Вывод математической модели объекта управления на основе заданных разгонных кривых сушилки. Моделирование расчетных данных замкнутой системы в программе MatLab. Выбор измерительных приборов и реализация системы управления на основе микроконтроллера.
Аннотация к работе
ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГООБРАЗОВАНИЯ (АССОЦИАЦИЯ) «КИСЛОВОДСКИЙ ГУМАНИТАРНО - ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ» Направление Управление в технических системахПомимо математической модели в первой главе приведены краткое описание технологического процесса сушки пульпы, отдельно рассмотрены функции и требования предъявляемые к САУ. В качестве добавочных регулируемых параметров используются температура газа на выходе сушильной печи, в середине барабана и на выходе из сушилки. Идентификация объекта управления совместно с автоматизацией расчета различных систем управления приводит к более глубокому пониманию свойств объекта и позволяет моделировать и проводить сравнение различных вариантов систем управления. 1.3 приняты обозначения: U - управляющее напряжение; - температура в середине барабана; - температура на выходе барабана; N - процентное содержание сухого вещества в пульпе на выходе барабана; - передаточная функция канала управляющего напряжения - подача топлива, то есть заслонки и ее привода; - передаточная функция канала подачи топлива - температура внутри барабана; - передаточная функция канала температуры внутри барабана - температура на выходе барабана; - передаточная функция канала температуры внутри барабана - влажность пульпы на выходе барабана. Таким образом, передаточная функция расход топлива - температура внутри сушилки имеет следующий вид: (1.1)Этот микроконтроллер имеет в своем составе многоканальный АЦП на 12 разрядов, два ЦАПА, развитую систему ввода-вывода, состоящую из восьми восьмиразрядных портов, двух асинхронных портов, широтно-импульсных преобразователей, и двух компараторов аналоговых сигналов. Перечисленные особенности и большой объем внутренней памяти программ и данных, а также наличие внутрисхемного отладочного интерфейса, позволяют использовать эту однокристальную микро ЭВМ для автоматизации технологических процессов высокой степени сложности. Напряжения ±5В используются для питания усилителей, 3.3В - для питания процессора, а 2.5В - для подачи опорных напряжений на ЦАП и АЦП и питания внутренних аналоговых цепей процессора. Так как сигнал на выходе ЦАПА имеет ступенчатую форму, то для его сглаживания используется фильтр нижних частот второго порядка, выполненный на операционном усилителе DA14 типа КР140УД1208, резисторах R45, R50, R57 и конденсаторах С30, С34. Для измерения сопротивления терморезистивных датчиков температуры используется следующая методика: через терморезисторы пропускается ток заранее известной силы, и замеряется падение напряжения, отношение напряжения к току; получим величину термосопротивления, которая является функцией температуры.Помещение цеха сахарного производства имеет ряд вредных факторов, оказывающих влияние на работающих в нем людей. Рассмотрим влияние вредных производственных факторов на оператора, контролирующего автоматическое управление барабанной сушилкой пульпы (свекловичная стружка). Помещение имеет два окна, расположенные на расстоянии 1,5 м друг от друга. В помещении работает один человек оператор, в три смены, продолжительностью 8 часов каждая. Освещение на рабочем месте оператора должно быть таким, чтобы работник мог без напряжения зрения выполнять свою работу.Технико-экономическое обоснование создается для: · обычно технико-экономическое обоснование или ТЭО пишется для проектов внедрения новых технологий, процессов и оборудования на уже существующем, работающем предприятии, поэтому анализ рынка, маркетинговая стратегия, описание компании и продукта, а также анализ рисков в нем часто просто отсутствуют; · в технико-экономическом обосновании приводится информация о причинах выбора предлагаемых технологий и процессов и решений, принятых в проекте, результаты от их внедрения и экономические расчеты эффективности; Технико-экономическое обоснование проекта включает в себя: · общее резюме по проекту; В данном проекте производится модернизация системы автоматического управления барабанной сушилкой пульпы (свекловичной стружки). Затраты по заработной плате существовавшей СУ барабанной сушилкой свекловичной стружки за год приведены в таблице 5.5, а затраты на заработную плату модернизированной САУ приведены в таблице 5.6.В данной выпускной квалифицированной работе разработана система автоматического управления барабанной сушилкой пульпы (свекловичная стружка - побочный продукт производства сахара). В результате ручное управление является крайне неэффективным, ведет к перерасходу топлива и плохому качеству пульпы. Поэтому в данном проекте предложена автоматизированная система управления сушилкой в режиме непосредственного цифрового управления.