Системы автоматического регулирования по величине

На рис. Х1-1 показана функциональная схема замкнутой простейшей одноконтурной системы автоматического регулирования. В теории автоматического регулирования технологические процессы рассматриваются как часть системы автоматического регулирования и называются объектами регулирования. Величины, которые характеризуют состояние объекта (температура, давление, состав и т. д.) и которые необходимо автоматически поддерживать на заданном уровне в ходе ведения процесса, называются регулируемыми величинами (параметрами). Регулируемые параметры изменяются под действием так называемых возмущающих воздействий. [c.249]

Рис. III-9. Принципиальная схема системы автоматического регулирования величины реакционной зоны

Для увеличения производительности трубчатых печей с радиантной секцией применяют системы автоматического регулирования величины реакционной зоны в зависимости от температуры пирогаза на выходе печи. При ступенчатом регулировании, основанном на отключении рядов горелок, наблюдаются достаточно частые колебания температурного режима печи, что ведет к увеличению закоксованности внутренних поверхностей пирозмеевиков. Значительное уменьшение колебаний температурного режима печи может быть достигнуто при регулировании величины реакционной зоны изменением числа работающих рядов горелок в зависимости от расхода и качества сырья. [c.128]

Выходные величины рассматриваемой структурной схемы это, прежде всего, четыре режимных переменных реактора, для стабилизации которых и создается система автоматического регулирования температура и уровень кипящего слоя (температура верха прямоточного реактора и время контакта), давление в Р1 и расход закоксованного катализатора тз Р1, К выходным координатам относятся и остальные промежуточные переменные (см. раздел [c.38]

На рис. П-18 представлена система автоматического регулирования ректификационной колонны, использующая анализатор качества на линии питания (хроматограф, измеряющий концентрацию Z низкокипящего компонента в питании). Концентрация этого компонента (у) в дистилляте регулируется изменением отбора последнего. Величина отбора дистиллята рассчитывается путем формирования в реальном масштабе времени уравнения материального баланса [c.77]

В зависимости от конкретной задачи, которая ставится перед системой регулирования, состав элементов системы может быть различный. Функциональная схема регулирования установки изображена на рис. 11.2. Она состоит из связанных между собой отдельных звеньев. Каждое звено представляет собой конструктивно оформленную часть системы автоматического регулирования, которая выполняет определенные задачи. На схеме функциональные звенья изображены прямоугольниками, связанными стрелками, указывающими направление передачи сигнала. В звено подается какой-то сигнал от идущего до него звена или входной сигнал. Из звена выходит другой сигнал, который может отличаться от входного по физической природе или по величине. [c.279]

Регулирование по возмущению позволяет существенно снизить, а иногда и предотвратить изменение регулируемой величины, если регулятор, получив информацию о действующем на объект возмущении, может создать необходимое регулирующее воздействие. Однако принцип регулирования по возмущению имеет и недостатки, связанные с тем, что регулирующие воздействия формируются только по отдельным видам возмущений, поэтому при возникновении каких-либо других возмущений объект не управляется регулятором. Кроме того, возникают трудности в измерении возмущающих воздействий и определении алгоритма регулирования. Ввиду этих недостатков более целесообразными оказались системы автоматического регулирования, в которых принцип регулирования по возмущению сочетается с другими принципами, например по отклонению. В последнее время стали применять регуляторы, действие которых основано на измерении переменных состояния объекта. [c.13]

Связь между регулируемой величиной и управляющим воздействием регулятора может иметь разную степень сложности она может быть выражена математически одним уравнением или целой системой сложных взаимосвязанных нелинейных выражений. В математическую модель системы автоматического регулирования как основные составные части входят математические описания объекта регулирования и регулирующего устройства. [c.249]

Построить математическую модель системы автоматического регулирования этого процесса, предназначенную для нахождения оптимальных настроек регулятора при условии, что начальная влажность пленки является величиной переменной и меняется в заданных пределах. [c.263]

Для единого графического изображения структуры систем входящие в них элементы принято обозначать прямоугольниками, в поле которых указывается назначение элемента или его математическое описание, а связи между элементами показывают стрелками. Такие схемы называют структурными (блок-схемами). Если не рассматривать отдельные части регулятора (Р) и регулируемого объекта (РО), то обобщенную структурную схему системы автоматического регулирования можно представить в виде замкнутой цепи, состоящей из двух элементов (рис. 1.1). В этой системе текущее значение регулируемой величины у () сравнивается с заданным g t) значением и выявляется ошибка (рассогласование) [c.11]

