Системы управления технологическими процессами и информационными технологиями

В качестве элемента защиты в электрических схемах систем автоматической защиты могут использоваться либо плавкие вставки (предохранители), либо токовые реле.  И один, и другой вид защиты имеет очень малое время срабатывания. Но оно зависит от четкого соблюдения требования по выбору величины «уставки» защиты  (величина тока, при котором защита должна  действовать).  Очень часто персонал, отвечающий за организацию эксплуатации оборудования, осуществляет выбор параметра защиты с большим запасом по величине тока.  В практике данная величина не должна превышать двух величин номинального тока  (для оборудования мощностью до 1,5 – 2,0 кВт) и до 2,2 величин номинального тока (для оборудования мощностью выше 2,0 кВт).  Необходимо исходить из правила: лучше лишний раз поменять плавкий предохранитель, чем вторично купить новый образец оборудования.

Токовое реле, в отличие от плавкой вставки, является многоразовым  аппаратом.  В данном аппарате имеется механизм, позволяющий после его срабатывания и устранения причины вызвавшей срабатывание защиты, восстановить реле в рабочее состояние.

 

 

 

Задача 18

Сделать расчет параметров переходного процесса автоматической системы регулирования при определенных параметрах АСР в установившемся соотношении. Ниже приводится методика подобного расчета. Рассмотреть систему, состоящую из объекта, в котором поддерживается температура с помощью двухпозиционного регулятора в заданных пределах (рис. 17). Объект является дифференцирующим звеном.

Рис. 17

Исходные данные к задаче:

Номер варианта	UC , B	Rн.э , Ом	Too , oC	Uн.р , В	U (%)сраб. от Uн.р	Kопт
18	380	5940	180	48	0,7	0,75

 

Теплотехнические параметры системы: теплоемкость объекта С = 50 Дж/ºС; теплообмен объекта А = 0,0835 Дж/ºС, ºС; запаздывание объекта t = 20,0.

 

Решение:

1. Определим  постоянную времени объекта

.                                                      (1)

Т = 0239

2. Определим коэффициент  передачи объекта

.                                                       (2)

Коб = 0С/Дж

3. Определим количество  энергии, необходимое для поддержания  заданной температуры Тº.

.                                                      (3)

4. Мощность нагревательного  элемента рассчитаем по формуле

.                                                      (4)

5. Определим регулирующее  воздействие регулятора на объект  в относительных единицах при включенном нагревательном элементе

                                               (5)

6. Определим регулирующее  воздействие регулятора на объект  в относительных единицах при выключенном нагревательном элементе по формуле

                                                   (6)

7. Определим зону неоднозначности регулятора «2а» по формуле

;                                           (7)

где – при изменении температуры в объекте на 1 ºС напряжение увеличивается на 2В

;                                              (8)

;                                            (9)

;             

  = 0,75 × (0,7  × 48) = 25,2 В          

0С

в относительных единицах

.                                                      (10)

8. Коэффициент передачи  объекта в относительных единицах 

.                                                  (11)

9. Определим  диапазон колебаний температуры

а) в относительных единицах

;                                        (12)

= 0,007 +

б) в абсолютных единицах

.                                                          (13)

10. Определим положительные  отклонения температуры 

;                                            (14)

 .                                                (15)

11. Определим отрицательные  отклонения температуры

;                                          (16)

.                                             (17)

12. Определим  величину отклонения среднего  значения температуры от заданного значения по формуле

;                                         (18)

.                                                (19)

13. Определим длительность  включения НЭ по формуле

.                                        (20)

14. Определим длительность отключения НЭ по формуле

.                                          (21)

15. Период колебания  регулируемого параметра рассчитаем  по формуле

Tk = t1 + t2 .                                                   (22)

Tk = 56,56 + 36,55 = 93,11 мин

16. Число переключений  регулятора в единицу времени  определить по формуле

.                                               (23)

 

17. Построим график Т  ºС=f (t) в масштабе. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

1. Гусев Б. К. Системы  управления технологическим оборудованием  и информационными потоками / Б. К. Гусев; Краснояр. гос. торг. экон. ин-т. – Красноярск, 2008. – 164 с.

2. Клюев А. С. Автоматическое  регулирование / А. С. Клюев. – М.: Энергия, 1986. – 392 с.

3. Юревич Е. И. Теория автоматического управления. – 3-е изд. – СПб.: «БХВ-Петербург», 2007.