Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Октября 2012 в 11:06, курсовая работа
В данном курсовом проекте выбран «участок гашения извести » цеха № 38 (пылегазоулавливания) «АВИСМА» филиал ОАО «Корпорация ВСМПО – АВИСМА».
Участок гашения извести входит в состав отделения по производству известкового молока и предназначен для получения поглотительных сорбентов, используемых для очистки от вредных веществ отходящих газов и промышленных стоков.
Введение…………………………………………………………………………...3
1. Описание технологического процесса гашения извести………….…..……..4
1.1 получение известкового молока……………………………………… ……..4
1.2 Описание технологической схемы…………………………………….….....5
2. Общая характеристика выбранного объекта регулирования………….…….7
3. Анализ объекта регулирования с точки зрения
действующих возмущений ……………………………………………………..9
4. Обоснование и выбор точек и параметров контроля
технологического процесса…………………………………………..................10
4.1. Обоснование точек контроля температуры……………………………….10
4.2. Обоснование точек контроля расхода……………………………………..11
4.3. Обоснование точек контроля давления……………………………………12
4.4. Обоснование точек контроля уровня………………………………………12
4.5. Обоснование точек контроля наличия пламени…………………………..13
5. Обоснование и выбор контуров регулирования, типа регуляторов……….13
6. Обоснование параметров подлежащих сигнализации и блокировке……...14
7. Проведение активного эксперимента. Получение динамических характеристик……………………………………………………………………15
8. Обоснование и выбор системы автоматизации
технологического процесса……………………………………………………..24
9. Расчет одноконтурной системы регулирования………………………….....25
10. Расчет каскадной системы регулирования ………………………………..26
11. Моделирование и получение динамических характеристик САР……….29
12. Сравнение динамических характеристик САР…………………………....29
13. Реализация рассчитанной системы автоматизации. Выбор
технических средств автоматизации. Выбор и разработка
программных средств………………………………………………………......31
Заключение…………………………………………………………………........40
где по умолчанию имеет значение 1, а значение 0. Величины и получаются из этих формул следующим образом:
(23)
Преобразование в проценты не является настоятельно необходимым. Если задающее значение должно быть представлено физически, то и фактическое значение тоже может быть преобразовано к этому физическому представлению.
Формирование рассогласования.
Разность заданного и фактического значения образует рассогласование. Для подавления небольших постоянных колебаний из-за дискретизации управляющего воздействия рассогласование пропускается через зону нечувствительности ( ). При зона нечувствительности выключается.
ПИД-алгоритм работает как настраиваемый алгоритм. Пропорциональная, интегральная ( ) и дифференциальная ( ) части включены параллельно и могут включаться и выключаться по отдельности. Благодаря этому можно установить с помощью параметризации П-, ПИ-, ПД- и ПИД-регулятор. Но возможны также чистый И-регулятор или чистый Д-регулятор.
Ручное управление.
Можно переключаться между ручным и автоматическим режимом. В ручном режиме управляющее воздействие отслеживает значение, вводимое вручную. Интегратор ( ) внутренне устанавливается на , а дифференциатор ( ) устанавливается на 0, и они внутренне подстраиваются. Благодаря этому переключение в автоматический режим происходит плавно.
Обработка управляющего воздействия. Управляющее воздействие ограничивается задаваемыми значениями с помощью функции . Нарушение границ входной величиной отображается индикаторными битами.
Функция нормирует выход LMNLIMIT в соответствии со следующими правилами:
по умолчанию имеет значение 1, а – 0. Управляющее воздействие имеется в распоряжении также в периферийном формате. Функция преобразует значение с плавающей точкой в периферийное значение по следующей формуле:
Подключение возмущающего воздействия. На входе может быть аддитивно подключено возмущающее воздействие.
Инициализация. SFB "CONT_C" снабжен программой инициализации, которая выполняется, если входной параметр установлен на . Интегратор при инициализации внутренне устанавливается на начальное значение . При вызове на уровне циклических прерываний он продолжает работать от этого значения. Все остальные выходы устанавливаются на свои значения по умолчанию.
Блок схема SFB "CONT_C" изображена на рисунке № 23.
