Выбор технических средств автоматизации для процесса ректификации бинарной смеси бензол-толуол

Усилитель Уд и НЭ охвачены через потенциометры «Кп» и «Dt_имп» положительной обратной связью. За счет этого реализуется зона возврата D_в. В результате последовательное соединение Уд и НЭ реализует трехпозиционную статическую характеристику с зоной возврата.

Выходной сигнал НЭ поступает  на два ждущих мультивибратора МВ1 и МВ2. Мультивибратор МВ1при положительном  напряжении выходного сигнала НЭ, МВ2 – при отрицательном. Выходное напряжение такого мультивибратора поступает на трансформатор. Выходное напряжение трансформатора выпрямляется и подается в цепь управления тиристорных ключей S1  и S2 , трансформаторы обеспечивают гальваническое разделение выходных цепей регулятора от остальной части схемы.

В зависимости от полярности напряжения на выходе НЭ открывается  тиристорный ключ либо S1 (меньше), либо S2(больше). Тиристорные ключи используются для управления бесконтактным реверсивным пускателем. Схемой предусмотрена возможность использования «сухих» контактов (зажимов 5 и 9 относительно средней точки 10) или выдачи на пускатель импульсов напряжения от внутреннего источника регулятора, равного 24 В (зажимы 6 и 8 относительно зажима 10).

Сигнал с выхода регулятора через потенциометр «Кп» также подается на вход цепи формирования сигнала ООС.

Цепь формирования ОООС состоит из последовательно включенных интегратора и сумматоров, охваченных жесткой отрицательной обратной связью по выходу сумматора.

По динамическим свойствам  такое звено является апериодическим звеном первого порядка. Постоянная времени звена зависит от положения  потенциометра уставки постоянной времени изодрома Тиз, с коэффициентом  усиления – от положения потенциометров уставки коэффициента передачи Кп и Тиз.

На вход сумматора  цепи ООС с дифференциатора также  подается сигнал рассогласования. Постоянная времени предварения устанавливается  потенциометром «Тпв».

Если потенциометр «Тпв»  установлен в крайнее нижнее положение, чему соответствует Тпв=0, то выходной сигнал дифференциатора равен нулю и регулятор реализует ПИ-закон регулирования.

При ступенчатом изменении  сигнала рассогласования U выходной сигнал НЭ изменяется ступенчато от 0 до 10 В. Исполнительный механизм начинает перемещать с постоянной скоростью и одновременно начинает возрастать сигнал ООС, знак которого противоположен знаку входного сигнала Ue. Когда сигнал ООС скомпенсирует сигнал Ue НЭ установиться в нейтральное положение и перемещение ИМ прекратится.

Изменение положения ИМ за счет первого импульса включения реализует пропорциональную составляющую закона регулирования. Длительность первого импульса зависит от значения Ue и скорости изменения напряжения обратной связи Uоос. Скорость изменения Uоос зависит только от значения Кп и не зависит от Тиз. Это вызвано тем, что при изменении Тиз изменяется в одном и том же направлении как постоянная времени, так и коэффициент усиления звена формирования ООС.

После первого импульса включения ИМ сигнал Uоос начинает уменьшаться по экспоненте с постоянной времени, равной Тиз. Когда Uоос уменьшиться на зону возврата трехпозиционного звена РО 27.1 произойдет повторение включения ИМ. Длительность последующего импульс включения равна времени, за которое Uоос увеличится на зону возврата. После этого снова наступает пауза, затем импульс последующего включения и т.д.

Зона возврата зависит  от установки Кп и уставки длительности последующих импульсов. Благодаря  этому при изменении Кп изменяется зона возврата, а длительность последующих  импульсов остается неизменной. Она будет равна длительности, заданной на шкале «Dt_имп». Длительность пауз между импульсами прямо пропорциональна постоянной времени изодрома и обратно пропорциональна значению Кп и Ue.

При увеличении Кп длительность пауз уменьшается. При увеличении Тиз длительность пауз увеличивается. Время в течении которого за счет последующих импульсов ИМ переместится на расстояние, равное расстоянию перемещения за счет первого пропорционального импульса, численно равно Тиз.

Таким образом, время изодрома равно времени удвоения пропорциональной составляющей выходного сигнала.

Если постоянная времени  предварения Тпв¹0, то на вход сумматора цепи ООС поступает выходной сигнал дифференциатора Us. Дифференциатор реализует реальное диф. Звено с постоянной времени дифференцирования (предварения) Тпп и предельным коэффициентом передачи Кп_мах=1. По каналу входа Us цепь ООС является также реальным диф. Звеном, но с постоянной времени дифференцирования Ts=Тиз.

Задание регулятора устанавливается  с помощью внешнего задатчика ЗУ-11, представляющий собой переменной резистор с проградуированной шкалой 0¸100%. Задатчик подсоединяется к внешним зажимам 4, 6, 23.

Блок ручного управления БРУ-42 предназначен для выбора вида управления (ручное или автоматическое), осуществления контроля за положением вала ИМ, а также имеет световую сигнализацию цепей элементов управления. Переключение вида управления производится кнопкой S3 на передней панели. Кнопки S1 и S2 служат для выбора направления вращения вала ИМ в сторону больше или меньше. Блок также имеет указатель положения вала ИМ с проградуированной шкалой 0¸100%.

Пускатель бесконтактный  реверсивный ПБР-2М служит для  управления двигателем ИМ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе был подробно рассмотрен процесс ректификации. На основе изученного оборудования для ректификации была составлена структурная схема. В соответствии с ходом протекания технологического процесса были определены параметры, подлежащие контролю и регулированию. Для контроля и регулирования было подобрано соответствующее оборудование.

Был рассмотрен один из контуров регулирования, приведена электрическая  схема и описана ее работа.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Полоцкий Л.М. Автоматизация химических производств. – М.:Химия,1982.
2. Технические средства автоматизации химических производств: справ.изд./ Балакирев В.С., Барский Л.А. и др. – М.: Химия, 1991.
3. Данные технологического процесса (курсовой проект ПиАХТ).
4. Конспект лекций по курсу ТСА.

Минск 2004