Регуляторы и управляющие системы состоят из отдельных, связанных между собой элементов, каждый из которых осуществляет преобразование воздействий, полученных от предыдущего элемента, и передачу преобразованных сТ гналов дальше по контуру системы автоматического регулирования или управления. Величину, характеризующую воздействие на элемент, называют входной (входной сигнал, вход), а величину, определяющую сигнал после элемента, — выходной (выходной сигнал, выход). Обычно рассматривают элементы направленного действия, т. е. пропускающие сигналы в одном направлении от входа к выходу. [c.18]

Основное требование, которому должна удовлетворять любая система автоматического регулирования или управления, заключается в обеспечении заданного для регулируемого или управляемого объекта режима. Вследствие возмущающих воздействий или изменения задающего воздействия на систему автоматического регулирования или управления в какие-то моменты времени нарушается установившийся режим работы системы. При восстановлении заданного состояния или при смене состояний в системе возникают переходные процессы, сопровождающиеся изменением регулируемых величин во времени. Эти изменения при правильной работе регулятора (управляющей системы) должны находиться в допустимых пределах. Кроме того, ограничивается продолжительность процессов регулирования. Однако вследствие несоответствия характеристик регулятора (управляющей системы) и регулируемого объекта или управляемого объекта предъявляемые к системе требования могут не выполняться. Возможны также случаи, когда система автоматического регулиро- вания или управления оказывается неустойчивой. В такой системе после любого случайного возмущения возникают либо незатухающие колебания, либо колебания с нарастающей во времени амплитудой, либо отклонение регулируемой величины монотонно нарастает во времени. [c.22]

Таким образом, можно выделить три основные задачи, которые приходится решать при исследовании и создании систем автоматического регулирования и управления. Первой из них является определение условий, при которых системы автоматического регулирования или управления будут устойчивы. Вторая задача состоит в нахождении отклонений регулируемых величин при переходных процессах и в определении продолжительности этих процессов. Третья задача заключается в выявлении ошибок, с которыми системы автоматического регулирования или управления работают в установившихся режимах. Эти три задачи по существу сводятся к обеспечению устойчивости, качества и точности регулирования. [c.22]

Системы автоматического регулирования и управления могут содержать элементы с несколькими входными и выходными величинами. Такие системы называют многомерными при их математическом описании получаются системы дифференциальных уравнений, в правые части которых входит несколько функций времени. Наиболее компактно эти уравнения записываются в векторной форме, удобной также при выполнении расчетов на ЭВМ. При векторной форме описания систем вводят следующие переменные [c.68]

При пренебрежимо малой зоне нечувствительности Ua = О, Ki = Кг статическая характеристика усилителя будет такой, как на рис. 6.1, в. Если известно, что при использовании усилителя в системе автоматического регулирования или управления изменения входной величины меньше значений нь , то зона насыщения на статической характеристике не учитывается (рис. 6.1, г). [c.170]

Выбор типа регулятора для системы автоматического регулирования печи и определения оптимальных параметров его настройки обусловливаются, с одной стороны, статическими и динамическими свойствами объекта регулирования, а с другой— характером и величиной возмущающих воздействий. Выяснение этих факторов достигается в результате экспериментального изучения объекта регулирования, а также определения всех возможных режимов и условий его работы. Так как электрокальцинатор для термического обессеривания нефтяного кокса не имеет аналогов, все эти вопросы остаются невыясненными. [c.132]

Рис. IX. 3. Схема системы автоматического регулирования процесса умягчения воды по двум параметрам — величине pH и расходу обрабатываемой воды

В любой САР регулируемый процесс (объект) и регулирующее устройства образуют замкнутый контур. Благодаря наличию обратной связи информация о выходной величине процесса (регулируемом параметре) передается на управляющее устройство, которое регулирует процесс так, чтобы поддерживать выходную величину на любом заранее заданном уровне поэтому такие системы часто называют системами автоматического регулирования с обратной связью. Элементы такой системы регулирования, как автоматические, так и ручные, лучше всего рассмотреть на блок-схеме обобщенной системы (рис. V-135). [c.448]

Системы автоматического регулирования позволяют поддерживать постоянными физические параметры технологического производства (давление, уровень, температуру и т. д.) и регулировать их в зависимости от изменения связанных с ними величин. [c.29]

