Автоматизация технологических процессов и производств. Часть первая. Конспект лекций. Кузьменко Н.В. - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АГТА | Ангарск

Составители: 

Рубрика: 

нениями 1-го порядка с запаздыванием. При этом, чем меньше постоянная времени аппарата,
тем сложнее обеспечить устойчивое регулирование процесса, так как начинают сказываться
инерционность приборов и регулятора и запаздывание в импульсных линиях. Для обеспечения
устойчивого регулирования рН применяют специальные системы. На рис. 3.12, а показан
пример системы регулирования рН с двумя регулирующими клапанами.
Рис. 3.12. Пример системы регулирования рН:
а – функциональная 1, 2 – регули-
рующий клапан
Кла , регулиро-
вания
статич
б
руктур-
ная схе рН, включается в работу один из ре-
гуляторов, настроенный на соответствующий коэффициент усиления объекта.
схема; б – статические характеристики клапанов (
; 3 – регулятор рН).
пан 1, обладающий большим условным диаметром служит для грубого
расхода и настроен на максимальный диапазон изменения выходного сигнала регулято-
ра [x
рн
,x
рв
] (рис. 3.12, б, кривая 1). Клапан 2, служащий для точного регулирования, рассчитан
на меньшую пропускную способность и настроен таким образом, что при x
р
= x
0
р
+ Δ он пол-
ностью открыт, а при x
р
= x
0
р
- Δ – полностью закрыт (кривая 2). Таким образом, при незначи-
тельном отклонении рН от рН
0
, когда x
0
р
- Δ ≤ x
р
≤ x
0
р
+ Δ, степень открытия клапана 1 прак-
тически не изменяется, и регулирование ведется клапаном 2. Если |x
р
- x
0
р
|, клапан 2 остается в
крайнем положении, и регулирование осуществляется клапаном 1.
На втором и третьем участках
еской характеристики (рис. 3.12,
б) ее линейная аппроксимация справед-
лива лишь в очень узком диапазоне из-
менения рН, и в реальных условиях
ошибка регулирования за счет линеари-
зации может оказаться недопустимо
большой. В этом случае олее точные
результаты дает кусочно-линейная ап-
проксимация (рис. 3.13), при которой
линеаризованный объект имеет пере-
менный коэффициент усиления.
На рис. 3.14 приведена ст
ма такой АСР. В зависимости от рассогласования
Рис. 3.13. Кусочно-линейная аппроксимация ста-
тической характеристики объекта при регулиро-
вании рН.
δ
+
0
pH
0
pH
δ
−
0
pH
0
1
G
1
G
212
α
+Δ=Δ GkpH
10
GkpH Δ=Δ
111
α
+Δ=Δ GkpH
1
GΔ
pH
Δ
pH
а
б
PDC
3
1
2
1
G
2
G
PB
x
2
ξ
1
0
1
PH
x
Δ−
0
P
x
P
x
0
P
x
Δ+
0
P
x
25 
нениями 1-го порядка с запаздыванием. При этом, чем меньше постоянная времени аппарата,
тем сложнее обеспечить устойчивое регулирование процесса, так как начинают сказываться
инерционность приборов и регулятора и запаздывание в импульсных линиях. Для обеспечения
устойчивого регулирования рН применяют специальные системы. На рис. 3.12, а показан
пример системы регулирования рН с двумя регулирующими клапанами.
                     1              G1        G2         ξ
                                                         1
                              2                                        2



                              PDC                                1

                         3                                                  x 0P

                                                         0     xPH   x 0P − Δ x 0P + Δ   xPB xP
           а                                             б

                             Рис. 3.12. Пример системы регулирования рН:
           а – функциональная схема; б – статические характеристики клапанов (1, 2 – регули-
           рующий клапан; 3 – регулятор рН).
      Клапан 1, обладающий большим условным диаметром, служит для грубого регулиро-
вания расхода и настроен на максимальный диапазон изменения выходного сигнала регулято-
ра [xрн,xрв] (рис. 3.12, б, кривая 1). Клапан 2, служащий для точного регулирования, рассчитан
на меньшую пропускную способность и настроен таким образом, что при xр = x0р + Δ он пол-
ностью открыт, а при xр = x0р - Δ – полностью закрыт (кривая 2). Таким образом, при незначи-
тельном отклонении рН от рН0, когда x0р - Δ ≤ xр ≤ x0р + Δ, степень открытия клапана 1 прак-
тически не изменяется, и регулирование ведется клапаном 2. Если |xр - x0р|, клапан 2 остается в
крайнем положении, и регулирование осуществляется клапаном 1.
      На втором и третьем участках                      pH           ΔpH
                                                                                         ΔpH = k 2 ΔG1 + α 2
статической характеристики (рис. 3.12,
б) ее линейная аппроксимация справед-
лива лишь в очень узком диапазоне из-
                                                                                            ΔpH = k 0 ΔG1
менения рН, и в реальных условиях
ошибка регулирования за счет линеари-
зации может оказаться недопустимо                  pH 0 + δ                                     ΔpH = k1ΔG1 + α 1
                                                        pH 0
большой. В этом случае более точные                                                                         ΔG1
                                                   pH 0 − δ
результаты дает кусочно-линейная ап-
проксимация (рис. 3.13), при которой                                       G10                                 G1

линеаризованный объект имеет пере-             Рис. 3.13. Кусочно-линейная аппроксимация ста-
менный коэффициент усиления.                   тической характеристики объекта при регулиро-
                                               вании рН.
      На рис. 3.14 приведена структур-
ная схема такой АСР. В зависимости от рассогласования рН, включается в работу один из ре-
гуляторов, настроенный на соответствующий коэффициент усиления объекта.

                                                   25

Страницы