Referat.kulichki.net - - Автоматизация линии производства кормовой рыбной муки

Рефераты - Автоматизация линии производства кормовой рыбной муки

Заказать написание реферата, курсовой, диплома на мою тему



Файл 1

Заключение.

Разработанные в проекте функциональные схемы систем автоматического регулирования температуры в варильнике жиромучной установки, температуры сушки и расхода воздуха в сушильном аппарате и выполненные расчеты параметров настройки регуляторов указанных систем показывает, что предлагаемый алгоритм управления и элементы систем автоматического регулирования - датчики, регуляторы, измерительные приборы, исполнительные механизмы обеспечивают устойчивую работу САР с заданными показателями регулирования и могут быть рекомендованы для использования в реальных условиях эксплуатации промышленных жиромучных установок.

Файл 2

Введение

Автоматизация производства - одно из главных направлений технического прогресса. В связи с развитием автоматики появилась возможность освободить человека от непосредственного участия в производственном процессе. При автоматизации машины уже не только заменяют физический труд человека, но и выполняют функции управления производством. При этом процессы получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов и информации производятся автоматически.
Автоматизация производства подготовлена всем предыдущим развитием науки, техники, технологии и является закономерным продолжением механизации производственных процессов. В то же время автоматизация - это качественно новый этап развития производства. В результате автоматизации увеличивается производительность оборудования, снижается себестоимость, сокращается брак и повышается безопасность работы, улучшается санитарное состояние цехов и т.д.
Интересной особенностью автоматизации является её влияние на технологию и оборудование производства. В настоящее время все вопросы создания новой техники решаются комплексно. Технологические процессы и оборудование проектируется с расчётом на максимальную автоматизацию, что позволяет повышать экономичность и моторесурс оборудования.
В настоящее время автоматизированы в основном все судовые устройства, механизмы, системы электроэнергетики, вспомогательные механизмы, системы судовождения, подъёмные и якорно-швартовые устройства, оборудование рыбодобывающего и перерабатывающего комплексов и другие установки и устройства входящие в состав технических средств флота.
Для осуществления программы комплексной автоматизации современных судов разработаны и внедряются типовые системы и устройства автоматизации, выполненные на электромеханической, электронной, микроэлектронной и микропроцессорной элементных базах.
Грамотная и эффективная эксплуатация современных автоматизированных судов требует соответствующих знаний, умений и навыков обслуживающего персонала.
В данном дипломном проекте необходимо разработать систему автоматического регулирования температуры в варильнике жиромучной установки, температуры и расхода воздуха в сушилке рыбной муки.
В процессе варки происходит термическое расчленение рыбных отходов на две части - твердую, содержащую основную массу белков, и жидкую, состоящую из жира, воды, растворенных белков и других веществ. От процесса варки во многом зависит качество и выход готовой продукции. Однако приборы, контролирующие степень разваривания рыбного сырья, отсутствуют, поэтому автоматическое регулирование работы варильника производится косвенно - по температурному режиму и времени варки.
Основными параметрами сушки рыбной муки являются температура сушки и скорость движения воздуха в сушке, а также влажность воздуха, подаваемого на сушку.
Выбор оптимальных параметров сушки рыбной муки позволяет получить продукт отвечающий техническим требованиям при минимальных затратах.

Файл 3

Таблица 3.4.

(
40000(2
0,32
0,32
64(
64(
Rе(()
Im(()

+1
cos40(
sin40(
sin40(
соs40(


0
1
0,32
0
0
0
0,32
0
0,002
1,1616
0,3190
0,0257
0,0103
0,1282
0,2657
-0,1325
0,004
1,6432
0,3159
0,0511
0,0410
0,2533
0,1673
-0,1853
0,006
2,4448
0,3108
0,0762
0,0916
0,3736
0,0897
-0,1840
0,008
3,5664
0,3037
0,1
0,1615
0,4866
0,0399
-0,1647
0,01
5,008
0,2947
0,1247
0,2497
0,59
0,009
-0,1427
0,02
17,016
0,2229
0,2296
0,919
0,8919
-0.0409
-0,0659
0,03
37,024
0,1158
0,2983
1,79
0,6952
-0,0452
-0,0268
0,04
65,032
-0,095
0,3199
2,559
-0,0758
-0,0395
-0,0038
0,05
101,04
-0,133
0,2903
2,91
-1,3331
-0,0301
0,0103
0,06
145,048
-0,2361
0,2161
2,59
-2,8331
-0,0193
0,0180
0,07
197,056
-0,3016
0,1071
1,49
-4,2224
-0,0091
0,0209
0,08
257,063
-0,3194
-0,0118
-0,301
-5,1118
-0,0001
0,02
0,1
325,072
-0,2864
-0,1417
2,55
-5,1649
-0,007
0,0163

Файл 4

Список используемой литературы:
1. Баленко Ю.К. Бухтеев П.И. Кротов А.А. Справочник по корабельной автоматике. Воениздат, 1974 г.
2. Власенко А.А. Стражмейстер В.А. Судовая электроавтоматика. Учебник для вузов. -М: Транспорт, 1983, - 368с.
3. Клюев А.С. Проектирование систем автоматизации технологических
процессов. М., Энергия, 1980, с.512.
4. Кошарский Б.Д. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные
системы. М., машиностроение, 1976, с.873.
5. Петров И.К. Технологические измерения и приборы пищевой
промышленности. М.. Пищ. промышленность, 1985, с.392.
6. Петров И. К. Солошенко М.М. Царьков В.А. Приборы и средства автоматизации для пищевой промышленности. Справочник.- М: Лёгкая промышленность. 1981, 416с.
7. Штейнберг Автоматические регуляторы.
8. Эйденштейн И.Л. Основы автоматики и автоматизации в рыбообрабатывающей промышленности. М., Пищ. промышленность, 1980, с.257.
9. Эйденштейн И.Л. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов рыбообрабатывающей промышленности. Учебное пособие.. -Л: ,1971 г. -317 с.

Файл 5

Содержание.

