятора. В ходе этого процесса были определены оптимальные параметры настройки регулятора, которые составили: ? = 4.908545E-02, Kp = 1.153137, Ти = 27.59792. По результатам, представленным в таблице 3.1, были построены комплексно-частотная характеристика разомкнутой системы и амплитудно-частотная характеристика замкнутой системы. Так как КЧХ разомкнутой системы не пересек и не охватил точку (-1;j0), а показатель колебательности М не превысил допустимого значения, то можно говорить о том, что система устойчива и обладает требуемым запасом устойчивости. Из переходного процесса по управлению были определены время регулирования и величина перерегулирования; из переходного процесса по возмущению - значение динамической ошибки.

Содержание доменный печь дистанционный управление

Введение

1. Характеристика объекта управления

2. Общие сведения об АСР давления под колошником

3. Определение передаточной функции объекта

4. Выбор критериев оптимальности и законов управления