Закалочная печь

 

1.3 Спецификация на оборудование

 

Таблица 1

 

Наименование  системы	Поз.	Наименование  оборудования	Тип	Кол-   во	Примечание
1	2	3	4	5	6
Контроль  температуры в рабочем пространстве 1 и 2 зонах	1а,1б 1в	Преобразователь термоэлектрический	ТПП	3
	1г	Прибор  аналоговый регистрирующий	А-100Н	1	Трехкан.
Дистанционное управление газовым дросселем в 1 и 2 зонах	2а,  3а	Заслонка  поворотно-регулирующая	ПРЗ	2
	2б, 3б	Механизм  исполнительный	МЭО-40/10	2
	2в,3в	Указатель положения	В-12	2
	SA1, SA2	Универсальный переключатель	УП-    5312-   С29	2
Регулирование температуры в конце 3 и  4 зонах	4а 5а	Преобразователь термоэлектрический	ТПП	2
	4б 5б	Преобразователь нормирующий	Ш-78	2
	4в 5в	Прибор  аналоговый регистрирующий	Диск-250	2
	4г, 5г	Устройство  задающее	ЗУ-05	2

Продолжение таблицы 1

1	2	3	4	5	6
	4д 5д	Устройство  регулирующее	Р27	2
	4е 5е	Блок  ручного управления	БУ-21	2
	4ж 5ж	Пускатель бесконтактный реверсивный	ПБР – 2М	2
	4и 5и	Механизм  исполнительный	МЭО-40/10	2
Контроль  температуры в начале 3 и 4 зоны	6а 6б	Преобразователь термоэлектрический	ТПП	2
	6в	Прибор  аналоговый регистрирующий	Диск-250	1
Контроль  температуры подогретого смешанного газа	7а 7б	Преобразователь термоэлектрический	ТХА	2
	7в	Прибор  аналоговый регистрирующий	А-100Н	1	Двухкан.
Контроль  давления в печи	8а	Преобразователь измерительный	Сапфир – 22ДИ	1
	8б	Прибор  аналоговый регистрирующий	А-100	1
Дистанционное управление дымовыми шиберами	9а 10а	Шибер		2
	9б 10б	Механизм  исполнительный	МЭО-250/ 25	2
	9в, 10в	Указатель положения	В-12	2
	SA3 SA4	Универсальный переключатель	УП-5312- С29	2

Продолжение таблицы 1

1	2	3	4	5	6
Регулирование давления смешанного      газа	11а	Преобразователь измерительный	Сапфир – 22ДИ	1
	11б	Прибор  аналоговый регистрирующий	Диск-250	1
	11в	Устройство  задающее	ЗУ-05	1
	11г	Устройство  регулирующее	Р27	1
	11д	Блок  ручного управления	БУ-21	1
	11е	Пускатель бесконтактный реверсивный	ПБР – 2М	1
	11ж	Указатель положения	В-12	1
	11и	Механизм  исполнительный	МЭО-250/25	1
	11к	Заслонка поворотно-регулирующая	ПРЗ	1
Регулирование расхода смешанного газа	12а	Диафрагма измерительная	ДКС	1
	12б	Преобразователь измерительный	Сапфир – 22ДД	1
	12в	Блок  вычислительных операций	А-35	1
	12г	Прибор  аналоговый регистрирующий	Диск-250	1
	12д	Устройство  регулирующее	Р27	1
	12е	Устройство  задающее	ЗУ-05	1

Продолжение таблицы 1

1	2	3	4	5	6
	12ж	Блок  ручного управления	БУ-21	1
	12и	Пускатель бесконтактный реверсивный	ПБР-2М	1
	12к	Указатель положения	В-12	1
	12л	Механизм  исполнительный	МЭО-630/10	1
	12м	Заслонка  поворотно-регулирующая	ПРЗ	1
Температура металла на выходе из печи	13а	Преобразователь пирометрический	ППТ	1	АПИРС
	13б	Преобразователь измерительный	ПВВ	1
	13в	Прибор  аналоговый	А-100Н	1
Отсечка и сигнализация	SB1, SB2	Кнопки  управления	КЕ – 011	2
	HL1 HL2	Табло световое	ТСБ-2	2
	HA	Звонок	ЗВП	1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Специальная  часть

2.1 Обоснование и выбор способа  регулирования расхода смешанного  газа подаваемого на закалочную  печь. Построение и описание структурной схемы автоматической системы регулирования

 

Структурная схема – это графическое изображение структуры и управления объектом. Структурная схема регулирования представляет собой набор отдельных функциональных элементов, изображенных в виде прямоугольников.

При разработке структурных схем автоматического  регулирования решаются следующие  вопросы:

- выбор  способа регулирования, при этом  выбирается регулируемая величина, и чем эта величина будет  регулироваться (регулирующее воздействие);

- выбор  задающих и коррекционных воздействий для данной системы и на основании этого строится структура системы (одноконтурная, многоконтурная, каскадная и так далее);

- выбор  комплекса технологических средств,  на базе которого будет реализована  данная система;

- выбор необходимых средств, для преобразования измерительных, управляющих, задающих и корректирующих сигналов.

