Файл: Юсупбеков Н.Р. Автоматизация технологических процессов производства растительных масел.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.06.2024
Просмотров: 118
Скачиваний: 0
Проиллюстрируем рассмотренную методику на при мере определения параметров настройки синтезируемой САР экстрактора типа НД. В табл. 7 приведены ре зультаты расчетов по определению АЧХ и ФЧХ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 7 |
|
О) |
0 |
0,0) |
0,02 |
о/:4 |
,05 |
О.Ои |
0,07 |
0,08 |
1,10 |
0.20 |
А (“ ) |
0,8 |
0,76 |
0,545 0,394 0,298 0,230 |
0,184 |
0,146 |
0,0985 0,0026 |
||||
Ti(“ ) |
0° |
39° |
75° |
126° |
160° |
161° |
198° |
214° |
243° |
370° |
А>(со) |
0,400 0,396 0,385 0,345 0,320 0,296 |
0,274 |
0,254 |
0,218 |
0,106 |
|||||
<р/“) |
0° |
14° |
29° |
56° |
69° |
80° |
92° |
101° |
121° |
198° |
объекта регулирования по основному каналу |
регулиро |
|||||||
вания, которое рассчитывалось по формулам: |
||||||||
|
Аоб. (“ ) = |
_________ k_______ |
|
(186) |
||||
|
|
V (1 - ш27'2) + (й)7'2)2— ’ |
|
|
||||
|
Toe- (ш) = |
|
|
о) Т |
(ОТ. |
|
(187) |
|
|
|
|
— |
|
||||
|
— arctg 1-и3 7'? |
|
|
|
||||
В табл. 8 даны |
результаты |
расчетов |
по определе |
|||||
нию АФХ эквивалентного |
объекта для регулятора Р->. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8 |
СО |
0 0,01 |
■,02 |
0,04 |
0,05 |
0,С6 |
0,07 |
0,08 |
0,1 0,2 |
4>б,(") Л>б,(“)
To e/")-
-9об,(“)
2 |
1,92 |
1,42 |
1,14 0,932 0,777 0,670 0,575 |
0,45 |
0,0024 |
0° 25° 47° 70° 91° 101° 106° 113° 122° 172°
АФК разомкнутой системы с ПИ-регулятором имеет вид:
Щ » |
= |
Кр (1 + j ^ r - |
W6o ( » . |
(188) |
|
|
|
J |
И З. |
|
|
При kp = 1 |
|
|
|
|
|
w ( » |
= |
Wo6 (усо) - |
/ |
• |
(189) |
|
|
|
|
л ИЗ. |
|
130
Для получения АФХ разомкнутой системы регули
рования с коэффициентом усиления регулятора, |
рав |
||||
ным единице, при некотором |
заданном |
значении вре |
|||
мени изодрома к |
каждому |
вектору |
характеристики |
||
|
|
д |
повернутый на угол 90° |
||
прибавляют вектор АЛ = — |
|||||
по часовой |
стрелке. |
“ •'из. |
|
|
|
|
|
|
|
||
В табл. 9 приведены итоги расчета АФХ для экви |
|||||
валентного |
объекта |
Wo6 экв |
(Р ) и регулятора |
Р2 с |
|
коэффициентом передачи kp = 1 и различными значе ниями времени изодрома (Гиз. = 20; 40; 50; 80; 100 мин.).
|
|
|
|
Т а б л и ц а 9 |
||
О) |
л об-(т) |
тиз- |
шГиз- |
А " л об./шДз- |
||
0 ,0 6 |
0 ,7 7 7 |
20 |
1,2 |
0 ,6 4 |
||
|
|
40 |
2 ,4 |
0 ,3 2 |
||
|
|
50 |
3 , 0 |
0 ,2 6 |
||
|
|
80 |
4 ,8 |
0 ,1 6 |
||
|
|
100 |
6 , 0 |
0 |
,1 |
3 |
0 ,0 7 |
0 ,6 7 0 |
20 |
1,4 |
0 ,4 8 |
||
|
|
40 |
2 ,8 |
0 |
,2 |
4 |
|
|
50 |
3 , 5 |
0 |
,1 |
9 |
|
|
80 |
5 ,6 |
0 ,1 2 |
||
|
|
100 |
7 , 0 |
0 |
,0 |
9 6 |
0 ,0 8 |
0 ,5 7 5 |
20 |
1 ,6 |
0 ,8 |
6 |
|
|
|
40 |
3 ,2 |
0 ,1 8 |
||
|
|
50 |
4 , 0 |
0 ,1 4 4 |
||
|
|
80 |
6 ,1 |
0 ,0 9 |
||
|
|
100 |
8 , 0 |
0 |
,0 |
7 2 |
0 ,1 0 |
0 ,4 5 0 |
20 |
2 ,0 |
0 ,2 2 5 |
||
|
|
40 |
4 ,0 |
0 ,1 1 2 |
||
|
|
50 |
5 , 0 |
0 ,0 9 0 |
||
|
|
80 |
8 ,0 |
0 |
,0 5 6 |
|
|
|
100 |
1 0,0 |
0 ,0 4 5 |
||
0 ,1 2 |
0 ,3 7 3 |
20 |
2 ,4 |
0 |
,1 5 5 |
|
|
|
40 |
4 ,8 |
0 |
,0 7 5 5 |
|
|
|
50 |
6 ,0 |
0 ,0 6 2 |
||
|
|
80 |
9 ,6 |
0 |
,0 3 8 8 |
|
|
|
100 |
1 2 ,0 |
0 ,031 |
||
131
Рис. 29. Определение графоаналитическим методом параметров настройки корректирующего регулятора Р2.