Содержание.___________________________________________________01

Введение._____________________________________________________03

Раздел 1. Краткое описание технологического процесса.______________05

Раздел 2. Разработка САР температуры в варильнике жиро-мучной установки._____________________________________________________08
2.1. Разработка функциональной схемы САР температуры в варильнике._______________________________________________09
2.2. Описание и техническая характеристика элементов САР температуры в варильнике.__________________________________09
2.3. Расчет параметров настройки регулятора САР температуры в варильнике._______________________________________________17

Раздел 3. Разработка САР температуры сушки рыбной муки в сушилке жиро-мучной установки.______________________________________________20
3.1. Разработка функциональной схемы САР температуры сушки.__21
3.2. Описание и техническая характеристика элементов САР температуры сушки рыбной муки.____________________________21
3.3. Расчет параметров настройки регулятора САР температуры сушки рыбной муки._____________________________________________28

Раздел 4. Разработка САР расхода воздуха в сушилке жиро-мучной установки._____________________________________________________36
4.1. Разработка функциональной схемы САР расхода воздуха._____37
4.2. Описание и техническая характеристика элементов САР расхода воздуха.__________________________________________________37
4.3. Расчет параметров настройки регулятора САР расхода воздуха._56

Раздел 5. Охрана труда.___________________________________________61
5.1. Введение.______________________________________________62
5.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов.______62
5.3. Обеспечение безопасности при эксплуатации и ремонте линии по производству кормовой рыбной муки.__________________________65



Раздел 6. Экономическая часть.____________________________________67
Расчет экономической эффективности линии производства рыбной муки._____________________________________________________68

Заключение.____________________________________________________73

Список используемой литературы._________________________________74

Файл 6

ОТЗЫВ
на дипломный проект "Автоматизация линии производства кормовой рыбной муки" по специальности "Электрооборудование и автоматика судов" курсанта мореходного факультета Дальрыбвтуза
Волкова Дениса Викторовича.

Дипломный проект курсанта Волкова Д.В. представленный на рецензирование включает в себя пояснительную записку на 82 листах и графический материал на 5 листах.
Целью дипломного проекта является автоматизация линии производства рыбной муки.
В введении раскрыта актуальность выбранной темы проектирования, дано описание выбранного оборудования, разработана функциональная схема автоматизации температуры в варильнике жиро-мучной установки и температуры сушки рыбной муки в сушилке жиро-мучной установки. Представлены принципиальные электрические схемы САР температуры на базе серийно выпускаемых приборов и регуляторов. Разработаны принципиальные электрические схемы управления и блокировки электродвигателей жиро-мучной установки.
Расчет параметров настройки САР в варильнике жиро-мучной установки показал, что предложенные системы автоматического регулирования устойчивы и обладают заданными показателями регулирования.
В ходе работы над дипломным проектом курсант Волков Д.В. умело использовал полученные теоретические знания, грамотно работал с технической литературой, что позволило ему выполнить расчет систем автоматического регулирования, определить оптимальные параметры настройки регуляторов и разработать принципиальные электрические схемы управления и блокировки электродвигателей оборудования линии.
В графической части дипломного проекта он показал умение в использовании ОСТов и ГОСТов при разработке принципиальных и функциональных схем автоматизации.
В процессе работы над дипломным проектом курсант Волков Д.В. показал способность к самостоятельной работе, умело пользовался справочной и технической литературой.
Разработанный проект можно рекомендовать для практической реализации. Считаю, что дипломный проект заслуживает отличной оценки, а курсант Волков Д.В. присвоения квалификации инженера-электромеханика.

Руководитель дипломного
проекта, к.т.н., доцент В.В. Ткаченко

Файл 7

В настоящее время особое внимание уделяется экономической эффективности капитальных вложений. Расчеты эффективности должны производиться на всех стадиях планирования.
Различают понятия экономического эффекта и эффективности. Общим народохозяйственным эффектом капиталовложений является обусловленный ими прирост национального дохода. Соответственно по отраслям национального хозяйства - прирост чистой продукции, по рыбному хозяйству - прирост товарной продукции.
Под экономической эффективностью понимается отношение эффекта к величине капиталовложений, вызвавших его.
Критерием народохозяйственной эффективности по стране в целом является отношение прироста национального дохода, а на других уровнях управления - прироста чистой продукции, прибыли к капиталовложениям, вызвавшим этот прирост.
В дипломной работе используется методика сравнительной экономической эффективности капиталовложений, которая используется при сопоставлении вариантов хозяйственных или технических решений, размещении предприятий и производственных объединений, внедрении новых видов техники, строительстве новых или реконструкции действующих производств.
Экономическая часть диплома содержит обоснование экономической эффективности внедрения нового метода влагозащиты электродвигателей.
Новый способ защиты электродвигателей заключается в дополнительной обработке электродвигателей полиэтиленом, что позволяет увеличить срок их службы, а также позволяет ставить их в помещениях с повышенной влажностью, каким является цех по производству рыбной муки.
Из этого следует, что новый способ защиты позволит изменить себестоимость электродвигателя


где С1- себестоимость электродвигателя по проектному варианту,
С2- себестоимость электродвигателя по базисному варианту.

Заметим, что дальнейшее совершенствование технологии высокомолекулярных материалов будет способствовать еще большей экономии капиталовложений при защите электродвигателей по средством органических пленок.
Произведем расчет и сопоставление эксплуатационных расходов по сравниваемым вариантам.













Капиталовложения по базисному варианту
таблица 6.1.
Наименование затрат
Норма расхода на 1 шт. кг
Цена за кг
руб.
Сумма за 1 шт. руб.
Основные материалы
Сталь
оцинкованная
Припой ПОС-40
Селикагель



3
1,2
15



140000
45000
15000



420000
54000
225000
Всего основных затрат
Основные производственные затраты за изготовление корпуса
за пайку
зарплата



699000



65000
14000
400000
Всего основных затрат
Цеховые расходы
Заводские расходы



479000
37000

165000
Заводская себестоимость



1379000














Капиталовложения при проектном методе

таблица 6.2.
Наименование затрат
Норма
расхода 1 шт.
кг
Цена за кг
руб.
Сумма за 1 шт.
руб.
Основные материалы
полиэтилен
селикагель
сталь
Всего основных материалов

5
15
3

22000
15000
97000

110000
225000
291000

696000
Основные производственные затраты
за изготовление защиты
зарплата
Всего основных затрат




52000
400000
452000
Цеховые расходы
Заводские расходы


37000
165000
Заводская себестоимость


118000


















Опыт показал, что из-за старения оловянно-свинцовых припоев, вызывающих внезапное нарушение корпуса электродвигателя срок хранения и эксплуатации их при базисном методе защиты не превышает 3 лет.
При новом методе герметизации срок использования электродвигателя увеличивается до 5 лет. Соответственно эксплуатационные расчеты расходов, связанные с защитой электродвигателя от увлажнения.
руб/год
где С2 - себестоимость электродвигателя при базисном методе защиты
(Т - срок эксплуатации оборудования
руб/год
где С1 - себестоимость электродвигателя по проектному варианту
(Т - срок использования

