Описание исходной схемы автоматизации

ВВЕДЕНИЕ

Вноябре 2015 годав Послание Президента Республики Казахстан народу страны сказано, что мы строим новое государство, новую рыночную экономику, новую демократию. Мы живем в эпоху растущей глобализации и возрастающей взаимозависимости, когда мощные внешние силы будут играть существенную роль в определении нашего будущего.

Неотъемлемым признаком современного этапа развития является информатизация и автоматизация технологических процессов производства.

Автоматизация технологических производств - это комплекс мер, направленных на передачу функций управления и контроля приборам и автоматическим устройствам. Это позволяет повысить производительность, а также значительно сократить долю человеческого труда в производстве. Автоматизация является крайне перспективной отраслью, которая в будущем позволит создать производство, не требующее человеческого контроля и поддержки.

Сегодня автоматизация различных процессов является незаменимой для многих вещей. Благодаря развитию технологий, человек способен доверить им многие задачи, рутинную работу и другие процессы. Благодаря этому значительно экономится время, усилия, а также повышается качество проделанной работы. Наиболее распространенным применением автоматизации является автоматизация технологических производств и процессов.

Системы автоматического регулирования (САР) применяются для регулирования отдельных параметров (температура, давление, уровень, расход и т.д.) в объекте управления. В современных системах автоматического управления системы автоматического регулирования являются подсистемами САУ и их применяют для регулирования различных параметров при управлении объектом или процессом.

Принцип действия всякой системы автоматического регулирования заключается в том, чтобы обнаруживать отклонения регулируемых величин, характеризующих работу объекта или протекание процесса от требуемого режима и при этом воздействовать на объект или процесс так, чтобы устранять эти отклонения.

Для осуществления автоматического регулирования к регулируемому объекту подключается автоматический регулятор, вырабатывающий управляющее воздействие на регулирующий орган. Это управляющее воздействие вырабатывается регулятором в зависимости от разности между текущим значением регулируемой величины (температуры, давления, уровня жидкости и т. д.), измеряемой датчиком, и желаемым её значением, устанавливаемым задатчиком. Регулируемый объект и автоматический регулятор вместе образуют систему автоматического регулирования.

Основным признаком САР является наличие главной обратной связи, по которой регулятор контролирует значение регулируемого параметра.

Целью курсового проекта является разработка и анализ системы автоматического регулирования САРтемпературы воды на выходе из печи. Для реализации САР в данном курсовом проекте будут использованы прикладные методы расчета, которые находят широкое применение при проектирвании, наладкий и эксплуатации средств автоматизации. Исследования устойчивости системы является одним из центральных вопросов, решаемых с помощью теории автоматического регулирования, в данном курсовом проекте будет использован частотный критерий Михайлова, представляющий косвенный метод исследования устойчивости системы. В результате решения вышеуказанных задач можно будет сделать вывод по работоспособности САР.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Описание исходной схемы автоматизации

В данном курсовом проекте будет разработана САР температурыводы на выходе из трубчатой печи. В печи происходит нагрев воды, температура которой является выходным показателем объекта. Для поддержания требуемой температуры по трубе в топку подается природный газ, а по второй трубе – воздух. Из объекта отводятся дымовые газы. Температура контролируется термометром сопротивления TE (позиция 1.1), сигнал с которого поступает на показывающий и регистрирующий прибор TIR (позиция 1.2). Требуемая температура задается устройством на входе регулятора задатчиком H (позиция 1.4). Регулятор температуры ТС (позиция 1.3) сравнив текущее значение температуры воды на выходе из печи с заданным значением формирует по определенному закону регулирующее воздействия и через блок управления HS (позиция 1.5) воздействует на исполнительный механизм (позиция 1.8), который перемещает затвор регулирующего органа, обеспечив изменения подачи газа в печь и следовательно изменяя температуру на выходе из печи. Для переключение режимов управления (ручной или автоматический) служит блок управления HS (позиция 1.5), а в ручном режиме управления осуществляется кнопкой H(позиция 1.6).Регулятор управляет исполнительным механизмом через пускатель NS (позиция 1.7). Задача регулятора сводится к ликвидации отклонении регулируемой величины вызванных действием возмущении, как внешних, так и внутренних.

Проектируемая САР будет замкнутой системой, так как имеется наличие обратной связи, подающей сигнал с выхода системы с ёё входом , и служит для сравнения действительного значения регулируемой величины , с данным значением. По назначению - САР автоматической стабилизации, так как предназначена для поддержания регулируемой величины на заданном значении который устанавливается постоянным. По способу воздействия регулятора на объект - САР непрямого действия, так как.используется энергия от постороннего источника.По принципу регулирования - САР по отклонению, так как система работающая по отклонению регулируемой величины. По характеру регулирующего воздействия – непрерывный САР, так как непрерывному изменению входной величины система соответствует непрерывное изменение величины на выходе каждого звена. По числу измеряемых величин – одномерное, так как регулирует одну величину. По свойству в установившемся режиме – САР статическая, так как регулируемый параметр после окончания переходного процесса то есть в установившемся режиме несколько отличается от значения имевшего место до появления возмущении. По числу контуров – одноконтурное, так как содержит один замкнутый контур.