Файл: Тракта котельной установки квтк100150.doc

^-3 = 0,0099*10^-3 %  t1 = 49.8 c;

Y( 2) = 0,7 * Y = 0,7 * 0,03*10^-3 = 0,021*10^-3 %  t2 = 75.6 c
По выше указанной программе находим следующие значения:

4. 
   К_об2=0,00003, Т_об2=32,25 с, _об2=36,9 с
   
5. 
   контрольные точки:
   

t = y =

49,8 0.0000099

62,7 0.0000165

101,4 2.595*10^-5

6. 
   дополнительные точки аппроксимирующей прямой:
   

y( 36,9 )= 0

y( 60 )= 1.5*10^-5

y( 120 )= 2,77*10^-5

y( 180 )= 2,97*10^-5

y( 240 )= 2,994*10^-5

y( 300 )= 2,999*10^-5

y( 360 )= 3*10^-5

y( 420 )= 3*10^-5

y( 480 )= 3*10^-5

Аппроксимирующая кривая представлена на рисунке 9.

Тогда передаточная функция примет вид:

(5)


Рисунок 9 - Кривая разгона по О₂ при возмущении расходом воздуха
По разработанной программе накафедре АТП RAFK1 в которой используется метод расширенных амплитудофазочастотных характеристик (РАФЧХ) получим оптимальные параметры настройки регуляторов и построим графики переходных процессов объекта управления.

Метод РАФЧХ рекомендуют применять в тех случаях, когда динамические свойства объекта регулирования заданы аналитически в виде передаточных функций. РАФЧХ какого-либо звена можно получить подстановкой в передаточную функцию этого звена оператора или . В первом случае расчетные формулы метода обеспечивают получение границы заданной степени колебательности системы , а во втором – получение границы заданной степени устойчивости в пространстве параметров настройки регулятора. Дальнейший поиск параметров настройки регулятора осуществляется вдоль границы заданного запаса устойчивости системы регулирования до достижения экстремума принятого критерия качества.

При расчетах настоек регуляторов бывает полезной ниже приведенная таблица соответствия оценок запаса устойчивости: степени затухания ; степени колебательности

---

; показателя колебательности .
Таблица 1 - Таблица соответствия оценок запаса устойчивости

	0	0,75	0,80	0,85	0,90	0,95	0,998	1,0
	0	0,221	0,265	0,305	0,366	0,478	1,0	
М		2,38	2,09	1,80	1,55	1,29	1,0	1,0

По таблице соответствия оценок запаса устойчивости для =0,75 определяем =0,221.

По передаточным функциям ( 5 ) для инерционного объекта и ( 3 ) для малоинерционного объекта произведем расчет оптимальных параметров настроек регуляторов:

1. 
   Для стабилизирующего регулятора по таблице 2 определяем оптимальные значения Kp/Ti и Kp:
   

w_p = 0.0032 c^-1; (Kp/Ti) = 4.19391*10^-5; Kp = 2.06434*10^-2.


Таблица 2 - Параметры настройки стабилизирующего регулятора


Далее по программе определяем параметры настройки стабилизирующего регулятора:

Kp = 0,0206434; Ti = 492,2232 с.

2. 
   Для корректирующего регулятора по таблице 3 определяем оптимальные значения Kp/Ti и Kp:
   

w_p = 0.00725 c^-1; (Kp/Ti) = 1.01649*10⁴; Kp = 1.33826*10³.
Таблица 3 - Параметры настройки корректирующего регулятора



Далее по программе определяем параметры настройки корректирующего регулятора:

---

Kp = 1338,26; Ti = 0,131655 с.

Построим переходный процесс по полученным данным (рисунки 10, 11, 12).



Рисунок 10 - Переходный процесс по каналу задания корректирующего регулятора


Рисунок 11 - Переходный процесс по каналу задания стабилизирующего

регулятора


Рисунок 12 - Переходный процесс по каналу возмущения, идущего со стороны

регулирующего органа

---

Произведём оценку качества переходного процесса по каналу задания корректирующего регулятора:

1. 
   степень затухания:  =(А1-А2)/А1=(0.2894- 0.05828)/0.2894=0,799;
   
2. 
   перерегулирование:  =А1*100/ Y()=0,2894*100/0,9301=31,114 %;
   
3. 
   динамический коэф-т
   

регулирования: Rд=[A1+Y()]*100/Коб=[0,2894+0,9301]*100/1=108,07;

4. 
   статическая ошибка: Ест= S(t)-Y()=1-0,9301=0,07;
   
5. 
   максимальная динамическая
   

ошибка: А1= 0.2894;

6. 
   время регулирования: t_p=1847,5 с.
   

