Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 70
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
АРН на электростанциях осуществляется регулированием возбуждения синхронных генераторов. На подстанциях АРН осуществляется регулированием возбуждения синхронных компенсаторов, если они установлены на этих подстанциях, или автоматическим изменением под нагрузкой коэффициента трансформации трансформаторов, а также регулированием мощности батарей статических конденсаторов. У потребителей электроэнергии АРН осуществляется регулированием возбуждения мощных синхронных двигателей и регулированием мощности батарей статических конденсаторов.
Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) - комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на промышленных предприятиях. Может иметь связь с более общей автоматизированной системой управления предприятием.
АСУ ТП обеспечивает автоматизацию основных операций технологического процесса на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершённое изделие.
Понятие «автоматизированный», в отличие от понятия «автоматический», подчёркивает необходимость участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций.
Составными частями АСУ ТП бывают отдельные системы автоматического управления и автоматизированные устройства, связанные в единый комплекс. Такие как системы диспетчерского управления и сбора данных, распределенные системы управления, и другие более мелкие системы управления (например, системы на программируемых логических контроллерах. Как правило, АСУ ТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики: датчики, устройства управления, исполнительные устройства. Для информационной связи всех подсистем используются промышленные сети.
1.3 Законы регулирования
Основная задача управления объектом состоит в автоматическом поддержании условий, при которых обеспечен нормальный ход ТП, на поведения ОБ воздействуют различные внешние или внутренние факты, влияния которых выражается в изменении перемены процесса. По управлению все переменные параметры процесса делятся на три группы.
. Управляемые - выходные или регулируемые параметры из которых один или несколько определяет состояние системы.
. Неуправляемые переменные - возмущения вызывающие отклонения выходных параметров от заданных значений.
. Управляемые переменные - регулирующие воздействия или входные параметры, которые используются для компенсации возмущений и поддержания выходных параметров требуемых приделов.
Регулятор осуществляет компенсацию отклонений от заданного значения и задействуя возмущение.
Типы регулятора и взаимодействие с объектами регулятора выбирают учитывая следующие особенности регулирующего объекта:
. Характер ТП проходящего в объекте регулирования. Его физика, статика и динамика
. Параметры ТП их природа, предельные значения требуемая точное поддержания переходных или установившихся режимов.
Конструктивные оборудования, участвующие в процессе и подлежащего АР.
В САР данного типа применяют регуляторы, у которых при получении сигнала об отклонении регулируемой величины регулирующий орган перемещается плавно и непрерывно до момента установления заданного значения регулируемой величины с определенной степенью точности, обусловленной видом регулятора.
Основной характеристикой регуляторов непрерывного действия является функциональная зависимость между отклонением регулируемой величины и перемещением регулирующего органа. Эта зависимость называется законом регулирования, по которому различают основные виды регуляторов: пропорциональный (статический), интегральный (астатический), пропорционально - интегральный (изодромный) и регулятор с предварением.
П-регулятором - называется регулятор, у которого перемещение регулирующего органа пропорционально отклонению регулируемой величины от ее заданного значения.
Уравнение регулятора и - регулирующее воздействие регулятора; кр - коэффициент передачи (или коэффициент усиления) регулятора; Дх - отклонение регулируемой величины от заданного значении.
Значение коэффициента усиления равно перемещению регулирующего органа регулятора при отклонении регулируемой величины на единицу ее измерения. Коэффициент кр является параметром настройки П-регулятора. Величину, обратную коэффициенту усиления регулятора, т.е. 1/ кр, называют статизмом регулятора, а величину бс = (1/ кр) * 100 - пределом пропорциональности, или степенью неравномерности. Значение предела пропорциональности определяют как участок шкалы
, в границах которого измерение регулируемой величины вызывает перемещение регулирующего органа из одного крайнего положения в другое. Например, если перед пропорциональности составляет 80% шкалы, то это значит что отклонение стрелки измерительного прибора на 80% шкалы вызовет перемещение регулятора из одного крайнего положения в другое, а отклонение стрелки на 1% шкалы вызовет перемещение регулирующего органа на 1/80 его полного хода. Особенность перехода процесса регулирования в системе с регулятором состоит в наличии остаточного отклонения (статической ошибки) бс в его конце.
Достоинством П-регулятора является малое время переходного процесса регулирования, т.е. быстродействие недостатком - наличие статической ошибки.
Интегральные (И-регуляторы) называются регулятором, у которого регулирующее воздействие пропорционально интегралу отклонения регулируемой величины.
Уравнение И-регулятора
Ти - постоянная времени регулятора, равная продолжительности перемещения регулирующего органа из одного крайнего положения в другое при максимальном отклонении регулируемой величины с; 1/Т - скорость перемещения регулирующего органа пропорциональная степени отклонения регулируемой величины, с-1.
Регулирующее воздействие И-регулятора продолжается до тех пор, пока отклонение регулируемой величины от заданно значения сведется к нулю, т.е. в конце переходного процесса регулирования величина достигает заданного значения.
В момент отключения регулирующий орган может занимать любое положение в пределах своего рабочего хода.
Параметром настройки И-регулятора является скорость перемещения регулирующего органа 1/Ти.
Достоинство И-регулятора заключается в отсутствии остаточного отклонения регулируемой величины в конце регулирования, недостатком является то его скорость процесса мала. В связи с этим рекомендуется применять И-регуляторы в объектах с большим самовыравниванием при плавных изменениях.
