ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы экспериментального изучения объектов регулирования из "автоматизация процессов очистки сточных вод химической промышленностью Издание 2" Коэффициент самовыравнивания объекта, регулируемого по количественным параметрам, может быть получен несложным расчетом. Примеры таких расчетов приводятся в литературе по автоматическому регулированию. Для решения задач построения САР процессов реагентной очистки сточных вод наибольший интерес представляют способы получения нелинейных статических характеристик. [c.49] Кривые потенциометрического титрования (рис. 12) являются статическими характеристиками процесса регулирования величины pH. Для получения статических характеристик, с достаточной точностью отражающих изменение коэффициента самовыравнивания на всем диапазоне возможных изменений величины pH, титровать кислоту или щелочь следует тем реагентом, который используется для обработки сточной воды. [c.49] Методика получения статической характеристики весьма проста и заключается в потенциометрическом или кондуктометрическом титровании рабочим раствором реагента пробы сточной воды с максимальной концентрацией нейтрализуемого компонента. [c.50] Так можно получить зависимость параметра регулирования от основных возмущений — изменения состава поступающей в реактор среды и расхода или состава реагентов. В целом статические характеристики САР могут зависеть и от ряда других причин расхода сточной воды, свойств регулирующих органов и системы подачи реагентов и полноты протекания реакции, которая в свою очередь является функцией температуры, расхода и соотношения концентраций вступающих во взаимодействие компонентов. Влияние всех этих факторов трудно рассчитать, располагая лишь исходными технологическими данными и результатами лабораторных исследований. В таких случаях статические характеристики следует получать непосредственно на действующем объекте регулирования. При этом, если допустимо временное нарушение нормального хода технологического процесса очистки, следует отдать предпочтение методу активного эксперимента, состоящему в том, что через определенные промежутки времени задают приращения одной из входных величин. Значения регулируемого параметра фиксируют каждый раз после достижения им новой установившейся величины. Все входные факторы изменяют на всем диапазоне их существования в рабочих условиях. Получение статических характеристик указанным методом, хотя и трудоемко при большом числе переменных факторов, однако обеспечивает достоверные результаты. Его можно совмещать с экспериментальным изучением динамических характеристик — кривых нормального разгона объекта регулирования, рассмотренных ниже. [c.50] В основу расчета устойчивости САР кладутся динамические характеристики объекта регулирования. Наиболее наглядное представление о переходном процессе в объекте дают кривые разгона — временные характеристики, получающиеся в результате ступенчатого возмущения. [c.51] На рис. 13 приведена кривая разгона одного из распространенных на очистных сооружениях объектов регулирования — ершового смесителя, в котором происходит нейтрализация содержащихся в сточной воде кислот известковым молоком. Параметром регулирования ст служит величина pH, измеренная на выходе смесителя и преобразованная в напряжение на входе регулятора i/вх возмущающим воздействием Ко — изменение расхода реагента. Расход сточной воды и ее химический состав во время опыта неизменны. [c.51] Полную характеристику динамических свойств объекта регулирования можно получить только определив его реакцию на все основные возмущения. [c.52] Для экспериментального изучения динамических характеристик объекта целесообразно использовать измерительную аппаратуру, предназначенную для работы в САР. Тогда динамические характеристики этой аппаратуры будут автоматически учтены в результатах эксперимента. Запись предпочтительнее вести на диаграммах с прямоугольной координатной сеткой. [c.52] Диапазоны параметров и возмущений выбирают по результатам изучения статических характеристик объекта. Необходимое число опытов по каждому каналу воздействия зависит от возможности устранения мешающих влияний и характера последних. Например, наложение на график изменения о, полученного в результате ступенчатого возмущения, колебаний, период которых на порядок меньше постоянной времени объекта, не искажает существенно результат эксперимента. Высокочастотные колебания могут быть отфильтрованы при обработке результатов. Если же скорость изменения о под влиянием помехи соизмерима со скоростью разгона по исследуемому каналу, достоверный результат можно получить только многократным повторением эксперимента, варьируя величину и знак возмущения. [c.52] При снятии кривых разгона по существенно нелинейным каналам, например по величине pH в широком диапазоне, регистрация о должна производиться на выходе функционального элемента, предназначенного для линеаризации САР. Один из таких элементов описан в следующем разделе. [c.52] Наряду с получением свойств собственно объекта регулирования при синтезе САР необходимо составить ясное представление о характере внешних возмущений. По своей природе они могут быть разделены на вызывающие только отклонение регулируемого параметра, например колебания кислотности нейтрализуемых стоков, и на приводящие к изменению регулировочных свойств объекта. Так, отклонения расхода обрабатываемых стоков (в широких пределах) влияют на коэффициент самовыравнивания объекта регулирования. Такой же эффект может вызывать изменение состава стоков, например появление буферных свойств или новых веществ, вступающих в реакцию с нейтрализующим реагентом. Кроме того, значительные колебания расхода влияют и на динамические характеристики реактора. [c.52] Резкое проявление возмущений, влияющих на свойства объекта, может потребовать настолько существенного усложнения САР, что ее применение станет нецелесообразным с экономической и эксплуатационной точек зрения. Поэтому следует стремиться, совершенствуя технологию очистки и улучшая организацию сбора сточных вод, устранять наиболее вредные возмущающие воздействия. [c.53] Возмущения по основному каналу — концентрации нейтрализуемого компонента — могут различаться амплитудой и частотой колебаний. Пиковые значения концентраций часто в десятки раз превышают средние данные, на основе которых проектируется оборудование станции. Поэтому предельные значения амплитуды входных колебаний должны служить важнейшим фактором при выборе производительности реагентных узлов и пропускной способности регулирующей арматуры. [c.53] В книгах по автоматическому регулированию имеются данные о влиянии амплитуды возмущений на качество регулирования и устойчивость САР. [c.53] При оценке влияния на работу САР частоты внешних возмущений следует сопоставлять период этих колебаний со временем регулирования системы, т. е. с продолжительностью отработки регулятором очередного возмущения. Естественно, чтобы обеспечить нормальную работу САР, нельзя допускать повторяющихся наложений новых возмущений- на несбалансированный объект. Иными словами, период колебаний возмущающего фактора должен быть больше времени регулирования САР. Ориентировочно это время для рассматриваемой группы объектов может быть определено из табл. 4. [c.53] Вернуться к основной статье