Визначення основних властивостей технологічних об'єктів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторна робота

Визначення основних властивостей технологічних об'єктів

Виконав: Шостак В.В

Вступ

- освоїти метод і навички визначення основних властивостей об'єкта регулювання, побудови кривої розгону;

- визначити канали регулюючих і збурюючих впливів у досліджуваному об'єкті;

- зняти криві розгону по каналах регулюючих впливів;

- на основі методики, що нижче наводиться, зробити обробку експериментально отриманих кривих розгону, з метою визначення типу регулятора.

1. Основні поняття та термінологія

Автоматичне регулювання (АР) - один із самих простих видів автоматичного керування (АК). Автоматичні системи керування та регулювання досі є основними елементами локальних систем автоматизації виробничих процесів. Таким чином, автоматичні системи керування (АСР) складають основу нижнього рівня ієрархії керування промислового виробництва.

Суть АР полягає в тому, що АК піддається одна вихідна регульована величина об'єкта, при цьому у більшості випадків стабілізується її задане (оптимальне) значення.

За регульовану величину або параметр звичайно вибирають найбільш вагому, яка у достатній мірі відображає функціональне призначення керованого об'єкта (КО). Так, наприклад, для теплообмінника (призначення теплообмінника - підігріти або охолодити відповідне середовище) - температура середовища на його виході.

Крім стабілізуючих АСР, є також програмні АСР, у яких завдане значення регульованої вихідної величини є функцією часу. Це змінне завдання виробляється за допомогою програмного задатчика, увімкнутого у структуру такої АСР.

У більшості випадків у промисловій практиці використовують стабілізуючі АСР, які забезпечують рівень часткової автоматизації ХТП.

Наприклад об'єктом регулювання є канал АР, який являє собою залежність вихідної регульованої величини КО від тієї вхідної її величини, яку найбільш доцільно змінювати при регулюванні. Так для теплообмінника каналом АР є залежність "температура середовища на виході об'єкта - витрата теплоносія". У загальному випадку ОР називають будь-який апарат, агрегат або установку, що потребує АР. Для того щоб ефективно здійснювати керування об'єктом необхідно знати його властивості.

Для визначення основних властивостей об'єктів регулювання використовуються наступні методи: метод перехідних характеристик (кривих розгону); метод імпульсних збурювань (прямокутного хвильового імпульсу); частотний метод; метод прямокутної хвилі; статичний метод.

Всі перераховані методи, крім останнього, засновані на вивченні поводження об'єкта при різному виді збурювань.

Найбільш широко застосовується метод перехідних характеристик (кривих розгону). Після відповідного аналізу й обробки кривої розгону (рис. 1) можна визначити час запізнювання й природу його походження, тобто фт, фе, і повне запізнювання фп; час розгону фа й постійну часу об'єкта Т; ступінь самовирівнювання с; швидкість розгону е.

Часу транспортного запізнювання фт на кривій розгону відповідає відрізок bс між часом збурювання ф0 і моментом зміни регульованої величини.

Для визначення часу ємнісного запізнювання проводять лінію ас початкового значення регульованої величини й знаходять крапку максимальної швидкості її зміни (крапка перегину g, після якого швидкість знижується). Через крапку g проводять дотичну до перетинання її з лінією ас; отриманий відрізок сd й є час ємнісного запізнювання фе.

На підставі знайдених значень фт й фе визначають час повного запізнювання:

фп = фт + фе.

2. Опис лабораторної установки

На рис. 1 відображена функціональна схема позиційної АСР температури води в ємності та інших приладів, що використовуються при виконанні даної роботи (регулюючого автоматичного моста КПМ-1-552, реле РПУ-2, термометра опору ТСМ-0879 та ін.).

Об'єктом регулювання в цій АСР є ємність 1, у якій за допомогою двох електронагрівачів (поз. 1-5), потужністю по 600 Вт кожний, підігрівається вода, що подасться з водопроводу через трубку 2. Підігріта вода через зливну трубу 3 потім іде в дренаж. За допомогою регулюючого клапана здійснюється настройка подачі води до ємності за завданням викладача. Контроль подачі води до ємності здійснюється за допомогою ротаметра РМ (поз. 2-1). Для контролю рівня води в ємності використовується вказівне скло (поз. 3-1).

Рис.1. Функціональна схема двопозиційної АСР температури води в ємності: 1.1- термоперетворювач опору ТСМ-0879; 1-2 - електронний автоматичний врівноважений міст із задатчиком та позиційним регулюючим пристроєм КМП-1-552; 1-3 - пристрій дистанційного керування; 1-4 - проміжне реле РПУ-2; НL - сигнальний пристрій з трьох лампочок

3. Порядок виконання роботи

Знімають криву розгону, для чого:

- підготовляють секундомір та чорнову форму таблиці для одержаних результатів (значень температури води в ємності 1, що вимірюються термометром опору ТСМ-0879 та автоматичним мостом КПМ-1-552), визначають обов'язки студентів підгрупи - учасників експерименту;

- заповнюють ємність Маріотта таким же чином як і у попередній лабораторній роботі. Встановіть за допомогою регулюючого клапана витрату води за завданням викладача. Витримавши кілька хвилин (10-15 хв), переконавшись, що температура не змінюється протягом цього часу, вносять збурювання, шляхом включення нагрівача;

- одночасно із включенням нагрівача починають записувати температуру через певні інтервали часу. У початковий період краще це робити з інтервалом 15 с, а потім, коли температура у теплообміннику почне встановлюватися - інтервал виміру температури можна збільшити до хвилини (1 хв). Дані заносять у журнал спостережень, форма якого надана у табл. 1; автоматичний розгін регулюючий

- одержані дані показують викладачу, який приймає рішення про їх достовірність та подальше використання;

- після цього у лабораторному зошиті будують та обробляють криву розгону, що дозволить визначити головні показники динаміки ОР;

- знаходять значення (див. рис. 1); при робиться висновок про необхідність використання в даній АСР позиційного регулятора.

Таблиця 1

Обчислені дані за кривою розгону:

Коефіцієнт підсилення об'єкта

Постійна часу Т= 81

Запізнення:

ф_чист = 30 сек

ф_смк = 11 сек

ф_повн = ф_повн+ ф_повн = 30+11=31 сек

,

Рис. 2

Висновок

На даній лабораторній роботі ми освоїли методи і навички визначення основних властивостей об'єкта регулювання, побудову кривої розгону. Також ми визначили канали регулюючих і збурюючих впливів у досл. об'єкті, зняли криві розгону по каналах регулюючих впливів.

В кінці лабораторної ми зробили обробку експериментально отриманих кривих розгону.

Размещено на Allbest.ru