- •2007 Г.
- •Введение.
- •1. Анализ литературных источников
- •Датчики температуры.
- •Регулятор влажности.
- •Рабочий орган
- •Затвор дисковый de16 запорно-регулирующий с электроисполнительным механизмом мэоф.
- •2. Технологический раздел. Описание процесса приготовления цементного клинкера в трубной шаровой мельнице
- •2.2. Обоснование необходимости автоматизированного контроля технологического процесса приготовления цементного клинкера в трубной шаровой мельнице.
- •2.3. Требования к автоматизированной системе регулирования температурного режима приготовления цементного клинкера в трубной шаровой мельнице.
- •3. Раздел автоматизации.
- •3.1. Идентификация объекта автоматизации.
- •Обоснование выбора типа регулятора
- •Блок-схема аср в Simulink
- •Структурно-функциональная блок-схема аср
Датчики температуры.
В качестве датчиков температуры были выбраны медные термопреобразователи сопротивления.
Термопреобразователи предназначены для непрерывного измерения температуры различных рабочих сред (пар, газ, вода, сыпучие материалы, химические реагенты и т. п.), не агрессивных к материалу корпуса датчика.
Принцип работы термопреобразователей сопротивления ТСМ, ТСП, Pt100 основан на зависимости электрического сопротивления металлов от температуры. Термопреобразователи выполняют в виде катушки из тонкой медной или платиновой проволоки на каркасе из изоляционного материала, заключенной в защитную гильзу.
Термопреобразователи сопротивления характеризуются двумя параметрами:
R0 — сопротивление датчика при 0 °С
W100 — отношение сопротивления датчика при 100 °С к его сопротивлению при 0 °С.
Д
Рис.1.Схема
подключения ТС
Подобрана модель ТС 044 – 50М. В3. 35/3, что означает:
Количество чувствительных элементов:1
Рис.2. ТС 044 – 50М. В3. 35/3 |
Номинальная статическая характеристика (НСХ): 50 Ом, медный
Класс допуска: В
Схема внутренних соединений проводников:
3 — трехпроводная (стандарт)
Длина погружаемой части L, мм: 35;
Длина кабельного вывода l , м: 3м.
Рабочий диапазон измеряемых температур: –50...+150 °С
Допустимые отклонения : ±(0,25 °С + 0,0035T)
Условное давление 10 МПа
Величина рабочего тока, не более 5 мА
Показатель тепловой инерции, не более 30 с
Материал защитной арматуры сталь 12Х18Н10Т (мод. 054–194)
Регулятор влажности.
Рис.3. МПР51 Щ4.01 |
Программируемый измеритель-регулятор типа МПР51-Щ4 предназначен для управления многоступенчатыми температурно-влажностными режимами технологических процессов при производстве мясных и колбасных изделий, в хлебопекарной промышленности, изготовлении
железобетонных конструкций, сушке древесины, в климатических камерах и цементном производстве по заданной пользователем программе.
Прибор МПР51-Щ4 позволяет:
измерять шесть параметров:
температуру камеры («сухого» термометра) Тсух; температуру «влажного» термометра Твлаж; температуру продукта Тпрод, влажность, положения двух задвижек;
вычислять два дополнительных параметра:
разность температур ∆=Тсух – Тпрод;
влажность – психрометрическим методом (по показаниям «сухого» и «влажного» термометров);
регулировать температуру по двум независимым каналам (не только газовой,
но и жидкой, и твердотельной среды);
задавать программу регулирования с различными уровнями защиты для разных групп специалистов;
сигнализировать об обрыве или коротком замыкании в линии «прибор – датчик».
регистрировать контролируемые параметры на ЭВМ.
Измерение температуры:
Температура измеряется с помощью термопреобразователей сопротивления. Это могут быть медные датчики ТСМ 50М (R0 = 50 Ом), ТСМ 100М (R0 = 100 Ом) и платиновые датчики ТСП 50П (R0 = 50 Ом), ТСП 100П (R0 = 100 Ом).
Определение положения задвижки с помощью резистивного датчика:
Сопротивление датчика должно находиться в пределах от 100 до 1000 Ом; при больших значениях сопротивления помехоустойчивость прибора будет снижаться. Положение задвижки отображается на индикаторе «ПАРАМЕТР» в процентах: закрытому состоянию задвижки соответствует показание 0 %, открытому – 100 %.
Регулятор – это устройство, осуществляющее регулирование
определённой величины, т.е. поддержание этой величины равной установке или управление изменением этой величины.
Регулятор может осуществлять любой из указанных ниже законов регулирования, в зависимости от свойств управляемого объекта:
пропорционально – интегрально – дифференциальный (ПИД) закон;
пропорциональный (П) закон;
пропорционально-интегральный (ПИ) закон;
пропорционально-дифференциальный (ПД) закон;
релейный (Т) закон.
В расчётной части курсовой работы осуществляется подбор закона регулирования и его параметров, откуда известно, что регулятор будет реализовывать ПИ – закон.
Пропорционально – интегральное регулирование (ПИ – закон).
При работе прибора в режиме ПИ – регулятора величина выходного сигнала Yi зависит как от величины рассогласования E, так и от суммы предыдущих рассогласований:
где Xp — полоса пропорциональности;
Ei — отклонение;
и — постоянная времени интегрирования;
—накопленная в i_й момент времени сумма рассогласований (интегральная сумма).
Из рисунка видно, что в первый момент времени, когда нет отклонения ( Ei = 0), нет и выходного сигнала (Yi = 0). С появлением отклонения Ei появляются импульсы, длительность которых постепенно увеличивается. В импульсах присутствует пропорциональная составляющая, которая зависит от величины E (не заштрихованная часть импульсов) и интегральная составляющая (заштрихованная часть). Увеличение длительности импульсов происходит за счет роста интегральной составляющей, которая зависит от рассогласования Ei и коэффициента и.
Структурная схема прибора.
Рис .4 Структурная схема прибора
Структурная схема содержит:
5 входных устройств (входов);
2 регулятора;
4 компаратора;
6 цифровых фильтров;
устройство для вычисления разности температур ∆Т и относительной
влажности ψ;
задатчик программ управления (программ технолога);
8 выходных транзисторных ключей;
5 выходных реле;
устройство-сигнализатор об окончании выполнения программы технолога,
устройство связи с компьютером, индикаторы.
На входные устройства прибора поступают сигналы от датчиков температуры “сухого” термометра Тсух; “влажного” термометра Твлаж; продукта Тпрод и датчиков положения «Задвижка 1» и «Задвижка 2».
Технические характеристики прибора МПР51-Щ4.
Рис. 5 Технические характеристики прибора МПР51-Щ4.