Таким образом рентабельность по эксплуатационным расходам, получаемая при новом методе защиты увеличивается на:


Годовой экономический эффект от применения новых видов технологий, новых способов организации производства и труда обеспечивающих экономию труда считается:
Э=(С2-С1)(Q-Ен(К
где С2 - себестоимость электродвигателя по базовому варианту
С1 - себестоимость электродвигателя по проектному варианту
Q - рентабельность
Ен- нормативный коэффициент эффективности новой техники = 0,15
К - капиталовложения
С2=1349000 руб С1=1180000 руб Q=48%
Ен=0,15 К=695500 руб

Э=(1349000-1180000) (48-0,15(695500=9447675 руб

Модернизация производства считается рентабельной если капиталовложения окупаются за 5 лет.
где Т - срок окупаемости
С2, С1 - себестоимость по базовому и проектному вариантам
Т= года

В данном разделе дипломного проекта мы произвели расчет экономической эффективности линий по производству кормовой рыбной муки и получили следующие данные.
Годовой экономический эффект - 9447675 руб
Срок окупаемости - 3,5 года
По этому можно сделать вывод о том, что обработка электродвигателей полиэтиленом делает линию более выгодной и эффективной.

Файл 8

5.3. Обеспечение безопасности при эксплуатации и ремонте линии по производству кормовой рыбной муки.

Линия по производству кормовой рыбной муки установлена в помещении, которое относится к категории особо опасных. Все электрооборудование имеет степень защиты JР55, то есть электрооборудование защищено от водяных струй в любом направлении и от проникновения внутрь пыли в количестве, достаточном для нарушения работы изделия. В приводах технологических машин линии используются двигателя типа АОМ, питающиеся от сети переменного напряжения. Все металлические части электрического оборудования, которые не находятся под напряжением, но доступны к прикосновению в эксплуатационных условиях (электродвигатели, электрические исполнительные механизмы) заземлены, так как напряжение переменного тока между фазами более 50 В, а между фазой и корпусом - более 30 В. Заземление выполнено специальной жилой питающего кабеля. Она имеет сечение, равное сечению жилы питающего кабеля, не менее 16 мм2. Болты, крепящие заземляющие жилы изготовлены из латуни диаметром 6 мм.
Исправность изоляции - основное условие, обеспечивающее безопасность эксплуатации и надежность электроснабжения машин и установок линии. Для электроснабжения оборудования технологических машин используются кабели КРКВ, для управления сигнализации и связи кабели КСРПВ. Регулярное наблюдение за сопротивлением изоляции электрических сетей - одна из основных мер, предотвращающих поражение человека электрическим током.
Оградительные устройства применяют для того, чтобы исключить даже случайные прикосновения к токоведущим частям. Ограждение токоведущих частей предусмотрено конструкцией электрооборудования. Оголенные провода и шины, а также приборы, аппараты, распределительные щиты и тому подобное, имеющие незащищенные и доступные для прикосновения токоведущие части, помещены в специальные ящики, шкафы.
При обслуживании и ремонте электрооборудования линии по производству кормовой рыбной муки используются различные электрозащитные средства: диэлектрические перчатки, галоши, боты и коврики, изготовленные из специальной диэлектрической резины, обладающей высокой электрической прочностью и хорошей эластичностью.
К организационным мероприятиям, обеспечивающим безопасность работы с электрооборудованием линии по производству пресервов, относятся: обучение и инструктаж работающих перед допуском к работе; надзор во время работы; оформление записей в электротехническом формуляре с указанием места, времени, содержания работы и фамилии исполнителя. Этой работой занимаются лица командного состава, имеющие рабочие дипломы электромехаников 1-го, 2-го, 3-го разрядов. К выполнению этой работы допускаются лица рядового состава, имеющие удостоверения судового электрика, обладающие навыками самостоятельного выполнения работ по обслуживанию оборудования и приборов линии. Все работы с электрооборудованием под напряжением производятся по распоряжению старшего электромеханика судна. По устному распоряжению могут выполняться только работы в аварийных случаях.

Файл 9

5.1. Введение.
В разделе "Охрана труда" дипломного проекта рассматриваются вопросы обеспечения безопасности труда. В этой части рассматриваются проблемы, возникающие при проектировании и выборе варианта автоматизации линии по производству кормовой рыбной муки. Большая часть технологических процессов, осуществляемых при помощи этой линии, представляет опасность для человека. Известно, что значительные отклонения от заданных технологических параметров - температуры, давления, уровня - могут привести к крупным авариям. Автоматический контроль предельных значений технологических параметров, сигнализация, защита, управление различными процессами и их регулирование обеспечивают надежную и безопасную эксплуатацию установок, дают возможность предупредить или исключить возникновение аварийных ситуаций.
Для обеспечения безопасности труда, основными нормативными документами, являются Правила техники безопасности на судах рыбопромыслового флота, Правила технической эксплуатации технологического оборудования на судах флота рыбной промышленности РФ.