Непрерывное автоматическое регулирование может осуществляться весьма разнообразными средствами и основываться на различных физических принципах. Однако любая система регулирования содержит некоторые обязательные звенья, позволяющие получать информацию о состоянии регулируемого объекта или о воздействующих на него факторах, сравнивать эти данные с желаемым характером протекания процесса, вырабатывать закон воздействия на объект, осуществлять это воздействие и, наконец, снова оценивать результат воздействия. Таким образом, система автоматического регулирования является замкнутой системой. Элементарная схема замкнутой системы регулирования показана на рис. 1И.1. В общем случае величина задающего воздействия может являться функцией состояния объекта или текущих значений возмущающих факторов. Последняя связь обозначена на схеме пунктиром. [c.48]

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ ПО ДВУМ ПАРАМЕТРАМ-ВЕЛИЧИНЕ pH И РАСХОДУ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ВОДЫ [c.210]

На рис. 111-9 приведена принципиальная схема системы автоматического регулирования величины реакционной зоны пиролизной иечи изменением расхода воды па входе в пирозмеевик конвекционной секции. Система работает следующим образом. [c.126]

Станы I E снабжены гидравлической системой автоматического регулирования величины зазора между свариваемыми кромками. Схема сварки, как на всех зарубежных станах, сначала внутри, а затем - снаружи. Внутренняя сварочная головка питаетсл постоянным током, а наружная (двухдуговая) работает на переменном токе. [c.394]

Система с автоматическим регулированием протекаюг щи в ней процессов является системой автоматического регулирования (САР). Машины, аппараты, станки или другие устройства, в которых необходимо померживать в заданных пределах либо изменять по заданному закону значения одной или нескольких физических величин, называют регулируемыми объектами. Комплекс устройств, осуществляющих автоматическое регулирование, образует автоматический регулятор или сокращенно регулятор. [c.11]

Достаточно широко применяют системы автоматического регулирования, в которых закон регулирования зависит только от ошибки е. В таких и teмax реализуется принцип регулирования по отклонению регулируемой величины. Следует заметить, что отклонение регулируемой величины и ошибка могут иметь разные значения. Однако, если в системе автоматического регулирования должно поддерживаться постоянное значение регулируемой величины, принимаемое за начало отсчета при ее измерении, то значения ошибки и отклонения будут совпадать. [c.12]

Рассмотренный принцип регулирования по отклонению называют также принципом Ползунова—Уатта. В 1829 г. Ж. В. Пон-селе предложил регулятор, действующий от изменения нагрузки на двигатель, а в 1845 г. братья Сименсы изобрели регулятор, реагирующий на угловое ускорение вала двигателя. Такие способы формирования регулирующих воздействий в системах автоматического регулирования стали называться соответственно регулированием по возмущению (принцип Понселе) и по производной от регулируемой величины (принцип Сименсов). В дальнейшем было установлено, что регулирование по производной должно сочетаться с регулированием по отклонению, и практическое применение получили системы с комбинированными алгоритмами регулирования. [c.13]

В общем случае дис[)ференциальные, интегральные и алгебраические уравнения, описывающие процессы в системах автоматического регулирования и управления, являются нелинейными. Однако если ограничиваться рассмотрением малых отклонений переменных величин относительно значений, соответствующих установибшемуся состоянию системы, то открывается возможность линеаризации нелинейных уравнений с последующей заменой их приближенными линейными уравнениями. При этом нели- [c.24]

Для расчета любой системы необходимо прежде всего составить математическое описание протекающих в ней физических процессов, т. е. получить математическую модель системы. При этом в системе могут быть предварительно выделены более простые подсистемы или элементы в соответствии с их функциональным назначением. Например, в системе автоматического регулирования угловой скорости вала двигателя (см. рис. Iv5) можно выделить следующие функциональные элементы чувствительный элемент (центробежный регулятор), усилитель и исполнительный элемент (золотник вместе с гидроцилиндром), обратная связь регулятора, регулируемый объект (двигатель, задвижка, нагружающая двигатель машина). В ряде случаев более целесообразным оказывается разделение системы на составные части не по функциональному признаку элементов, а по физическим процессам. Например, могут быть Е ыделены элементы или группа элементов, в которых протекают гидромеханические процессы, и группа элементов с электрическими процессами. Иногда удобно такие процессы, в свою очередь, представить в виде совокупности процессов, каждый из которых имеет более простое математическое описание. При любом из указанных подходов используют величины двух видов. К первому виду величин относятся зависимые от времени переменные, которые являются своего рода координатами, определяющими в обобщенном смысле этого понятия движение системы. Такими величинами могут быть перемещения деталей, давления и расходы жидкости или газа, сила и напряжение электрического тока, температуры каких-либо тел или сред и др. [c.26]