Входные параметры SFB 41 "CONT_C" содержит таблица №8:
Входные параметры SFB 41 "CONT_C"
Таблица №8
Параметр |
Тип данных |
Адрес |
Описание |
Диапазон значений |
Значение по умолча- нию |
COM_RST |
BOOL |
0.0 |
COMPLETE RESTART [Полный перезапуск]. Блок имеет программу инициализации, которая обрабатывается, если вход COM_RST установлен. |
TRUE: Новый пуск. FALSE: Режим регулирования |
FALSE |
MAN_ON |
BOOL |
0.1 |
MANUAL VALUE ON. Включение ручного режима Если вход «Включение ручного режима»
установлен, то контур регулирования
разорван. В качестве управляющего
воздействия устанавливается |
TRUE | |
PVPER_ON |
BOOL |
0.2 |
PROCESS VARIABLE PERIPHERY ON/Включение чтения переменной процесса с периферии Если фактическое значение должно считываться с периферии, то вход PV_PER должен быть соединен с периферией, а вход «Включение чтения переменной процесса с периферии» должен быть установлен. |
FALSE | |
P_SEL |
BOOL |
0.3 |
PROPORTIONAL ACTION ON/ Включение пропорциональной Составляющей.В ПИД-алгоритме составляющие ПИД могут включаться и отключаться по отдельности. Пропорциональная составляющая включена, если установлен вход «Включение пропорциональной составляющей». |
TRUE | |
I_SEL |
BOOL |
0.4 |
INTEGRAL ACTION ON/ Включение интегральной Составляющей в ПИД-алгоритме составляющие ПИД могут включаться и отключаться по отдельности. Интегральная составляющая включена, если установлен вход «Включение интегральной составляющей». |
TRUE | |
INT_HOLD |
BOOL |
0.5 |
INTEGRAL ACTION HOLD Фиксация интегральной составляющей. Выход интегратора может быть зафиксирован. Для этого должен быть установлен вход "Фиксация интегральной составляющей". |
FALSE | |
I_ITL_ON |
BOOL |
0.6 |
INITIALIZATION OF THE INTEGRAL ACTION. Инициализация интегральной составляющей. Выход интегратора может быть установлен в соответствии с входом I_ITLVAL. Для этого должен быть установлен вход "Инициализация интегральной составляющей". |
FALSE | |
D_SEL |
BOOL |
0.7 |
DERIVATIVE ACTION ON Включение дифференциальной составляющей. В ПИД-алгоритме составляющие ПИД могут включаться и отключаться по отдельности. Дифференциальная составляющая включена, если установлен вход "Включение дифференциальной составляющей" |
FALSE | |
CYCLE |
TIME |
2 |
SAMPLE TIME. Время опроса Время между вызовами блока должно быть постоянным. Вход «Время опроса» указывает время между вызовами блока. |
>= 20 мс |
T#1s |
SP_INT |
REAL |
6 |
INTERNAL SETPOINT Внутреннее задающее значение Вход «Внутреннее задающее значение» служит для установления задающего значения. |
-100.0..100.0 (%) или физическая. величина 1) |
0.0 |
PV_IN |
REAL |
10 |
PROCESS VARIABLE IN. Ввод фактического значения. На входе «Ввод фактического значения» может быть установлено при параметризации значение, необходимое при вводе в действие, или подключено внешнее фактическое значение. |
-100.0..100.0 (%) или физическая величина 1) |
0.0 |
PV_PER |
WORD |
14 |
PROCESS VARIABLE PERIPHERY. Фактическое значение –периферия. Фактическое значение в периферийном формате на входе «Фактическое значение - периферия» соединяется с регулятором. |
W#16# 0000 | |
MAN |
REAL |
16 |
MANUAL VALUE. Значение, устанавливаемое вручную. Вход «Значение, устанавливаемое вручную» служит для задания значения, устанавливаемого вручную посредством функции управления и наблюдения. |
-100.0... 100.0 (%) или физич. величина 2) |
0.0 |
GAIN |
REAL |
20 |
PROPORTIONAL GAIN. Пропорциональная составляющая. Вход «Пропорциональная составляющая» задает коэффициент усиления регулятора. |
Смысл действия регулятора зависит от знака |
2.0 |
TI |
TIME |
24 |
RESET TIME. Время интегрирования Вход «Время интегрирования» определяет временную характеристику интегратора. |
>= CYCLE |
T#20s |
TD |
TIME |
28 |
DERIVATIVE TIME. Время воздействия по производной Вход «Время воздействия по производной» определяет временную характеристику дифференциатора. |
>= CYCLE |
T#10s |
TM_LAG |
TIME |
32 |
TIME LAG OF THE DERIVATIVE ACTION. Время запаздывания дифференцирующей составляющей Алгоритм Время запаздывания дифференцирующей составляющей содержит запаздывание, которое может быть установлено при параметризации на входе "Время запаздывания дифференцирующей составляющей". |
>= CYCLE/2 Рекоменду- ется: 1/5 TD |
T#2s |
DEADB_W |
REAL |
36 |
DEAD BAND WIDTH. Ширина зоны нечувствительности Рассогласование регулятора пропускается через зону нечувствительности. Вход «Ширина зоны нечувствительности» определяет величину зоны нечувствительности. |
>= 0.0 (%) или физич. величина 1) |
0.0 |
LMN_HLM |
REAL |
40 |