5.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов.
При эксплуатации линии по производству кормовой рыбной муки существует ряд опасных и вредных производственных факторов. Одним из таких факторов является шум. Человек постоянно подвергается воздействию шума. Источником шума являются электродвигатели, транспортеры, варильник и сушилка. Повышенный уровень шума на рабочих местах оказывает вредное воздействие на организм человека. В результате длительного воздействия шума нарушается нормальная деятельность сердечно-сосудистой и нервной системы, пищеварительных и кроветворных органов, развивается профессиональная тугоухость, прогрессирование которой может привести к полной потере слуха. Под влиянием интенсивного шума и вибрации наступают повышенная утомляемость и раздражительность, плохой сон, головная боль, ослабление памяти, внимания и остроты зрения, что ведет к снижению производительности труда и часто является причиной травматизма.
Немалую роль в обеспечении безопасных условий труда играют метеорологические условия производственной среды. Метеорологические условия производственной среды - температура, влажность и скорость движения воздуха, определяют теплообмен организма человека и оказывают существенное влияние на функциональное состояние различных систем организма, самочувствие, работоспособность и здоровье. Кроме того нарушение теплообмена (охлаждение или перегрев) усугубляет действие на человека вредных веществ, вибрации и других производственных факторов. Метеорологические условия производственной среды цеха, в котором установлена линия по производству рыбной муки зависят от физического состояния воздушной среды и характеризуются основными метеорологическими элементами, а также тепловым излучением нагретых поверхностей оборудования. Совокупность этих факторов, характерных для данного производственного участка, называется производственным микроклиматом. Метеорологические факторы, как каждый в отдельности, так и в различных сочетаниях, оказывают огромное влияние на функциональную деятельность человека, его самочувствие и здоровье. Для производственного цеха с линией по производству рыбной муки характерное суммарное действие метеорологических факторов. А именно, увеличение скорости движения воздуха ослабляет неблагоприятное действие высокой температуры и усиливает действие низкой; повышение влажности воздуха усугубляет действие как высокой, так и низкой температуры.
Рациональное освещение помещения и рабочих мест - один из важнейших элементов благоприятных условий труда. При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость. При недостаточном освещении рабочий плохо видит окружающие предметы и плохо ориентируется в производственной обстановке. Успешное выполнение рабочих операций требует от него дополнительных усилий и большого зрительного напряжения. Неправильное и недостаточное освещение может привести к созданию опасных ситуаций. Наилучшие условия для полного зрительного восприятия создает солнечный свет.
Основная опасность при эксплуатации герметичных емкостей, работающих под давлением заключается в возможности их разрушения при внезапном расширении паров (физический взрыв). При физическом взрыве энергия сжатой среды в течении малого промежутка времени реализуется в кинетическую энергию осколков разрушенной емкости и ударную волну. Сеть трубопроводов является источником повышенной опасности; так как вследствие тяжелых условий эксплуатации происходит разрушение материала труб и разгерметизация фланцевых соединений, а из-за большой протяженности и разветвленности сети контроль за ее состоянием затруднен, тем более в судовых условиях.
При работе в производственном цехе существует опасность поражения электрическим током. Действие электрического тока на живую ткань носит своеобразный и разносторонний характер. Проходя через организм, электрический ток производит термическое, электролитическое и биологическое действия. Любое из этих действий тока может привести к электрической травме, т.е. к повреждению организма, вызванному воздействием электрического тока.

Файл 10

4.3. Расчет параметров настройки регулятора САР расхода воздуха.

В автоматике переходный режим принято называть динамическим. Он возникает в системе автоматического регулирования при изменении действующих на неё внешних воздействий или параметров самой системы. Динамический режим - это режим перехода системы от одного установившегося состояния к другому. Он является основным режимом работы автоматических систем.
Так как по заданию характеристики САР заданы в виде передаточных функций, то для определения параметров настройки с пропорционально-интегральным регулятором воспользуемся частотными методами исследования динамики процессов. Частотные критерии устойчивости позволяют судить о динамических свойствах САР по виду их частотных характеристик.
Структурная схема системы автоматического регулирования в соответствии с функциональной схемой будет иметь вид:
Хр
Хзад Хд
Wрег(S) Wo (S)
Qзад Qд

Которую с учётом передаточных функций объекта регулирования, чувствительного элемента и регулирующего органа можно представить в виде:
Wo(S) Хв

Xза Хд
Wрег(S) Wро(S) Wоб(S) Wчэ(S)


Следовательно, можно записать:



Расчет параметров САР выполним по АФХ разомкнутой автоматической системы.
1. Строится АФХ объекта регулирования.




Данные расчетов сведены в таблицу 4.6.
2. Строится АФХ разомкнутой системы с ПИ-регулятором. Для этого на АФХ объекта регулирования выбирается несколько точек с частотами w1, w2, w3, ..., которые соединяются с началом координат отрезками ОА1, ОА2, ОА3, ... . В конце каждого вектора восстанавливаются перпендикуляры. На каждом перпендикуляре откладываются отрезки, равные . Соединив концы отрезков плавной кривой, получают АФХ разомкнутой системы при Кр=1, и выбранном значении времени изодрома. (данные расчетов сведены в таблицу 4.6.)
Таблица 4.6.
W
Re
Im


OA





Ти=1
Ти=1,5
Ти=2
Ти=2,5
Ти=3
0,003
0,006
0,009
0,013
0,017
0,022
0,027
0,033
0,039
0,046
0,054
0,063
0,073
0,084
0,096
0,109
0,124
0,141
0,159
0,27534
0,26191
0,24102
0,20482
0,16350
0,11104
0,06202
0,01437
-0,02285
-0,05343
-0,07474
-0,08613
-0,08842
-0,08339
-0,07320
-0,05998
-0,04457
-0,02882
-0,01507
-0,04129
-0,08000
-0,11421
-0,15049
-0,17505
-0,19027
-0,19159
-0,18064
-0,16178
-0,13552
-0,10486
-0,07320
-0,04349
-0,01784
0,00250
0,01741
0,02735
0,03211
0,03227
4,79610
2,35881
1,53154
1,01045
0,72824
0,51755
0,38596
0,28381
0,21653
0,16367
0,12325
0,09273
0,06976
0,05247
0,03943
0,02961
0,02179
0,01581
0,01158
3,19740
1,57254
1,02103
0,67363
0,48550
0,34503
0,25731
0,18921
0,14435
0,10911
0,08217
0,06182
0,04651
0,03498
0,02629
0,01974
0,01453
0,01054
0,00772
2,39805
1,17941
0,76577
0,50522
0,36412
0,25877
0,19298
0,14191
0,10826
0,08184
0,06163
0,04637
0,03488
0,02624
0,01972
0,01481
0,01090
0,00791
0,00579
1,91844
0,94352
0,61262
0,40418
0,29130
0,20702
0,15438
0,11352
0,08661
0,06547
0,04930
0,03709
0,02791
0,02099
0,01577
0,01184
0,00872
0,00633
0,00463
1,59870
0,78627
0,51051
0,33682
0,24275
0,17252
0,12865
0,09460
0,07218
0,05456
0,04108
0,03091
0,02325
0,01749
0,01314
0,00987
0,00726
0,00527
0,00386

3.Расчитываем оптимальные параметры настройки. К отрицательной вещественной полуоси строим луч ОЕ под углом
, где М - показатель колебательности, соответствующий заданному запасу устойчивости САР. Строятся пять окружностей с центром на отрицательной вещественной полуоси, касающиеся луча ОЕ и АФХ разомкнутой системы с Кр=1 и различными значениями времени изодрома. Искомые значения коэффициентов передачи регулятора, соответствующие различным Ти, находятся по выражению КРМ= , где r - радиус построенной окружности, (данные расчётов сведены в таблицу 4.7.)

