Описание и анализ технологического процесса

В разделе (3…4 с.) должен быть сделан анализ существующих схем реализации заданного технологического процесса, отражена история и современные тенденции развития техники по данному направлению. Содержание раздела должно опираться на изученные источники литературы, на которые должны быть сделаны ссылки в тексте. На основании литературных данных необходимо обосновать потребность в автоматизации подобных процессов. В конце раздела должны быть поставлены задачи на дальнейшее выполнение курсовой работы.

Выбор и обоснование датчиков

В разделе (2…4с.) необходимо обосновать требования к датчику и выбрать датчик. Обычно, это делается в два этапа. Сначала, по виду контролируемого параметра и по условиям работы определяют разновидность датчика и обосновывают требования к его диапазону и точностным характеристикам – то есть к классу точности или к допустимой погрешности. Дальше, по справочнику или каталогу, находят его типоразмер. При этом рекомендуется выбирать такой типоразмер датчика, чтобы регистрируемая величина находилась в пределах 0,3…0,7 диапазона его измерения. Необходимо также учитывать быстродействие и точность датчика.

Пример.

Необходимо стабилизировать температурный режим процесса. Диапазон регулирования 82…86°С (допустимые отклонения ±2˚С).

Согласно заданию у₀ = 84°С(середина диапазона). Подбираем датчик с диапазоном 50…100°С и классом точности 1,0 , включенный по мостовой схеме.

В этом случае

у₀ = 100% = 68%

от диапазона датчика. Это допустимо.

Погрешность датчика δ_%= 50·1 ⁄ 100 = 0,5˚С, то есть меньше допустимого отклонения.

Если в данном примере применить датчик с диапазоном измерения 0…300°С и того же класса точности, то относительная погрешность δ_% = 300·1 ⁄ 100 = 3°С, что превышает допустимое по технологии отклонение.

В справочных данных может быть приведена абсолютная или относительная (в процентах) погрешность датчика (см. Приложение Г).

Описание структурной схемы автоматизации

Заданного технологического процесса

В этом разделе пояснительной записки следует описать каждый элемент структурной схемы САР (рисунок 2.1) с точки зрения его возможной физической реализации и применительно к заданному технологическому процессу.

Анализ САР

При написании данного раздела необходимо:

- определить передаточную функцию САР;

- проверить систему на устойчивость по двум критериям - Гурвица и Найквиста;

- оценить величину запаса устойчивости системы;

- оценить качество управления;

- сделать выводы по результатам расчетов.

Передаточная функция САР

Передаточная функция САР с обратной связью определяет взаимосвязь между регулируемой величиной у(t) и задающим воздействием у₀. В операторной форме эта взаимосвязь описывается передаточной функцией К(р).

где К_П(р) –передаточная функция прямой передачи системы; К_Р(р) – передаточная функция разомкнутой системы;

К_ОС(р) – передаточная функция цепи обратной связи.

Знак «плюс» в знаменателе выражения (4.2) ставится при отрицательной обратной связи, при положительной ставится знак «минус». Передаточная функция разомкнутой системы

К_Р(р) =К_ОС(р)К_П(р). (4.3)

Если в системе имеются звенья, охваченные обратной связью, то их заменяют одним эквивалентным звеном согласно формуле (4.2). Так для усилителя, входящего в состав САР (рисунок 2.1), передаточная функция будет иметь вид

.