Аппараты в производствах натрия и калия снабжены системами автоматического регулирования и контроля производства, что устраняет участие человека в их обслуживании, а системы сигнализации своевременно оповещают о нарушениях режима. Температура в обогреваемых аппаратах регулируется автоматически в заданных пределах с помощью электронных приборов, имеющих позиционные регуляторы. Аппараты, баки, хлоропроводы, а также связь между помещениями, например залами электролиза, контрольно-измерительных прибО ров и электростанцией, оснащены системами сигнализации, которые оповещают об аварийном ладении давления хлора в магистральном хлоролроводе при разгерметизации последнего о величине разрежения во внутрицеховом хлоро-проводе о нарушении давления в вакуумной системе отгонки калия, осуществляя одновременно автоматическое натекание инертного газа в систему. Автоматической сигнализацией снабжены все вентиляционные устройства, которые немедленно сообщают о нарушении ее работы. Осуществляется сигнализация верхнего уровня натрия и калия в вакуум-ковшах, контейнерах и рафинерах о повышении температуры воды и прекращении ее протока через холодильники анодных блоков электролизеров натрия о нарушении в процессе электролиза и необходимости аварийного отключения амперной нагрузки с серии электролизе ров. На аппаратах, в системе непрерывной дистилляции свинцово-калиевого сплава, в которые сливается калий, установлены следящие радиационные уровнемеры, а барометрические трубы, подающие богатый свинцово-калиевый сплав в дистилляционную систему и отводящие кубовый сплав, оснащены ультразвуковыми приборами. Эти приборы позволяют непрерывно показывать содержание калия в движущемся по трубам свинцово-калиевом сплаве в замкнутом контуре системы. В производстве калия установлены течеискатели, которые обнаруживают место натекания в вакуумную систему дистилляции. [c.254]

Бин и Оливер в 1964 г. запатентовали устройство, которым в аппарате ДТА (через величину сигнала ДТА) электромеханически регулировалось напряжение печи таким образом, чтобы разница температур в образце и в инертном материале не превышала 0,5 °С [73]. Температура превращения записывалась при этом гораздо точнее, чем при традиционном способе. Однако этот ква-зистатический метод имеет очень длинную историю. Б 1932 г. Ку-манин получил в СССР авторское свидетельство на лабильный терморегулятор [74]. Предложенный им метод термического анализа основывался на принципе автоматического сохранения постоянной разницы температур между стенкой печи и веществом. Технически это было осуществлено применением дифференциального термоэлемента (один спай которого помещен в образец, а второй фиксирован у внутренней стенки печи) и системы автоматического регулирования тока в печи, использующей контактный гальванометр. Частота управления — один раз в 30 с, поддерживаемая постоянная разность температур от 6 до 16 °С. При исследовании обезвоживания глин на температурных кривых были получены горизонтальные (квазиизотермические) участки и отмечено, что температуры процессов близки к данным статических определений (рис. 12) [75—77]. [c.29]

Специализированный для синтеза сверхтвердых материалов терморегулятор ТС-3 разработки Центрального конструкторского бюро (ЦКБ) АН БССР позволяет регулировать температурный режим как по электрической мощности нагрева, так и по напряжению. Погрешность регулирования по первому параметру не превышает 1%, по второму— 0,5%. Терморегулятор, работающий по пропорционально-интегральному закону управления, построен по принципу статической замкнутой системы автоматического регулирования, отслеживаемым параметром которой является электрическая мощность или напряжение, подводимое к нагревателю камеры синтеза. Входными сигналами ТС-3 служат ток в обмотке трансформатора тока и напряжение на нагревателе (см. рис. 104,в). Выходной величиной терморегулятора является дей-320 [c.320]

Применявшиеся до недавнего времени на водоочистных станциях примитивные дозирующие устройства в лучшем случае обеспечивали подачу растворов реагентов с постоянным расходом, не учитывая ни колебаний расхода обрабатываемой воды, ни изменений концентрации рабочего раствора. Эти устройства все более интенсивно вытесняются автоматическими дозаторами. В настоящее время существует большое число систем автоматического дозирования коагулянтов и других химических реагентов, основанных на различных принципах действия и осуществляемых. разноабразными средствами. Одни из них уже прошли длительную производственную проверку, другие только начинают применяться. Однако с самого начала следует отметить, что ни одно из этих устройств не является достаточно совершенным, так как не осуществляет автоматического регулирования величины дозы коагулирующего реагента без вмешательства персонала ни одно из них не способно устанавливать оптимальную дозу коагулянта, так как не связано с качественными параметрами, в полной мере характеризующими протекание процесса. Все известные системы автоматического дозирования коагулянтов в лучшем случае дают возможность непрерывно поддерживать заданную дозу коагулянта, заранее определяемую пробной коагуляцией, и не исключают необходимости систематической лабораторной проверки. Это одно из важнейших обстоятельств, несомненно влияющих на принцип устройства общей системы автоматизации водоочистных станций. Оно не позволяет вести их эксплуатацию без постоянного участия персонала, присутствующего на станции хотя бы в минимальном составе. [c.183]