Таблица 4.7.
r
R
KРМ
КРК
0.993
0.175
1.01
5.70
0.718
0.128
1.39
7.82
0.583
0.103
1.72
9.75
0.507
0.092
1.97
10.9
0.459
0.082
2.18
12.2
В координатах Кр-Ти строится область параметров настройки регулятора, соответствующий заданному показателю колебательности, оптимальный параметр настройки регулятора - точка пересечения касательной проведенной через начало координат и кривой области параметров настройки.

4. Находятся критические параметры настройки регулятора. Искомые значения коэффициентов передачи регулятора, соответствующие критическому состоянию системы (система находится на границе устойчивости), находится как обратная величина отрезков отсекаемых на отрицательной вещественной полуоси АФХ, разомкнутой системы.
КРКР= , где R - отрезок от начала координат до точки пересечения АФХ разомкнутой системы с отрицательной вещественной полуосью, (данные расчётов сведены в таблицу 4.7.)
По полученным данным строится область критических параметров настройки регулятора.

Файл 11

ВТОРИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗУЮЩИЙ ПРИБОР ТИПА КСД2
Приборы этого типа служат для измерения расхода, уровня, давления, разряжения и других параметров. Представляют собой комплект состоящий из первичного прибора (ДК-1), и вторичного прибора, связанного с первичной системой передачи. Приборы с дифференциально-трансформаторной измерительной схемой относятся к дистанционным, т.е. могут передавать измеряемый параметр на расстояние. В некоторых случаях комплект представляет собой конструктивно целую измерительную систему. Приборы этого типа снабжены квадратичным или линейным кулачком. Приборы с линейным кулачком предназначены для измерения давления, разряжения, уровня, перепада и т.п. Приборы этого типа работают при температуре 5-50 С и относительной влажности 30-80%. Прибор КСД2-039 предназначен для измерения давления, расхода, уровня жидкости и других параметров, для чего используются дифференциально-трансформаторные преобразователи. Катушка и плунжер вторичного прибора подбирается таким образом, чтобы конструктивно соответствовать катушке и плунжеру преобразователя. Исполнение приборов обыкновенное, тропическое и экспортное. Погрешность при передаче на расстояние до 250 м +/-0,5-1%, на расстояние до 1км +/-2,5%. Взаимная индуктивность катушек не более 10 мГн.
Таблица 4.5.
Техническая характеристика прибора КСД2
Типоразмер
Характеристика
кулачка
Регулирующее
устройство
Дополнительное
устройство
КСД2-039
Линейная
Реостатный
задатчик
Реостатное

Файл 12

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ТИПА МУ-2
На выходе формирующих блоков системы устанавливаются исполнительные усилители, выполняющие функции усилителя мощности выходного сигнала формирующего блока. Поскольку формирующие блоки имеют импульсный трехпозиционный выход, то исполнительный усилитель по существу является промежуточным реле, через которое включается реверсивный электродвигатель с редуктором. В таблице 4.4. приведены основные характеристики усилителя системы.
Вход бесконтактных исполнительных усилителей согласован только с выходом формирующего блока РП-2.
















Принципиальная схема магнитного усилителя МУ-2Э приведена на рис. 9, технические характеристики в таблице 4.4.
Магнитный усилитель собран на четырех магнитопроводах. Насыщение магнитопроводов осуществляется с помощью обмотки смещения 5-6. Эта обмотка питается выпрямленным двухполупериодным напряжением. Напряжение смещения может изменяться с помощью переменного резистора R, Питание выходных обмоток 1-2 и 3-4 переменным напряжением осуществляется от первичной автотрансформаторной обмотки трансформатора Тр. Выходные обмотки собраны по дифференциальной двухполупериодной схеме. Обмотки 7- 8- 9-10 являются сигнальными. Напряжение на эти обмотки поступает с выхода формирующего блока РП-2. При отсутствии тока в сигнальных обмотках все четыре магнитопровода насыщены одинаково. Поэтому токи через обмотки 3-4 (в следующий полупериод через обмотки 1-2 на обоих магнитопроводах равны и через управляющую обмотку II двигателя текут противоположных направлениях, т.е. ток в обмотке в оба, полпериода отсутствует. Появление, тока в одной из управляющих обмоток вызывает изменение магнитного потока в сердечниках усилителя. В двух из этих сердечников магнитный поток складывается с потоком от тока в выходных обмотках, в двух - вычитается. При этом в оба полупериода встречно направленные токи через обмотку двигателя не равны друг другу и на управляющей обмотке двигателя появляется переменное напряжение. Обмотка двигателя питается переменным напряжением от обмотки автотрансформатора Тр. Это напряжение сдвигается по фазе при помощи конденсатора С. Направление вращения двигателя зависит от фазы напряжения на управляющей обмотке двигателя. Фаза определяется тем, на какой из сигнальных обмоток МУ появилось напряжение. Одновременно с появлением напряжения на управляющей обмотке двигателя появляется напряжение на включенной параллельно ей обмотке электромагнита тормоза ЭМ, который растормаживает выходной вал двигателя.
Магнитный усилитель МУ-2Э служит для управления исполнительными механизмами с двигателем АДП-362. При дистанционном управлении напряжение на одну или другую сигнальные обмотки подается через ключ дистанционного управления от выпрямителя, собранного на диодах Д1 и Д2. Магнитный усилитель МУ-2Э имеет величину входного сопротивления 160 Ом.

Таблица 4.4.
Характеристики исполнительного усилителя МУ-2Э

Тип исполнительного усилителя
Тип управляемого электродвигателя (его мощность и число оборотов)

Габаритные размеры исполнительного усилителя
Тип управляемого исполнительного механизма
Масса исполнительного усилителя
Примечание
Завод изготовитель
МУ-2Э
АДП-362
N=120 Вт

n=2000 об/мин
171Х
390Х
120
МЭК-160-120
20
имеет входное сопротивление 160 Ом
ЗЭИМ

Файл 13

СУЖАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА.