Произведём оценку качества переходного процесса по каналу задания стабилизирующего регулятора:

1. 
   степень затухания:  =(А1-А2)/А1=(6,111*10^-7- 1,269*10^-7)/6,111*10^-7=0,79;
   
2. 
   перерегулирование:  =А3*100/А1=2,118*10^-7*100/6,111*10^-7=34,659 %;
   
3. 
   динамический коэф-т
   

регулирования: Rд=[A1+Y()]*100/Коб=[6,111*10^-7+0]*100/1=6*10^-5;

4. 
   статическая ошибка: Ест= Y()=0;
   
5. 
   максимальная динамическая
   

ошибка: А1= 6,111*10^-7;

6. 
   время регулирования t_p= 1958,1 с.
   

Произведём оценку качества переходного процесса по каналу задания стабилизирующего регулятора:

1. 
   степень затухания:  =(А1-А2)/А1=(2,4227*10^-5- 5,6464*10^-6)/ 2,4227*10^-5=0,77;
   
2. 
   перерегулирование  =А3*100/А1=1,4843*10^-5*100/2,4227*10^-5=61,266 %;
   
3. 
   динамический коэф-т
   

регулирования: Rд=[A1+Y()]*100/Коб=[2,4227*10^-5+0]*100/1=2,4*10^-3;

4. 
   статическая ошибка: Ест= Y()=0;
   
5. 
   максимальная динамическая
   

ошибка: А1= 2,4227*10^-5;

6. 
   время регулирования t_p= 1803,4 с.
   

5 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ

АВТОМАТИЗАЦИИ ГАЗОВОЗДУШНОГО ТРАКТА

КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ КВТК-100-150

Функциональные схемы являются основными проектными документами, определяющими функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, регулирования и управления технологическим процессом и оснащения объекта управления приборами и другими техническими средствами автоматизации.

В процессе проектирования функциональных схем автоматизации теплоэнергетических объектов должны быть решены следующие задачи:

1. 
   изучена технологическая схема объекта автоматизации;
   
2. 
   составлен перечень регулируемых параметров технологического процесса, технологического оборудования;
   
3. 
   определено на технологической схеме местоположение точек отбора измерительной информации;
   
4. 
   определены предельные значения регулируемых параметров;
   
5. 
   выбрана структура систем автоматического регулирования;
   
6. 
   выбраны методы и технические средства получения, преобразования и передачи измерительной информации;
   
7. 
   выбраны методы и технические средства регулирования технологических параметров;
   
8. 
   решены вопросы размещения технических средств автоматизации на технологическом оборудовании, по месту, на щитах и пультах;
   
9. 
   согласованы параметры измерительных каналов, технических средств автоматического регулирования и УВК.
   

---

Завершается процесс проектирования функциональной схемы системы автоматизации теплоэнергетического объекта составлением чертежа, на котором изображают:

1. 
   технологическую схему объекта автоматизации;
   
2. 
   технические средства автоматического регулирования;
   
3. 
   щиты, пульты и УВК;
   
4. 
   линии связи между техническими средствами автоматизации;
   
5. 
   таблицу условных обозначений, не предусмотренных действующими стандартами;
   
6. 
   необходимые пояснения к функциональной схеме;
   
7. 
   основную надпись.
   

Согласно предъявляемым выше задачам разработаем функциональную схему системы автоматизации газовоздушного тракта котла КВТК-100-150 (схема функциональная ФЮРА.420000.008.С2).

На основании структурной схемы АСР общего воздуха (рисунок 6, а) составим перечень регулируемых параметров технологического процесса. Основным контролируемым параметром является расход воздуха. Дополнительными контролируемыми параметрами являются температура сетевой воды и содержание килорода в уходящих газах. Регулируемым параметром для данной АСР общего воздуха является расход воздуха.

Температура сетевой воды измеряется измерительным устройством (10-1), установленным по месту, сигнал с которого поступает на измерительный преобразователь (10-2). На выходе измерительного преобразователя унифицированный сигнал. Унифицированный сигнал поступает на устройство отображения и обработки информации – микроконтроллер (11-4). Измерительный преоразователь и микроконтроллер установлены на щите приборов.

Для измерения расхода воздуха применяется стандартное сужающее устройство (11-1), на котором создаётся перепад давления. Далее перепад давления – информация – поступает на вход измерительного преобразователя (11-2), для работы которого используется блок питания с извлечением квадратного корня (11-3). После измерительного преобразователя унифицированный сигнал поступает на микроконтроллер (11-4).

Для измерения содержания кислорода в уходящих газах используется газоанализатор (12-2, 13-2), унифицированный сигнал с которого поступает на вход микроконтроллера (11-4).

Вся информация, поступившая на микроконтроллер (11-4), обрабатывается согласно заложенному алгоритму и выдаются дискретные сигналы

---