АСР расхода смешанного газа подаваемого  на закалочную печь предназначена для  поддержания температуры в печи.

При уменьшении расхода смешанного газа произойдет уменьшение температуры.

При увеличении расхода газа температура  в печи увеличится.

Структурная схема системы регулирования расхода смешанного газа подаваемого на закалочную печь представлена на рисунке 1.

Расход  газа ведется при  помощи сужающего устройства (1), где производится преобразование расхода в перепад давления. Перепад давления поступает на преобразователь (2), который преобразует разность давлений в унифицированный токовый сигнал. Этот сигнал поступает на блок извлечения квадратного корня (3) для линеаризации статической характеристики . После чего сигнал одновременно поступает на вторичный регистрирующий прибор (4) и на суммирующую часть регулятора (5).

На  суммирующую часть регулятора (5) поступает токовый сигнал от задающего устройства (6), где устанавливается заданное значение расхода. В суммирующей части происходит сравнение действительного и заданного значений расхода и выявляется сигнал рассогласования. Сигнал рассогласования поступает на вход регулирующего блока (7), который вырабатывает сигнал в соответствии с выбранным законом регулирования в зависимости от наличия разбаланса между действительным и заданным значениями. На выходе регулирующего блока формируется управляющее воздействие в виде сигнала 24 В.

В системе  регулирования предусмотрен блок ручного  управления (8), который имеет два  режима работы: «А» - автоматическое регулирование  и «Р» - ручное управление. Для ручного управления предусмотрены кнопки «Б» и «М»: больше – меньше.

Напряжение 24 В усиливается с помощью пускателя (10) до величины 220 В для привода исполнительного механизма (11). Исполнительный механизм механически сочленен с регулирующим органом (12).

Положение регулирующего органа контролируется с помощью указателя положения (13).

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Расчет и выбор аппаратуры для реализации автоматической системы регулирования расхода смешанного газа, подаваемого на закалочную печь.

 

Расчет и выбор закона регулирования  и регулятора автоматической          системы регулирования

Исходные данные

а) динамическая характеристика

 

 

Рисунок 2 – Кривая разгона системы регулирования

б) входная  величина – положение регулирующей  заслонки  в газопроводе,  % хода:

- % хода регулирующего органа;

в) выходная величина – давление газа в газопроводе на подаче газа на сторону коксовой батареи,  :

- ;

г) вид  датчика – преобразователь типа  САПФИР – 22 ДД;

д) максимальное возмущение по нагрузке:

= 5 % хода регулирующего органа;

е) требования к качеству регулирования:

1) максимальное  динамическое отклонение:

=150 ;

2) допустимое  остаточное отклонение:

=100 ;

3) допустимое  время регулирования:

= 8 с;

4) допустимое  перерегулирование:

.

Определение свойств и параметров объекта

Исходя из формы  динамической характеристики, определяются основные свойства объекта регулирования. Вид объекта – статический.

Путем графического построения (построения касательной) из кривой разгона находим:

а) время  запаздывания – отрезок времени от момента введения возмущения до точки пересечения касательной с линией начального установившегося значения регулируемой величины, , с:

;

б) постоянная времени – отрезок времени, отсекаемый касательной от начального до конечного установившегося значения регулируемой величины, , с:

;

в) условный коэффициент передачи статического объекта, :

д) характерной  величиной для выбора  регулятора и определения его  параметров настройки  является  отношение  запаздывания    к постоянной  времени ,  часто называемое степенью инерционности, :

;

Выбор типа регулятора

Тип регулятора (непрерывный, релейный или  импульсный) ориентировочно выбирается по величине отношения запаздывания к постоянной времени ( ), пользуясь таблицей 1.

Таблица 2 - отношение запаздывания к постоянной времени

 

	Регулятор
меньше 0,2	релейный
меньше 1,0	непрерывный
больше 1,0	непрерывный или импульсный

 

Так как степень инерционности составляет 0.202, что больше 0.2, но

меньше 1.0, следовательно, выбирается непрерывный  регулятор.

Выбор типового переходного процесса

Типовой процесс регулирования выбирается в зависимости от требования к  устойчивости и точности поддержания  регулируемой величины в переходном процессе. По величине перерегулирования ( ) выбирается апериодический переходный процесс.

Определение динамического коэффициента регулирования

Так как выбран непрерывный регулятор, то необходимо определить величину динамического коэффициента регулирования, R.

Динамический коэффициент регулирования - это величина, показывающая степень воздействия регулятора на объект регулирования, уменьшающая динамическое отклонение, :

 

Выбор простейшего закона регулирования

Выбор простейшего закона регулирования обеспечивающего полученный динамический коэффициент определяется по номограмме рисунок 3. для выбранного типового процесса регулирования