Пропорционально-интегральным (ПИ - ругулятором) называется регулятор, у которого регулирующее воздействие пропорционально отклонению регулируемой величины от заданного значения и интегралу по времени от этого отклонения. Действие данного регулятора может рассматривать как совместное действие пропорционального и интегрального регуляторов.
Уравнение регулятора
Ти - продолжительность действия интегральной составляющей регулятора.
Регулирующее воздействие ПИ-регулятора характерно тем, что в первоначальный момент введение его при отключении регулируемой величины от заданного значения, большое воздействие, снимает пропорциональная составляющая. В последующем большее влияние на процесс регулирования оказывает интегральная составляющая, что обеспечивает исключение статической ошибки.
.4 Показатели качества процесса регулирования
Для различных систем регулирования важен характер затухания переходного процесса. Так, затухание переходного процесса может происходить медленно или быстро: медленно - значит система долго выходит на новый установившийся режим, т.е. она обладает недостаточным быстродействие, и следовательно, применение ее ограниченно; если затухание процесса в САР происходит быстро, то система обладает высокой степенью работоспособности. Переходный процесс может быть с большим или малым отклонением регулируемого параметра от заданного значения. Следовательно, устойчивость необходимое, но недостаточное условие работоспособности САР. Достаточно условием является качество процесса регулирования, которое оценивается по форме переходного процесса, полученного в результате единичного скачкообразного возмущение.
Продолжительность регулирования Тр - это длительность переходного процесса с момента отключения регулируемой величины от заданного значения до момента возвращения ее регулятором к заданному значения или новому установившемуся значения с заданной точностью.
Переходной процесс заключается тогда, когда отклонение регулируемой величины x(t) от нового установившегося значения xуст не будет превышать допустимых пределов.
Перерегулированием δ называется отношение амплитуды второй полуволны ∆x2 колебательного переходного процесса к амплитуде колебаний в первом переходе ∆x1, выраженное в процентах: δ=(∆х2/∆х1)*100
Степень затухания ψ - отношение разность между положительными амплитудами первого и второго периода колебательного процесса величины амплитуды первого периода колебательного, выражение в процентах: ψ=[(∆х1 - ∆х2)/ ∆х1 ]*100
Статическая ошибка δс - максимальное статичное отклонение регулируемой величины от номинального ее значения в конце переходного процесса, которое получается при максимального возможных в данной системе возмущения. Принято статическую ошибку выражать в процентах от номинального значения регулируемой величины хном т.е. ή=(δс/хном)*100
Для реальных автоматических систем регулирования статическая ошибка не должна превышать 0,03…0,05% от хном. Обычно величина допустимой статической ошибки задается технологическими требованиями к процессу регулирования.
Максимальное динамическое отклонение ∆хmax=∆х1=∆х представляет собой величины максимального отклонения регулируемого параметра от заданного. Эта величина соответствует первой полуволне переходного процесса регулирования.
Отклонение называют динамическими, поскольку оно имеет временной характер.
Величина динамического отклонения ограничивается технологическими требованиями к процессу регулирования.
1.5 Алгоритм системы автоматического контроля САК
Функции должны выполняться техническими системами контроля автоматически, без вмешательства оператора. Поэтому для управления системой используется специальное управляющее устройство. Рассмотрим наиболее распространенный вариант, когда в качестве такого устройства используют ЭВМ.
В зависимости от количества контролируемых параметров применяемая ЭВМ может быть более сложной или более простой, но в этом случае она должна обеспечивать получение информации от всех датчиков системы, ее анализ, хранение (при необходимости) и представление оператору. Все эти действия могут быть выполнены одновременно, поэтому при создании системы контроля определяется очередность получения информации от датчиков, способы анализа информации и порядок ее представления оператору, т.е. разрабатывается алгоритм системы контроля.
Сначала проверяется готовность ЭВМ и оборудование. Проверка готовности ЭВМ обычно предусматривается производителями ЭВМ потому она происходит автоматически при ее включении. Одновременно проверяется готовность внешних устройств, подключенных к ЭВМ.
Поверка оборудования при включении предполагает, в первую очередь, проверку исходного состояния исполнительных механизмов и исходных значений, параметров технологического оборудования. Она производится путем опроса датчиков, которые отвечают за работоспособность данной технологии. Опрос датчиков на этом этапе не чем не отличается от дальнейшего опроса датчиков в ходе технологического процесса, только производится он гораздо реже.
Когда ЭВМ и оборудование готовы, задаются регламенты границы и предельные значения технологических параметров, после чего начинается опрос датчиков этих параметров. Если контролируемый параметр находится в пределах регламентных границ, т.е. с ним все в порядке то проверяется условие «Опрошены все датчики?». При ответе «Нет» система переходит к контролю очередного параметра, если же ответ будет «Да» то это означает что окончание процесса контроля.
Информацию об итогах контроля выводится оператору на дисплее ЭВМ в виде сообщения, а также в виде таблиц, графиков, диаграмм или представляет на мнемосхемах, отражающих ход технологического процесса. При этом, как правило, информация выдается оператору в соответствующем цвете. Если параметр находится в регламентных границах, то его значение на диаграмме и мнемосхеме отображается зеленым цветом; если за пределами диапазона номинальных значений, то желтым цветом; параметр превышает предельные, значения то красным.