Міністерство освіти і науки україни національний університет “львівська політехніка”

Дослідження замкнутої системи

автоматичного регулювання складу продукту

Методичні вказівки та

інструкція до лабораторної роботи № 5

з дисципліни “Автоматизація неперервних технологічних процесів”

для студентів базового напряму

6.0925 “Автоматизація і комп’ютерно-інтегровані технології”

Затверджено на засіданні

кафедри автоматизації

теплових і хімічних процесів

Протокол № 7 від 27.01.2005 р.

Львів 2005

Дослідження замкнутої системи автоматичного регулювання складу продукту: Інструкція до лабораторної роботи № 5 з дисципліни “ Автоматизація неперервних технологічних процесів” для студентів базового напрямку 6.0925 “Автоматизація і комп’ютерно-інтегровані технології” / Укл. Я. П. Юсик, В. О. Фединець, О.В. Кріль. - Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2005. - 18 с.

Укладачі Юсик Я. П., канд. техн. наук, доцент

Фединець В. О., канд. техн. наук, доцент

Кріль О.В., асистент

Відповідальний за випуск Є.П.Пістун, доктор техн. наук, професор

Рецензенти Б.А. Кріль, канд. техн. наук, доцент

В.К.Савицький, канд. техн. наук, доцент

Мета роботи:

- ознайомлення з основними методами регулювання складу продукту в технологічних апаратах;

- дослідження замкнутої системи автоматичного регулювання (САР) складу продукту в змішувачі з різними типами регуляторів та вибір оптимальних значень параметрів настроювання регуляторів;

- вибір раціональної структури та мінімізації динамічної похибки контуру регулювання показників якості;

- визначення показників якості процесу регулювання з різними типами регуляторів та параметрами настроювання.

Необхідна теоретична підготовка:

- знання правил моделювання та дослідження системи автоматичного регулювання з допомогою програмного засобу імітаційного структурного моделювання Simulink середовища Matlab;

- знання динамічних моделей об’єкта регулювання, типових перехідних процесів, показників якості процесів регулювання;

вибір раціональної структури та мінімізації динамічної похибки контуру регулювання показників якості.

Основні теоретичні відомості

При раціональній організації масообмінних (абсорбція, екстракція, ректифікація, адсорбція, сушіння), теплових (випарювання, кристалізація); та реакційних процесів (нейтралізація, синтез, заміщення тощо) основним параметром оптимізації є показники якості продукції до яких відносять: концентрацію, густину, склад, рН, вологість і інші.

Вимірювання показників якості в більшості випадків є дуже складною технічною задачею, оскільки на фізичний перетворювач (давач) крім вимірювальної (контрольованої) величини впливає цілий ряд інших факторів, так званих неінформативних параметрів, які значно спотворюють результат вимірювання, а багато показників взагалі не контролюються через відсутність відповідної апаратури.

Для аналізу речовин необхідно відбирати пробу, тому більшість давачів мають транспортне і ємнісне запізнення, їх значення визначається конструктивними особливостями давача. Багато давачів є періодичної дії, тому виникає також запізнення із-за циклу аналізу і інформація, одержана з давачів, не відтворює реального значення показника якості в певний момент часу.

При керуванні процесами нейтралізації використовують рН-метри, а крива титрування суттєво нелінійна, крім того витрата реагентів змінюється в дуже широкому діапазоні. Тому контури регулювання рН повинні мати для дозування реагентів два регулюючих органи, один з яких змінює витрату в широкому діапазоні, а другий у вузькому і включення їх в роботу залежить від значення рН.

При створені систем регулювання показників якості по можливості необхідно використовувати занурені у вимірювальне середовище давачі, які монтуються безпосередньо на технологічній апаратурі, тоді відпадає необхідність відбору проб і час запізнення зменшується .

Використання методів вимірювання показників якості за допомогою інших параметрів, які легко вимірюються (наприклад, температурна депресія) в багатьох випадках значно полегшує задачу керування технологічного процесу за показниками якості.