По данным табл. 10 построен рис. 29. Из расчетов следует, что при Гиз = 20 мин. коэффициент усиления
регулятора kp должен равняться 1,39; при Гиз =
40 мин. необходимо, чтобы kp — 2,63.
Времени изодрома, равному 50 минутам, соответст
вует настройка |
kp = |
2,86. Если Гиз |
= 100, то kp долж |
но быть равно |
3,33. |
|
построенная в плос |
Граница области устойчивости, |
|||
кости параметров настройки регулятора kp — Т из изо бражена на рис. 30; оптимальные настройки таковы:
Тиз = 2 0 мин., ^ = 1,4. В качестве настроек диффе ренциатора принимают следующие значения настроек:
kg = Tp = °-715; 1g = таз. - 20 мин-
АФХ дифференциатора, рассчитанная по формуле (181), представлена в табл. 10.
Результаты расчетов характеристики Wo6 (у<о) Wg(ju>)
получались следующими (табл. 11). Амплитудно-фазовую характеристику эквивалентно
го объекта Wo6 экв (у'ш) определили по правилу паралле лограмма. По найденной АФХ Wo6 9кв (у'ш) для разных
133
Т а б л и ц а 10
(О |
0 |
0,01 |
0,0 2 |
0,0 4 |
0,0 5 |
|
0 ,0 6 |
0 ,0 7 |
0,08 |
0,10 |
Лд(“) |
0 |
0,14 |
0,264 |
0,447 |
0,500 |
|
0,555 |
0,580 |
0,610 |
0,640 |
98° |
79° |
68° |
51° |
45° |
|
40° |
35° |
32° |
25° |
|
'Р д ( “ ) |
|
|||||||||
|
0,80 0,75 |
0,52 |
0,35 |
0,24 |
|
0,15 |
0,12 |
0,09 |
|
|
*Роб.ЭКВ.(Ш) |
0° |
34° |
65° |
98° |
126° |
|
135° |
140° |
130° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 11 |
||
Ш |
|
|
Л д И |
А об ф ш> |
|
|
|
<рд (<•>) — |
||
|
|
|
|
+ <р (“ ) |
|
|||||
|
|
• Ад (т) - |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
- <Роб.а(“ ) |
|||
0 ,0 2 |
0,385 |
0,264 |
0,099 |
- |
29° |
+68° |
+39° |
|||
0,04 |
0,345 |
0,447 |
0,154 |
- |
56° |
+51° |
-5 ° |
|||
0,05 |
0,320 |
0,500 |
0,160 |
— 69° |
+45° |
-24° |
||||
0,06 |
0,296 |
0,555 |
0,164 |
- |
80° |
+ 40° |
-40° |
|||
0,07 |
0,274 |
0,580 |
0,159 |
- |
92° |
+ 35° |
—57° |
|||
0,08 |
0,254 |
0,610 |
0,155 |
-Ю Г |
+32° |
-69° |
||||
0 ,1 0 |
0,218 |
0,640 |
0,140 |
— 121° |
+ 25° |
—96° |
||||
значений |
времени |
изодрома (Гиз = 40; 50; |
80; 100 мин.) |
и kp =■ 1 |
построили |
АФХ разомкнутой системы (табл. |
|
12) и определили (рис. 31) необходимые |
данные для |
||
нахождения |
оптимальных |
настроек. |
времени |
изодрома |
||||
Расчеты |
показывают, |
что |
при |
|||||
Тиз = 40 мин. коэффициент усиления |
регулятора дол |
|||||||
жен |
равняться kp = 2,08. При |
Гиз |
= |
50 |
мин. установка |
|||
kp = |
2,38. Когда Тш = 80 |
мин., |
то |
kp = 3,33. |
Времени |
|||
изодрома в 100 мин. соответствует настройка &р=4,08. На рис. 32 изображена область устойчивости. В ка честве оптимальных можно рекомендовать следующие
параметры настройки изодромного регулятора:
kp = 2,3; Тш = 45 мин.