Сужающие устройства в комплекте с дифманометрами применяются для измерения расхода жидкости, газа или пара по методу переменного перепада давления. В трубопроводе, по которому протекает жидкое или газообразное вещество, устанавливается устройство, создающее местное сужение потока. Вследствие перехода части потенциальной энергии давления в кинетическую, средняя скорость потока в суженном сечении повышается, а статическое давление в данном сечении становится меньше статического давления перед сужающим устройством. Разность этих давлений (перепад давлений)может служить мерой расхода.
Правила 27-54 Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров РФ устанавливают основные данные для расчета, а также методику и формулы расчета нормальных сужающих устройств: нормальной диафрагмы, нормального сопла, нормального сопла Вентури и нормальной трубы Вентури. Остальные сужающие устройства (сдвоенные диафрагмы, сопла с профилем "четверть круга", диафрагмы с двойным скосом и др.) не нормализованы.
Нормальные диафрагмы можно применять для трубопроводов диаметром не менее 50 мм при условии , что (d и D- соответственно диаметры цилиндрической части отверстия диафрагмы и трубопровода при рабочей температуре). Отбор статических давлений V диафрагмы может осуществляться через отдельные отверстия или кольцевые камеры. Дисковые бескамерные диафрагмы устанавливают в трубопроводах с условным давлением не более 16 кгс/см2, а дисковые камерные - в трубопроводах с условным проходом до 500 мм при условном давлении до 100 кгс/см2. Нормальные диафрагмы (рис 8) для измерения расхода жидкости, газа и пара на условное давление до 100 кгс/см2 изготовляются заводами "Манометр" и "Тизприбор" (Москва) и "Теплоконтроль" -(Казань) в соответствии с нормалью машиностроения МН 137-59. Техническая характеристика выбранной диафрагмы приведена в табл. 4.2. Предельно допустимые рабочие температуры и давления для нормальных диафрагмы даны в табл. 4.3.
Таблица 4.2.
Технические характеристики нормальной диафрагмы на условное давление до 100 кгс/см
Тип диафрагмы
Наименование
Обозначение типоразмеров
Условные диаметры трубопроводов мм
ДКН10
Диафрагма камерная нормальная на условное давление до 10 кгс/см
ОтДКНЮ-50 до ДКН 10-500
50, 70, 80, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500
Таблица 4.3.
Предельно допустимые рабочее температуры давления для нормальной диафрагмы
Тип диа-
Температура, 0С
фрагмы
До 200
250
300


Давление кгс/см

ДКН10
10
9,2
8,2
Величина диаметра d цилиндрической части отверстия нормальной диафрагмы определяется заводом-изготовителем на основании данных заказчика расчетным путем в соответствии с Правилами 27-54. У диафрагм с толщиной диска более 0,020 отверстие должно быть цилиндрическим на длине не более 0,020 с переходом в коническую выходную часть; угол наклона образующей конуса к оси диафрагмы должен быть не менее 30°. Торец диска диафрагмы со стороны входа потока должен быть перпендикулярен к оси отверстия. На обеих кромках отверстия диафрагмы не должно быть заусенцев и зазубрин. Входная кромка отверстия диафрагмы должна быть острой. Допуск на диаметр цилиндрического отверстия равен ±0,001d

Файл 14

ЭЛЕКТРОННЫЙ РЕГУЛИРУЮЩИЙ И КОРРЕКТИРУЮЩИЙ ПРИБОР ТИПА РП2-П3

Электронные регулирующие и корректирующие приборы широко используются в пищевой промышленности при разработке локальных автоматических систем регулирования различных технологических параметров, измеряемых первичными измерительными преобразователями с естественными выходными электрическими сигналами.
Регулирующие приборы типа РП2 работают в комплекте с электрическими исполнительными механизмами постоянной скорости и формируют совместно с ними ПН-закон регулирования.
Формирующий блок выполнен в виде конструкции прямоугольной формы. Передняя панель регулирующего прибора РП2-П3 приведена на рис. 5. Регулирующий прибор конструктивно выполнен в виде двух блоков: формирующего и измерительного. На передней панели формирующего блока расположены сигнальные лампы Л1 и Л2 (Меньше и Больше), ручки Скор. связи (R.13), Время интегр. (R11), Импульс. (R10), Демпфер (R.5), Корректор (R7), Нечувствит. (R.8).














На передней панели расположена кнопка, заторачивающая вход в блок при его балансировке, к зажимы для подключения вольтметра к входу магнитного усилителя блока Контроль нуля. Оба блока помещены в общий кожух, формирующий блок размещен над измерительным. Кожух снабжен застекленной крышкой с замком. Изготавливаются блоки РП-2 Чебоксарским ЗЭИМ. Функциональная схема блока приведена на рис.6. Элементы схемы выполнены в виде четырех модулей, расположенных на отдельных печатных платах. Модуль усилителя МУ демпфирует и суммирует сигнал ошибки с сигналом отрицательной обратной связи, модулирует сумму этих сигналов, усиливает ее в двухкаскадном полупроводниковом усилителе. Модуль триггера МТ - трехпозиционный релейный элемент с изменяемой зоной нечувствительности и петлей гистерезиса. Модуль обратной связи МОС- апериодическое звено, собранное на RС-элементах, через которое сигнал с выхода триггера подается на вход в модуль усилителя. Цепи заряда и разряда этого звена разделены.



















