Расчет и выбор регулятора - Модернизация системы регулирования температурных параметров на агрегате электролитического лужения АЭЛ-1200/III "АрселорМиттал Темиртау"

Любой технологический процесс, протекающий на каком-либо объекте, можно характеризовать одним или несколькими параметрами. Эти параметры процесса в соответствующих конкретных условиях должны или изменяться по некоторому закону, или, наоборот, оставаться постоянными независимо от изменения внешних условий и режимов работы.

Достижение требуемых значений параметров, определяющих желаемый ход процесса в том или ином технологическом агрегате без участия человека, осуществляется с помощью системы автоматического регулирования.

Автоматические регуляторы в настоящее время представляют собой наиболее распространенный, самый массовый вид средств автоматизации разнообразных металлургических агрегатов и процессов.

Для того, чтобы правильно выбрать и эффективно использовать автоматические регуляторы, следует хорошо знать их возможности, технические характеристики и принципы действия. Особенно важно знать и уметь правильно учитывать динамические характеристики регуляторов, поскольку в реальных производственных условиях регулятор находится под влиянием непрерывно изменяющихся воздействий и должен реагировать на них в соответствии с заданным законом регулирования.

Наиболее распространенной динамической характеристикой для металлургических объектов можно считать кривую разгона, т. е. изменение времени выходной величины объекта ХВЫХ. ОБ после ступенчатого изменения входной величины на Х.

По кривой разгона рис.2.1 определяют передаточную функцию объекта.

Рисунок 2.1 - Изменение температуры раствора при изменении расхода воды.

Для статических объектов с запаздыванием передаточная функция выглядит следующим образом:

(2.1)

Характеристики,,находят по формулам:

(2.2)

(2.3)

Где:-время, соответствующее перегибу кривой разгона; в случае отсутствия перегиба следует выбирать

-время, соответствующее

(2.4)

Расчеты, ведутся по формулам, приведенным выше.

По кривой разгона определяют время, соответствующее:

0,1-3,2=0,32

По кривой разгона равно 40 с.

Время, соответствующее 0,8-3,2=2,56 равно 150 с.

Таким образом, определены динамические параметры объекта: =76с; =32.3с; К=3.2 град / % хода:

Требуемые показатели качества регулирования (технологические требования):

Xст - статическая ошибка, не более 4%;

X1 - динамическое отклонение, не более 40%;

TP- время регулирования, не более 300 с.

=20% - максимальное скачкообразное возмущение хода регулирующего органа.

Переходный процесс с минимальным квадратичным отклонением.

М = 2 - показатель колебательности.

Тип регулятора возможно ориентировочно определить по величине отношения:

<0,2 - регулятор релейный;

< 1,0 - регулятор непрерывный;

<1,0-регулятор импульсный или непрерывный.

В нашем случае выбираем регулятор непрерывного действия, так как:

, что <1,0

Для выбора закона регулирования рассчитывают по формуле для статических объектов:

По графику определения динамических коэффициентов регулирования на статических объектах находим что могут обеспечить П, ПИ, ПИД регуляторы, т. е. все, кроме И-регулятора. Простейшим является П-регулятор, по графику определения статической ошибки в САР для находим

Откуда определяем

Т. к. допустимая статическая ошибка составляет 10°С (по технологическому требованию), то П-регулятор не может быть принят.

По графику определения времени регулирования на статических объектах находим для ПИ-регулятора ; откуда находим величину с, что больше допустимого по техническому требованию. Следовательно, ПИ-регулятор также не подходит, поэтому выбираем ПИД-регулятор.

Приближенные значения настроек ПИД-регулятора для типового переходного процесса с минимальным квадратичным перерегулированием можно подсчитать по формулам, приведенным в табл. 2.1.

Таблица 2.1 - Приближенные значения настроек

Регулятор

Типовой переходной процесс

С 20 % перерегулированием

П

ПИ

ПИД

Таким образом, параметры регулятора будут иметь вид:

Похожие статьи




Расчет и выбор регулятора - Модернизация системы регулирования температурных параметров на агрегате электролитического лужения АЭЛ-1200/III "АрселорМиттал Темиртау"

Предыдущая | Следующая