Статическое и астатическое регулирование.

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 24Следующая ⇒

Статическое и астатическое регулирование. Если на управляемый процесс действует возмущение (дестабилизирующий фактор) f, то значение имеет статическая характеристика системы в форме y = F(f) при y₀ = const. Возможны два характерных вида этих характеристик. В соответствии с тем, какая из двух характеристик свойственна данной системе, различают статическое и астатическое регулирование.

Рассмотрим систему регулирования уровня воды в баке. Возмущающим фактором системы является поток Q воды из бака. Пусть при Q = 0 имеем y = y₀, сигнал рассогласования по заданному уровню воды = 0. Звено управления Р системы (регулятор) настраивается так, чтобы вода при этом в бак не поступала. При Q ≠ 0, уровень воды понижается ( ≠ 0), поплавок опускается и открывает заслонку, в бак начинает поступать вода. Новое состояние равновесия достигается при равенстве входящего и выходящего потоков воды. Следовательно, при Q ≠ 0 заслонка должна быть обязательно открыта, что возможно только при каком-то новом уровне воды y₁, при котором = К (y₀-y₁) ≠ 0. Причем, чем больше Q, тем при больших значениях устанавливается новое равновесное состояние. Статическая характеристика системы имеет характерный наклон (рис б).

2. Понятие исполнительного устройства (механизма).

Исполнительное устройство - устройство системы автоматического управления или регулирования, воздействующее на процесс в соответствии с получаемой командной информацией. Состоит из двух функциональных блоков: исполнительного механизма и регулирующего органа и может оснащаться дополнительными блоками.

Нормально открытое исполнительное устройство - исполнительное устройство, в котором при прекращении подвода энергии, создающей перестановочное усилие, проход открывается.

Нормально закрытое исполнительное устройство - исполнительное устройство, в котором при прекращении подвода энергии, создающей перестановочное усилие, проход закрывается.

Исполнительный механизм - механизм, являющийся функциональным блоком, предназначенным для управления исполнительным органом в соответствии с командной информацией. В системах автоматического регулирования сред исполнительный механизм предназначен для перемещения затвора регулирующего органа.

Регулирующий орган - исполнительный орган, воздействующий на процесс путем снижения пропускной способности.

Запорно-регулирующий орган - регулирующий орган, который обеспечивает гермети- гское закрытие прохода.

Дополнительный блок - блок, предназначенный для расширения области применения дополнительного устройства в различных схемах управления.

3. Практическая задача: Рассчитать основные характеристики инерционного интегрирующего звена, такие как: передаточная функция, комплексная частотная характеристика (КЧХ), амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и фазо-частотная характеристика (ФЧХ). Привести примеры данного типа элементарного динамического звена.

Инерционное интегрирующее звено также называют реальное интегрирующее звено

Дифференциальное уравнение:

где k – коэффициент усиления.

Переходная характеристика:

Передаточная функция:

Реальное интегрирующее звено представляет собой последовательное соединение идеального интегрирующего звена и апериодического.

КЧХ:

АЧХ:

ФЧХ:

Примером может служить электродвигатель постоянного тока, в котором управляемая величина – поворот вала двигателя.

Структурная схема:

Билет 12

Виды обеспечений АСУТП

Выполнение перечисленных функций и режимов работ реализуется комплексом взаимодействующих обеспечений АСУТП: техническим, программным, математическим, информационным, метрологическим, лингвистическим, организационным.

Техническе обеспечение включает весь комплекс технических средств (КТС): чувствительные элементы, преобразователи, средства вычислительной техники, вторичные приборы и регуляторы, исполнительные механизмы и т. д. (в КТС АСУТП не входят лишь регулирующие органы), достаточный для функционирования

К аппаратным средствам относятся микропроцессорные устройства с жесткой логикой, которая реализуется программами, записанными в постоянном запоминающем устройстве.

Программно-аппаратные средства строятся на базе микропроцессорных комплексов и микроЭВМ. Они проблемно ориентированы на решение конкретных задач АСУТП и предназначены для реализации функций средней сложности (многоконтурное цифровое регулирование, многосвязанное программно-логическое управление, многоканальные сбор, обработка и контроль параметров и т.п.). Преимущества программно-аппаратных средств: высокая надежность, компактность, универсальность, экономичность, простота ввода управляющей программы, устойчивость к внешним воздействиям. В их состав входят микропроцессорные комплекты, память, автономный источник питания, модули сопряжения с устройствами ввода — вывода и с ЭВМ верхнего уровня. Программно-аппаратные средства построены по модульному принципу, и создание на их базе АСУТП сводится фактически к набору из модулей различного функционального назначения такой технической и функциональной структуры, которая обеспечивала бы достижение цели управления.

Программируемые средства целесообразно применять для выполнения сложных функций, а также для управления ТОУ большой информационной мощности, что свойственно многим химическим производствам. Они реализуются на многомашинных комплексах микро - и миниЭВМ — локальных управляющих вычислительных сетях (ЛУВС). Р

Распределенная система управления (РСУ) предполагает использование на нижнем уровне управления интеллектуальных программируемых промышленных контроллеров, или, согласно международной терминологии, программируемых логических контроллеров (ПЛК, PLC), реализующих функции сбора, а также логической и арифметической обработки информации в непосредственной близости от объекта управления и контроля.

Программное обеспечение (ПО) — совокупность программ и эксплуатационной программной документации, необходимых для реализации функций АСУТП и заданного режима функционирования КТС. Его разделяют на общее и специальное ПО.

Общее ПО поставляется в комплекте с вычислительной техникой и представляет собой совокупность операционной системы, системы управления базой данных, организующих, служебных и транслирующих программ, программ отладки и диагностики, библиотеки стандартных программ. Оно обеспечивает нормальную работу КТС АСУТП.

Специальное ПО - это совокупность программ, реализующих информационные и управляющие функции конкретной АСУТП. Оно разрабатывается на базе и с использованием общего ПО.

Математическое обеспечение (МО) представляет собой комплекс математических методов, моделей и алгоритмов. На его основе разрабатывается ПО.

Информационное обеспечение (ИО) — совокупность сведений о потоках и массивах информации, характеризующих состояние АТК.

Метрологическое обеспечение — совокупность работ, проектных решений, технических и программных средств, а также организационных мероприятий, направленных на обеспечение заданной точности измерений.

Организационное обеспечение представляет собой совокупность описаний функций и режимов работ АСУТП, а также ее технической и организационной структур.

Лингвистическое обеспечение — это описание языковых средств общения оперативного технологического персонала с УВК.

2. Полоса пропускания (прозрачности) — диапазон частот, в пределах которого амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) акустического, радиотехнического, оптического или механического устройства достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы. Иногда вместо термина «полоса пропускания» используют термин «эффективно передаваемая полоса частот (ЭППЧ)». В ЭППЧ сосредоточена основная энергия сигнала (не менее 90 %). Этот диапазон частот устанавливается для каждого сигнала экспериментально в соответствии с требованиями качества.

Рис. S.7. Полоса пропускания

Рис.S.8. Влияние полосы пропускания на цифровые сигналы.

Рис. S.9. Цифровая связь

3. Практическая задача: Рассчитать основные характеристики инерционного дифференцирующего звена, такие как: передаточная функция, комплексная частотная характеристика (КЧХ), амплитудно-частотная характерно гика (АЧХ) и фазо-частотная характеристика (ФЧХ). Привести примеры данного типа элементарного динамического звена.

Инерционное дифференцирующее звено также называют реальное дифференцирующее звено

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒
Поделиться:

Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 755; Нарушение авторского права страницы