Модуль питания МП обеспечивает все элементы блока необходимыми номиналами питающего напряжения.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Принципиальная схема блока приведена на рис. 7. Сигнал, поступающий с выхода измерительного блока, демпфируется с помощью цепочки R3-С1. Постоянная времени этой цепочки может изменяться с помощью переменного сопротивления -R3. На вход блока могут быть подключены другие источники токового сигнала (дифференциатор, динамическая связь и т. п.), которые подсоединяются через резисторы R1, R2. Сумма сигналов через защитное сопротивление R4 поступает на модулятор, образованный диодами Д1, Д2 и резисторами R5, R6, R7. С помощью резистора R7 мост балансируется при отсутствии сигнала на входе. Мост питается от генератора переменного напряжения частотой 500 кГц, собранного в модуле питания. С этого же модуля через конденсатор С2 подается напряжение прямоугольной формы частоты 50 Гц, формируемое с помощью опорного диода Д3. Емкость р-п -перехода диодов Д1 и Д2 зависит от величины и направления приложенного к диодам напряжения. Поэтому напряжение 50 Гц разбалансирует мост и напряжение 500 кГц, подаваемое на другую диагональ, проходит через разбалансированный мост. При этом амплитуды сигнала 500 кГц одинаковы в оба полупериода сигнала 50 Гц. Сигнал с частотой 50 Гц не пропускается конденсатором С3. Если на входе блока появляется напряжение входного сигнала определенной полярности, то происходит дополнительная разбалансировка моста и амплитуда сигнала 500 кГц становится различной в различные полупериоды частоты 50 Гц. Фаза этого сигнала определяется полярностью входного сигнала. С модулятора через конденсатор С3 напряжение поступает на вход полупроводникового усилителя, собранного на транзисторе ПТ1 по схеме с общим эмиттером. Нагрузкой усилителя служит трансформатор Тр2. Усиленный сигнал выпрямляется однополупериодным выпрямителем, собранным на диоде Д4. Переменная составляющая с частотой 50 Гц через конденсатор С6 подается на фазочувствительный транзисторный усилитель, собранный на транзисторе ПТ2. Напряжение с высокой частотой (500 кГц) на вход этого каскада не поступает: оно отфильтровывается цепочкой С4-R9. Питание цепи эмиттер - коллектор каскада осуществляется от выпрямительного моста Я. Нагрузкой каскада являются управляющие обмотки 3-4 магнитных усилителей МУ1, МУ2. В зависимости от фазы сигнала на базе ПТ2 изменяется направление тока в управляющих обмотках. Таким образом, модуль усилителя в целом имеет на входе и выходе сигналы постоянного напряжения. Наличие модулятора и демодулятора приводит к существенному уменьшению дрейфа усилителя.
Управляющая обмотка магнитного усилителя расположена в модуле триггера. Модуль триггера состоит из магнитного усилителя, охваченного положительной обратной связью, с тиристором на выходе. Два магнитных усилителя собраны на четырех пермаллоевых сердечниках каждый. Обмотки 1-1 и 2-2 служат для питания магнитного усилителя. Они же являются выходными (рабочими) обмотками усилителя. При появлении импульсов определенной полярности на обмотке 3- 4 индуктивное сопротивление одной из включенных навстречу обмоток 1-1 и 2-2 изменяется и между средними точками 2'-1' обмоток появляется разность напряжений. Под действием этой разности открывается один из тиристоров Т1 или Т2. При этом выпрямленное напряжение от обмотки 1-2-3 трансформатора Тр8 подается на один из зажимов Б или М. Появление напряжения между зажимами МО или БО приводит к срабатыванию исполнительного усилителя, управляющие обмотки которого подсоединены к этим зажимам, и к перемещению двигателя исполнительного механизма. Одновременно с появлением напряжения на выходных зажимах блока загорается одна из лампочек Л1 или Л2, и разность напряжений подается на сигнальную обмотку магнитного усилителя МУЗ.
Магнитные усилители МУ1 и МУ2 охвачены положительной обратной связью, которая выполнена на обмотках 5-6. При появлении напряжения между точками 1'- 2' через обмотку 5-6 протекает ток, что приводит к еще большему отпиранию тиристора. Обмотки 7-5 служат для введения в блок зоны нечувствительности, изменяемой с помощью резистора R8. На эти обмотки подается выпрямленное напряжение от обмотки 3-4 трансформатора Тр. На магнитных усилителях имеются обмотки, не показанные на схеме, дозволяющие от внешнего источника заблокировать порознь каждый из выходов блока МО и БО.
Магнитный усилитель МУЗ расположен в модуле обратной связи. Появление импульсов напряжения определенной полярности вызывает разбаланс моста и появление напряжения на диагонали моста, образованной резисторами R10, R11 и неоновой лампой НЛ1.
Возникающее на диагонали напряжение (100 в) открывает обе неоновые лампы НЛ1 и НЛ2, при этом напряжение обратной связи, компенсирующее величину входного сигнала, появляется на входе в модулятор. Это напряжение определяется величиной введенной части сопротивления К10 (ручка Импульс), Одновременно начинается заряд конденсатора С5 через резисторы R12, R13, что приводит к дальнейшему возрастанию сигнала обратной связи. Если сигнал обратной связи уравновесит входной сигнал, то напряжение на входе модулятора уменьшится. Это приведет к переключению триггера и напряжение на сигнальной обмотке МУ3 исчезнет. Обе неоновые лампочки погаснут, что сразу приведет к исчезновению некоторой доли напряжения на входе блока, которая определяется падением напряжения на резисторе R10. Неоновая лампа НЛ1 служит для предотвращения разряда конденсатора через резисторы R10, R11. Конденсатор С5 начнет разряжаться через резистор R14, что также приведет к дальнейшему уменьшению сигнала обратной связи.
ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Для блока РП-2 за 100% входного сигнала (хб) принимается токовый сигнал 5 ма, соответствует сигналу по напряжению 2,5 в. Диапазон изменения величины Т3( блока составляет 0,4-5 сек/% входного сигнала. Полное напряжение, подаваемое в цепочку обратной связи, приведенное к входному сигналу, равно 0,2. Для исполнительного механизма с временем полного перемещения 30 сек значение кр может быть определено из выражения кр = Т3/6
Время интегрирования Ти=Тр=R14С5
Диапазон изменения Ти = 2-500 сек
По специальному заказу завод увеличивает емкость конденсатора С5 в блоке при этом максимальное значение постоянной времени увеличивается до 2500 сек. Структурная схема блока представляет собой трехпозиционный релейный элемент, охваченный обратной связью. Основные технические характеристики блока
• Зона нечувствительности релейного элемента, % .......................... 0,2-1,2
• Зона возврата (Дмин - минимальная зона нечувствительности).....0,35Дмин
• Диапазон настройки времени демпфирования, сек......................... 1-10
• Выходное напряжение прибора, В ....................................................24В

Файл 15

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ТИПА МЭК-160

Исполнительные механизмы состоят из следующих основных элементов: электродвигателя, ручного привода, тормоза, блока датчиков. На механизмах с двигателем с полым ротором типа АДП-362 и ДАУ имеется также узел механических упоров, заменяющий концевые выключатели. Исполнительные механизмы, используемые в системе, управляются импульсами тока от формирующего блока, усиленными в исполнительном усилителе.
Исполнительный механизм МЭК-160 предназначен для работы в контактных системах автоматического регулирования и дистанционного управления. Технические характеристики его приведены в таблице 4.1, принципиальная схема - на рис. 4.
В механизме применен трехфазный асинхронный электродвигатель с коротко замкнутым ротором. Он оснащен механической муфтой предельного момента, конечными выключателями, ограничивающими перемещение и сигнализирующими положение механизма, реостатами для обратной связи и указания положения. Габаритные размеры механизма: МЭК-160-670Х645Х605 мм.
Изготовитель: Чебоксарский завод электрических исполнительных механизмов.
Таблица 4.1.
Характеристика
МЭК-160-120
Номинальный момент на валу, кгсм
160
Пусковой момент, кгсм
240
Время одного оборота, сек
120
Максимальный рабочий угол поворота
90
Напряжение питания, В
220/380
Мощность, ВА
300
Сопротивление реостата, 0м

Файл 16

4.2. Описание и техническая характеристика элементов САР расхода воздуха.

