Розпилювальна сушарка кавового екстракту

Наиболее распространенный способ регулирования температуры- это управление подачей теплоносителя  в объект.

Системы автоматического контроля и регулирования  давления.

В кофейном производстве часто возникает необходимость  регулирования давления  кофейной пасты на распылительной форсунке.

Система автоматического контроля и регулирования  расхода.

Система автоматического  регулирования расхода газа, воздуха, кофейной пасты непрерывных технологических  процессов предназначены для  поддерживания заданного постоянного во времени массового или объемного расхода, поддержания заданного постоянного во времени соотношения массового или объемного расхода вещества.

 

Выбор контура регулирования

 

Выбираем контур регулирования температуры сушильного агента от расхода воздуха, подаваемого на калорифер.

Передаточная  функция объекта имеет вид:

 

В данном процессе выбираем контур регулирования температуры сушильного агента(воздуха), который зависит от расхода воздуха, подаваемого на калорифер. Воздух поступает в калорифер, смешивается с газом, поджигается и подогревает сушильного агента. При большом расходе воздуха увеличивается и подача газа, в результате происходит перегрев сушильного агента(температура переходит за пределы номинального значения). От высокой температуры может произойти аварийная ситуация. А следовательно и полная остановка процесса работы объекта. Во избежание аварийной ситуации нам необходимо регулировать подачу воздуха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функциональная  схема автоматизации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Основные  положения

Функциональная  схема выполняется виде чертежа, на котором схематически условными  изображениями показывают: техническое  оборудование, коммутации, органы управления и средств автоматизации с  указанием связей между технологическим оборудованием и средствами автоматизации, а также связей между отдельными функциональными блоками и элементами автоматики.

Функциональные  схемы автоматизации могут разрабатываться  с большой или меньшей степенью детализации. Однако объем информации, представленный по схеме, должен обеспечить полное представление о принятых основных решениях по автоматизации данного технологического процесса и возможность составления на стадии проекта заявочных ведомостей  приборов и средств автоматизации, а на стадии рабочего проекта-всего комплекса проектных материалов предусмотренных в составе объекта.

При развёрнутом  изображении на схеме показывают: отборные устройства, датчики, преобразователи, вторичные приборы, исполнительные механизмы, регулирующие и запорные органы, аппаратуру управления и сигнализации, комплектные устройства и т.д.

При упрощенном изображении на схемах показывают: отборные устройства, измерительных  и регулирующих приборов, исполнительные механизмы и регулирующие органы. Для изображения промежуточных устройств используются общие обозначения в соответствии с действующими стандартами на условные обозначения в схемах автоматизации.

Комбинированные изображение предполагает показ  средств автоматизации  в основном развёрнутом, однако некоторые узлы изображают упрощенно. При вычерчивании функциональной схемы следует избегать дублирование одинаковых её частей, относящихся как к технологическому оборудованию, так и к средствам автоматизации.

Функциональная  схема автоматизации ТГТУ.200503.012 является проектным техническим документом, определяющим структуру и функциональные связи между технологическим процессом и средствами контроля и управления процессом.

Функциональная схема  автоматизации выполняется без  масштаба, при помощи условных обозначений  приборов и средств контроля, не содержит конструктивных подробностей, а технологическое оборудование изображается упрощенно при возможности соответственно своей конфигурации. На схеме показывается технологическое оборудование, последовательно распределенное в соответствии с техническим процессом, технологические коммуникации, органы управления, средства контроля и автоматизации и взаимные связи между ними. Не показываются на функциональной схеме автоматизации вспомогательные устройства: блоки питания, преобразователи, предохранители, выключатели и т.п. Все приборы и средства автоматизации показываются условными обозначениями по ГОСТ 21405 - 85. Условные обозначения трубопроводов показываются в соответствии с ГОСТ 2784 - 96.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 1

Построение  кривой разгона объекта управления.

Цель: Аппроксимировать кривую разгона.

 

Задание:

- построить  кривую разгона;

- аппроксимировать  кривую разгона технологического  кондиционера, и определить коэффициент  передачи К₀,Ом/см, постоянную времени Т₀,с, условное чистое запаздывание τ₀,с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнение  задания 1

 

 

 

Рисунок 2 –  Кривая разгона объекта управления температуры сушильного агента по возмущающему воздействию расхода воздуха 

 

Рисунок 3 – Структурная схема АСР

 

Вывод: при использовании  переходного процесса в объкте построили  график переходного процесса, который  представляет собой кривую разгона. определили такие показатели объекта:

К₀=4,7 Ом/см;

Т₀=385 с;

τ₀=75 с.