Системы автоматического регулирования температуры косвенного типа [7] до сих пор не применялись и теория их неизвестна. Хотя отдельные элементы таких систем имели ьрецеденты в экспериментальной технике в виде случайных нарушений оптимального режима работы обычных систем прямого регулирования, приводивших иногда к непонятным и незаконным с точки зрения теории автоматического регулирования улучшениям качества работы. Системы косвенного автоматического регулирования механических, электрических, и некоторых других величин, напротив, имеют сейчас довольно широкое применение в технике и теория их хорошо разработана [8, 9]. [c.72]

В простейших системах автоматического регулирования технологических процессов используются стандартные регуляторы. Регулятор получает сигнал, характеризующий измеряемую величину переменного параметра процесса, сравнивает действительную величину переменной с заданной и приводит в действие клапан или другой регулирующий орган с целью свести разницу между действительной и заданной величинами переменной к нулю. Например, в системе автоматического поддержания температуры используется манометрический термометр, выдающий сигнал в виде давления, пропорционального измеряемой температуре. Этот сигнал сравнивается с заданной величиной давления, устанавливаемой оператором по шкале путем вращения рукоятки задатчика на йанели регулятора, и усиленная разность давлений используется для перемещения регулирующей задвижки, ограничивающей количество пара, поступающего к нагревателю (теплообменнику). [c.435]

Учитывая зависимость температурного режима каждого последующего слоя от предыдущего, что приводит к увеличению величины возмуо1ения режима в каждом последующем слое, следует стремиться к уменьшению числа полок, что приводит к упрощению системы автоматического регулирования и повышению её надежности. [c.99]

Схема регулирования дозы реагента. Система автоматического регулирования процесса нейтрализации построена по схеме, приведенной в главе V (см. рис. У.З). Так же как и там, в данном случае регулирующим является один рН-метр, логружной датчик которого помещен в выходную часть смесителя. Вторичный прибор рН-метра — потенциометр типа ЭПД модель 4824 — предназначен для регистрации параметра, его преобразования и передачи сигнала на вход электронного изодромного регулятора типа РУ4-16А. Регулятор через магнитный пускатель управляет электрическим иополнительньш механизмом, который перемещает регулирующий орган дозатора, что вызывает изменение подачи известковой суспензии во входную часть смесителя. Для контроля за правильностью работы системы и для окончательной оценки эффекта нейтрализации в сборном лотке отстойников установлен погружной датчик второго рН-метра. Регистрация величины pH выходящей из отстойника воды осуществляется потенциометром типа ЭПД модель 4801. [c.146]

Значительную экономию топлива и водяного пара в технологических печах НПЗ можно получить путем более совершенного регулирования процессов горения. Исследования, проведенные на НПЗ СССР и за рубежом , убедительно показывают, что процесс горения топлива в технологических печах осуществляется неэффективно. На подавляющем большинстве печей НПЗ республики контролируется не сам процесс горения, а температура нагреваемого продукта. Поэтому неполнота сгорания наблюдается даже при высоких значениях (до 1,2) коэффициента избытка воздуха. Кроме того, повышение избытка воздуха ведет к общему понижению КПД печи, т. к. требует дополнительного нагрева значительной воздушной массы. Подбор оптимального режима работы форсунок и горелок по максимальной полноте сгорания топлива не всегда обеспечивает требуемую теплонаиряженность трубных поверхностей. Имеются и другие трудности повышения КПД печей, особенно в эксплуатации ранее установленного оборудования. Однако в последние годы разработаны как отдельные устройства, так и целые системы автоматического регулирования процессами горения в нагревательных печах НПЗ, что позволяет довести уровень использования химической энергии топлива до 95%, что соответствует КПД котлоагрегатов на современных ТЭЦ. Такая величина КПД печей достигнута в разработках французской фирмы Шеврон на базе микроЭВМ автоматическим регулированием тяги при ручном управлении подачи воздуха, на японских НПЗ — со снижением расхода топлива на 14%. [c.87]