Определенные здесь параметры настройки диффе ренциатора и изодромного регулятора гарантируют за-
134
|
|
|
|
Т а б л и ц а 12 |
|
О) |
|
т |
<йТ |
ДЛ - |
|
Аоб. (ш) |
- Аоб. (ш)/шГиз |
||||
|
из. |
из. |
|||
0,04 |
0,35 |
40 |
i,6 |
0,219 |
|
|
|
50 |
2,0 |
0,175 |
|
|
|
80 |
2,2 |
0,110 |
|
|
|
100 |
4,0 |
0,087 |
|
0,05 |
0,24 |
40 |
2,0 |
0,175 |
|
|
|
50 |
2,5 |
0,140 |
|
|
|
80 |
4,0 |
0,087 |
|
|
|
100 |
5,0 |
0,070 |
|
0,06 |
0,15 |
40 |
2,4 |
0,146 |
|
|
|
50 |
3,0 |
0,117 |
|
|
|
80 |
4,8 |
0,073 |
|
|
|
100 |
6,0 |
0,058 |
|
0,07 |
0,12 |
40 |
2,8 |
0,125 |
|
|
|
50 |
3,5 |
0,100 |
|
|
|
80 |
5,6 |
0,162 |
|
|
|
100 |
7,0 |
0,050 |
|
0,08 |
0,09 |
40 |
3,2 |
0,109 |
|
|
|
50 |
0,4 |
0,087 |
|
|
|
80 |
6,4 |
0,055 |
|
|
|
100 |
8,0 |
0,044 |
пас устойчивости замкнутой системы регулирования по модулю и фазе соответственно:
М— 1
С= № — 1 = 0,385;
T = arc;cos(l |
= 38° |
Рис. 31. Определение графоаналитическим методом параметров настройки стабилизирующего регулятора.
о |
40 7из.50 |
80 |
т о |
Рис. 32. Граница области устойчивости в плоскости параметров настройки стабилизирующего регулятора.
ГЛАВА III
НЕКОТОРЫЕ ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МАСЛОЖИРОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ*
При решении вопросов автоматизации технологи ческих процессов масложировой промышленности воз никает необходимость решения задач переключения оборудования. Значимость этих задач обусловлена тем, что аппараты периодического действия играют важную роль в промышленном производстве растительных ма сел. Управление такими процессами, как жарение мятки, фильтрация мисцеллы, рафинация экстракционного масла, носит дискретный характер.
Управление при помощи переключательного авто мата означает решение следующих характерных за дач [1].
1. Оптимальные повремени и затратам пуск и оста новка оборудования.
2.Защита оборудования при возникновении аварий ных ситуаций.
3.Согласование циклов работы отдельных аппара тов, работающих параллельно на один коллектор.
Естественно, в круг перечисленных задач органич
но входят задачи блокировки и сигнализации. В связи с этим на практике в большинстве случаев сигнал на выходе логического автомата дублируется сигналом, по ступающим на сигнализирующее устройство.
Сложность задач управления периодическими про цессами и большой объем информации, необходимый для решения их, требуют применения математическо го аппарата логики в случаях, когда алгоритм управ ления можно сформулировать в виде взаимно исключа ющих альтернатив.
* Глава написана авторами и В. Н. Когаем.
137
Переключательный автомат, реализующий управле ние периодическим процессом, назовем логическим автоматом. Совокупность логического автомата и про цесса, для управления которым предназначен автомат,
отнесем к категории систем автоматического логичес кого управления (САЛУ). Структурная схема САЛУ показана на рис. 33.
I |
Л А |
|
---------- |
I |
1______________________________________________ 1 |
||||
Рис. 33. |
Структурная |
схема системы автоматического логического |
||
|
|
|
управления (САЛУ): |
|
Л А — переключательный |
автомат; В У — вычислительное |
устройство; Л А — логи |
||
ческий автомат; f |
(t) вектор возмущающих воздействий; |
х (t) — вектор состояния |
||
объекта; |
^ onT> (t) |
— вектор оптимального состояния объекта; е (t) — вектор ошибки |
||
|
или рассогласования; g (t) — вектор управляющих воздействий. |
|||
В отличие от непрерывных систем автоматического управления САЛУ характеризуются векторами, ото бражающимися на конечном дискретном множестве. Частным случаем является отображение вектора САЛУ на конечном множестве В=»{0,1).
Структурная схема системы автоматического логи ческого управления проста и доступна для понимания. Данная структурная схема определяет характерные особенности САЛУ, но не раскрывает всей сложности
138