 

Задание 2

 

Построение переходного процесса регулирования температуры бензина В АСР с П-регулятором.

Цель: Получить аналитическое выражение в замкнутой АСР с П-регулятором.

Задание:

-аппроксимировать  кривую разгона технологического  кондиционера, и определить коэффициент передачи К₀,Ом/см, постоянную времени Т₀,с, условное чистое запаздывание τ₀,с;

-рассчитать  коэффициент передачи пропорционального регулятора Кр,см/Ом;

-построить график  переходного процесса;

-сравнить переходной  процесс регулирования с переходным  процессом в объекте при том же возмущении;

-сделать выводы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнение задания 2

Свойства объекта по аппроксимированной кривой разгона из задания 1

К₀=4,7,Ом/см;     Т₀=385,с;       τ₀=75,с

Коэффициент передачи П-регулятора для процесса с 40% -ным перерегулированием находится по следующей формуле:

Кр=0,9/Коб* τ /Т           [1]

Подставив свой значения в формулу [1], получим коэффициент передачи

Кр=0,9/4.7*75/385=1.0078

 

Подставив настройки  П-регулятора ,мы получили переходной процесс не корректный для нашего условия с 40% - ним перерегулированием. Я самостоятельно корректирую регулятор под заданное условие.

В результате получаю  новый коэффициент передачи, и новый переходной процесс регулирования.

Кр=25,cм/Ом.

 

 

Рисунок 6 - График переходного процесса регулирования П-регулятора после коррекции .

Рисунок 7 – Структурная схема АСР (П-рег.)

 

Вывод: построили  график переходного процесса регулирования  при ступенчатом воздействии  в замкнутой АСР с П-регулятором. П-регулятор можно использовать если нас не волнует остаточная ошибка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 3

Исследование  переходного процесса регулирования  температуры бензина в АСР  с ПИ-регулятором.

Цель: построить и оценить качество переходного процесса регулирования температуры бензина в АСР с ПИ-регулятором. Исследовать влияние параметров настройки регулятора на качество переходного процесса регулирования.

Задание:

-рассмотреть  переходной процесс регулирования, при необходимости скорректировать параметры настройки регулятора для получения требуемого качества переходного процесса;

-изучить влияние  Кр и Ти на характер переходного  процесса регулирования, построить  графики зависимости показателя  перерегулирования от Кр, Ти и времени регулирования tрот Кр и Ти.              δ = f(Kp); δ = f(Tи);  tр = f(Kp);  tр = а(Ти);

-сделать выводы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнение задания 3

Свойства объекта по аппроксимированной кривой из задания (1).

К₀=4.7Ом/см;     Т₀=385с;       τ₀=75с.

Коэффициент передачи ПИ-регулятора для процесса с 40% -ным перерегулированием находится по следующей формуле:

             [2]

Время изодрома:

      Ти=Т                         [3]

Подставив свой значения в формулу [1], получим коэффициент передачи

Kp=1.0/4.7*75/385=1.092

Ти=385

 

Рисунок 10 –  График переходного процесса регулирования ПИ – регулятора после корректирования.

 

Рисунок 11 - Структурная схема АСР после корректирования (ПИ-рег.)

 

Показатели  качества:

tp=900 с;

перерегулирование δ = 0;

коэффициент передачи Кр=5;

время изодрома Ти=50.

Корректируем параметры настроек регулятора для получения необходимого качества переходного процесса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы:

 Исследовали регулируемый аппарат на примере «Распылительной сушилки кофейного экстракта – Одесский завод пищевых концентратов».     В ходе выполнения курсового проекта было выполнено: описание технологического процесса, разработана ФСА и заказная спецификация, выбран контур регулирования, построена кривая разгона объекта, найдены настройки П и ПИ регуляторов для автоматической системы регулирования, произведена коррекция настроек регуляторов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. Зайцев Г.Ф., Стеклов В.К., Брицкий А.И. - «Теория автоматического управления»
2. Щипанов Г.В. - «Теория и методы проектирования регуляторов»
3. Иващенко Н.Н. - «Автоматическое регулирование»
4. Клюев А.С. – «Техника чтения схем автоматизированного управления и технологического контроля»
5. Ресурсы Интернета:

http://www.supr.ru

http://www.coffe-tea.ru

http://www.coffeeclub.ru