MANIPULATED VALUE HIGH LIMIT. Верхняя граница управляющего воздействия Управляющее значение всегда ограничено сверху и снизу. Вход «Верхняя граница управляющего воздействия» указывает верхнюю границу. |
LMN_LLM ... 100.0 (%) или физич. величина 2) |
100.0 |
LMN_LLM |
REAL |
44 |
MANIPULATED VALUE LOW LIMIT. Нижняя граница управляющего воздействия Управляющее значение всегда ограничено сверху и снизу. Вход «Нижняя граница управляющего воздействия» указывает нижнюю границу. |
-100.0... LMN_HLM (%) или физич. величина 2) |
0.0 |
PV_FAC |
REAL |
48 |
PROCESS VARIABLE FACTOR. Коэффициент при фактическом значении. Вход «Коэффициент при фактическом значении» умножается на фактическое значение. Вход служит для согласования с областью фактических значений. |
1.0 | |
PV_OFF |
REAL |
52 |
PROCESS VARIABLE OFFSET. Сдвиг фактического значения Вход «Сдвиг фактического значения» складывается с фактическим значением. Вход служит для согласования с областью фактических значений. |
0.0 | |
LMN_FAC |
REAL |
56 |
MANIPULATED VALUE FACTOR. Коэффициент при управляющем воздействии Вход «Коэффициент при управляющем воздействии» умножается на управляющее воздействие. Вход служит для согласования диапазона управляющих воздействий |
1.0 | |
LMN_OFF |
REAL |
60 |
MANIPULATED VALUE OFFSET. Сдвиг управляющего воздействия Вход «Сдвиг управляющего воздействия» складывается с управляющим воздействием. Вход служит для согласования диапазона управляющих воздействий. |
0.0 | |
I_ITLVAL |
REAL |
64 |
INITIALIZATION VALUE OF THE INTEGRAL ACTION. Начальное значение для интегральной составляющей На входе I_ITL_ON может быть установлен выход интегратора. На входе «Начальное значение для интегральной составляющей» стоит инициализирующее значение. |
-100.0... 100.0 (%) или физич. величина 2) |
|
DISV |
REAL |
68 |
DISTURBANCE VARIABLE. Возмущающее воздействие. Для подключения возмущающего воздействия оно соединяется с входом «Возмущающее воздействие». |
-100.0... 100.0 (%) или физич. величина 2) |
0.0 |
Выходные параметры SFB 41 "CONT_C" содержит таблица № 9:
Выходные параметры SFB 41 "CONT_C"
Таблица № 9
Параметр |
Тип данных |
Адрес |
Описание |
Диапазон значений |
Значение по умолча- нию |
LMN |
REAL |
72 |
MANIPULATED VALUE Управляющее воздействие. На выходе «Управляющее воздействие» выводится эффективно действующее управляющее воздействие в формате с плавающей точкой. |
0.0 | |
LMN_PER |
WORD |
76 |
MANIPULATED VALUE PERIPHERY Управляющее воздействие – периферия. Управляющее воздействие в периферийном формате на выходе «Управляющее воздействие - периферия» соединяется с регулятором. |
W#16#0000 | |
QLMN_ HLM |
BOOL |
78.0 |
HIGH LIMIT OF MANIPULATED VALUE REACHED Нарушена верхняя граница управляющего воздействия. Управляющее воздействие всегда ограничено сверху и снизу. Выход «Нарушена верхняя граница управляющего воздействия» сообщает о пересечении верхней границы. |
FALSE | |
QLMN_ LLM |
BOOL |
78.1 |
LOW LIMIT OF MANIPULATED VALUE REACHED/Нарушена нижняя граница управляющего воздействия. Управляющее воздействие всегда ограничено сверху и снизу. Выход «Нарушена нижняя граница управляющего воздействия» сообщает о пересечении нижней границы. |
FALSE | |
LMN_P |
REAL |
80 |
PROPORTIONALITY COMPONENT Пропорциональная составляющая Выход «Пропорциональная составляющая» содержит пропорциональную составляющую управляющего воздействия. |
0.0 | |
LMN_I |
REAL |
84 |
INTEGRAL COMPONENT. Интегральная составляющая Выход «Интегральная составляющая» содержит интегральную составляющую управляющего воздействия. |
0.0 | |
LMN_D |
REAL |
88 |
DERIVATIVE COMPONENT. Дифференциальная составляющая Выход "Дифференциальная составляющая" содержит дифференциальную составляющую управляющего воздействия. |
0.0 | |
PV |
REAL |
92 |
PROCESS VARIABLE. Фактическое значение. На выходе "Фактическое значение" выводится эффективно действующее фактическое значение. |
||
ER |
REAL |
96 |
ERROR SIGNAL. Рассогласование. На выходе "Рассогласование" выводится эффективно действующее рассогласование. |
0.0 |
Заключение
В данной курсовой работе была произведена автоматизация процесса подогрева воды на участке гашения извести цеха №38 АВИСМА филиал ОАО «Корпорации ВСМПО-АВИСМА». Для расчета был выбран контур автоматического регулирования температуры воды на выходе из АПГ. Для получения динамических характеристик использовали метод активного эксперимента. Мы произвели расчет одноконтурной и каскадной системы регулирования и моделирование полученных динамических характеристик. В результате анализа переходных процессов была выбрана каскадная система регулирования. Произведена подборка технических средств автоматизации и программного обеспечения.