Анализ результатов работы системы управления

К-4 на +10%

Рисунок 5.37 - Влияние изменения потока g_ВП, входящего в колонну

К-4 на -10%

5.7 Построение  имитационной модели всей системы  управления с учётом связей  входных выходных параметров  подсистем исходя из физической сущности процесса

По структурной  схеме объекта объединяем модели всех подсистем. В результате была получена модель, представленная на рисунке 5.38.

 

5.8 Моделирование  работы системы управления при  подаче возмущающего воздействия  по содержанию НКК в сырье К-3.

Моделирование работы системы управления при подаче возмущающего воздействия по содержанию НКК (изменение на ±10%) в сырье колонны К-3 представлено на рисунках 5.39 и 5.40.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5.38 - Имитационная модель блока колонны К-3 установки вторичной перегонки бензина

 

 

Рисунок 5.39 - Имитационная модель блока колонны К-3 вторичной перегонки бензина при подаче возмущающего воздействия по содержанию НКК в сырье К-3 (увеличение на 10%)

 

 

Рисунок 5.40 - Имитационная модель блока колонны К-3 вторичной перегонки бензина при подаче возмущающего воздействия по содержанию НКК в сырье К-3 (уменьшение на 10%)

 

6 Анализ  результатов работы системы управления.

Устойчивость  является необходимым, но не достаточным  качеством работоспособности системы. К переходным и установившимся процессам  предъявляется ряд требований, характеризуемым  общим понятием качества регулирования.

Качество  системы обычно оценивается при  подаче на вход ее некоторых типовых  воздействий:

• единичного скачка,
• линейно возрастающего сигнала и т.д.

Для оценки качества по выходной кривой используются следующие критерии: степень затухания Y, перерегулирование s, статическая ошибка е_ст, время регулирования t_p и другие.

Определяется  установившееся значение выходных величины у_уст.

Степень затухания Y определяется по формуле

Y=1–A₃/А₁,

где А₁ и А₃ соответственно 1-я и 3-я амплитуды переходной кривой.

Перерегулирование 

s = А₁/y_ycт=(y_max–y_ycт)/y_уст,

где y_max – максимум переходной кривой.

Время достижения первого максимума t_м определяется по графику.

Время регулирования  t_p определяется следующим образом: находится допустимое отклонение D=5%у_уст и строится “трубка” толщиной 2D. Время t_p соответствует последней точке пересечения y(t) c данной границей. То есть время, когда колебания регулируемой величины перестают превышать 5% от установившегося значения.

Число полуколебаний N переходной кривой. Желательно чтобы процесс завершился за 2-3 полуколебания.

Требуется к качеству переходного процесса определяются требованиями технологического режима.

 В  некоторых случаях решающим является  быстродействие системы, в других  перерегулирование и т.д. Изменяя  параметры регулятора можно добиться  требуемых или близких к ним  показателей качества.

Параметры регулятора (системы), при которых  какой-либо показатель качества является минимальным (максимальным), обычно называют оптимальными в смысле данного критерия.

Переходные  кривые анализируемых параметров (расходов дистиллята D, бокового погона W₁, остатка W и плотности остатка Ro) представлены на рисунках 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4.

Рисунок 6.1 - Переходная кривая расхода дистиллята D

Рисунок 6.2 - Переходная кривая расхода  бокового погона W₁

Рисунок 6.3 - Переходная кривая расхода остатка W

 

Рисунок 6.4 - Переходная кривая плотности остатка Ro

 

Результаты  анализа параметров представлены в  таблице 6.1.

 

 

 

 

 

Таблица 6.1 - Результаты анализа параметров переходных кривых

Показатели	ууст	Y	Tм	tp	s	N
D	12.4891	1	32 сек	50 сек	0,36	1
W1	23.8099	1	-	53 сек	0	-
W	28.893	1	-	35 сек	0	-
Ro	799.728	1	25 сек	30 сек	0,05	1

 

7 Выводы.

В соответствии с полученными переходными процессами в системе управления, модель блока  колонны К-3 установки вторичной перегонки бензина работает стабильно, и процессы в нём являются сходящимися.

Разработанная математическая модель отражает особенности  объекта управления, адекватна моделируемому  объекту (достаточно точно отражает свойства - количественно и качественно), а также проста. На данные обстоятельства указывают следующие полученные результаты:

Число полуколебаний составляет не более 1-2.

Степени затухания укладываются в норму  – не менее 0,75.

Введение  возмущений в 10% малозаметным образом  повлияли на форму переходных кривых и на их установившиеся значения.

Погрешность по материальному балансу для  базового режима составила 0,27 %:

Погрешность по материальному балансу при  подаче возмущающего воздействия – изменение X_F (+10%):

Погрешность по материальному балансу при  подаче возмущающего воздействия –  изменение X_F (-10%):

Канал наибольшего  влияния X_F ® Ro:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  используемых источников

1. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. - Уфа: Гилем, 2002. -672с.
2. Рудин М. Г., Драбкин А. Е. Краткий справочник нефтепереработчика.- Л.:Химия, 1980.-328с.
3. Пручай В.С., Ахмадеев М.Г. Учебно-методическое пособие к выполнению курсовой работы по курсу «Моделирование систем управления». – Уфа: УГНТУ, 2004. -32с.
4. Пручай В.С. ,Хабиров Н.М. : Конспект лекций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ 

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

Федеральное агентство по образованию

 

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Кафедра автоматизации химико-технологических  процессов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

По курсу «Моделирование систем управления»

 

На тему «Моделирование системы  управления блоком ректификационной колонны К-3 установки вторичной перегонки бензинов»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент группы АТ-09-01                                       Сабитов А.Р.

Проверил: доцент                                                                          Пручай В.С.

 

 

 

 

 

 

 

Уфа 2012

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ 

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра автоматизации химико-технологических  процессов

 

Задание

на курсовую работу

по курсу «Моделирование систем управления А.Р. Сабитов»

студенту группы АТ-09-01                                                           

Тема работы: Моделирование системы  управления блоком ректификационной колонны К-3 установки вторичной перегонки бензинов

Дата выдачи                                                                Дата сдачи на проверку

…………………. 2011 года                                       …………………. 2011 года

Утверждаю:                                                                 зав. Кафедры АХТП,

                                                                                      проф. Веревкин А.П.

Руководитель:                                                              доц. Пручай В.С.

 

Задание принял к исполнению:                                 ……………………

 

Состав курсовой работы:

1. Описание технологического процесса  объекта моделирования.

2. Литературный обзор методов  моделирования.

3. Цель моделирования АСУ.

4. Этапы имитационного моделирования  в VisSim 3.0

5. Расчетно-исследовательская часть.

5.1. Схема и материальные потоки  технологического процесса.

5.2. Построение топологических структурных  подсистем.

5.3. Инструкция пользователя программой  VisSim по курсовой работе.

5.4 Построение имитационных моделей  подсистем.

5.5. Уточнение параметров передаточных  функций моделей подсистем по

кривым переходных процессов.

5.6. Коррекция параметров передаточных  функций моделей подсистем по

отклонениям входных величин в  пределах 5-10%.

5.7. Построение имитационной модели  всей системы управления с  учетом связей входных и выходных  параметров подсистем исходя  из физической сущности процесса.

5.8. Моделирование работы системы  управления при подаче возмущающего  воздействия на содержание НКК в сырье К-4.

6. Анализ результатов работы  системы управления.

7. Выводы.

Список литературы.