ДИФМАНОМЕТР КОЛОКОЛЬНЫЙ С ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТРАНСФОРМАТОРНЫМ ДАТЧИКОМ ТИПА ДК-1 (модель 3701)
Этот прибор совместно с вторичным прибором применяется для изменения перепада давления, расхода и избыточного давления неагрессивных газов. Измеряемая разность давлений воспринимается колоколом 1 и уравновешивается упругими силами винтовой пружины растяжения 2. Колокол 1, подвешенный на постоянно растянутой пружине 2, плавает в жидкости, которая разделяет минусовую (над колоколом) и плюсовую камеры (под колоколом). Под воздействием разности давлений в плюсовой и минусовой камерах равновесие колокола нарушается, что заставляет пружину сжиматься или разжиматься. С колоколом жестко связан сердечник 3 индукционной катушки 4, включенной в дифференциально-трансформаторную схему. Измеряемая величина, преобразованная в индукционном датчике в электрический сигнал, передается на вторичный прибор. Давление подводится через импульсные трубки 5 и 6, на которых установлены два запорных вентиля 7 и 8 и один уравнительный вентиль 9. Если перепад давления превышает расчетный, то повреждения прибора не произойдет, так как конструкция предусматривает пропуск избыточного давления через разделяющую жидкость, которая при больших и длительных перегрузках частично сбрасывается в запасные камеры, расположенные в основании прибора.
Дифманометр рассчитан на условное статическое давление 2,5 кгс/см. Дифманометр рассчитан для работы при температуре окружающей среды 5 - 50 градусов Цельсия. Питание датчика дифманометра осуществляется от вторичного прибора. Изготовитель - завод "Манометр", Москва.

Файл 17

4.1. Разработка функциональной схемы САР расхода воздуха.

В данной схеме автоматизации рассматривается САР расхода воздуха в барабанной сушилке. Работа установки происходит следующим образом. Влажное сырьё из накопителя поступает в барабан сушилки, приводимый во вращение посредством электропривода. Воздух, подаваемый в сушилку, охватывает частицы сырья, удаляя из них избыточную влагу. Благодаря тому, что сам барабан сушилки всё время вращается, сырье постоянно перемешивается. Высушенные частицы сырья относятся набегающим потоком воздуха в противоположную часть установки, откуда транспортируются на другие процессы обработки. Основная задача системы автоматического регулирования заключается в том, чтобы набегающий поток воздуха поддерживался такой интенсивности, чтобы сырьё не удалялось влажным и процесс сушки проходил с максимальной эффективностью. Это достигается путём регулирования расхода воздуха подаваемого в барабанную сушилку, воздействием на регулирующую заслонку посредством исполнительного механизма. Информация о расходе подаваемого воздуха снимается с сужающего устройства (поз. 1-1) измерительным прибором (поз. 1-2) и подаётся на вторичный преобразующий прибор ( поз. 1-3), откуда преобразований до необходимой величины сигнал подаётся на регулятор (поз .1-4), который непосредственно управляет исполнительным механизмом (поз. 1-5).

Файл 18

3.3. Расчет параметров настройки регулятора САР температуры сушки рыбной муки.

Динамические характеристики САР заданы в виде передаточных функций в соответствии с вариантом задания. Пользуясь частотными методами исследования динамики, определим параметры настройки САР с пропорционально-интегральным регулятором.
Структурная схема системы автоматического регулирования в соответствии с функциональной схемой будет иметь вид:

Хр Хв
Хзад Хд
Wрег(S) Wo (S)



которую с учетом передаточных функций объекта регулирования - WОБ(S), чувствительного элемента WЧЭ(S) и регулирующего органа WРО(S) можно представить в виде:
Хв
Wo(S)
Xза ХB
Wрег(S) Wро(S) Wоб(S) Wчэ(S)


Следовательно, можно записать:



Расчет параметров САР выполним по АФХ разомкнутой системы, для чего:
1) Строим АФХ объекта регулирования.

Заменяем S=iw, получаем:

Освобождаясь от мнимости в знаменателе и получим:

Где, е-40iw=cos40w-i sin40w (формула Эйлера).
Раскроем скобки и выделим вещественную и мнимую составляющие.

где,
вещественная часть АФХ,

мнимая часть АФХ.
Расчет АФХ объекта регулирования выполним с помощью программного языка "BASIC" и полученные значения сведем в таблицу 3.4. Построение АФХ объекта выполнено на формате А1 в координатах Re(w) и Im(w).
Построение АФХ объекта разомкнутой системы с ПИ-регулятором производим в следующем порядке:
1) на АФХ объекта регулирования выбираем несколько точек с частотами w1, w2, w3, ..., которые соединяем с началом координат отрезками ОА1, ОА2, ...;
2) в конце каждого вектора восстанавливаем перпендикуляры;
3) на каждом перпендикуляре откладываем отрезки, равные. Табл.3.3.
,
4) соединяем концы отрезков плавной кривой, получаем АФХ разомкнутой системы при Кр=1, и выбранном значении времени изодрома Ти;
5) повторяем пункты 1 - 4, строим пять АФХ разомкнутой системы с Кр=1 и с пятью различными значениями времени изодрома. Значения времени изодрома (Ти) выбираем из технической характеристики заданного регулятора таким образом, чтобы АФХ-ки при построении отстояли друг от друга;
6) из начала координат проводим луч ОЕ под углом ( к отрицательной вещественной полуоси, равный

где М - показатель колебательности, соответствующий заданному запасу устойчивости САР;
7) строим пять окружностей с центром на отрицательной вещественной полуоси, касающиеся луча ОЕ и АФХ разомкнутой системы с Кр=1 и различными значениями Ти (Г. ч. 01);
8) искомые значения коэффициентов передачи регулятора, соответствующие различным значениям Ти, находятся по выражению:
;
где r- радиусы построенных окружностей. Значения представлены в табл. 3.1.
Табл. 3.1.
Ти
Кр
80
11,11
100
13,33
120
14,7
140
16,66
160
18,18
9) в координатах Кр - Ти строим область параметров настройки регулятора, соответствующую заданному показателю колебательности рис.1.
10) Для нахождения оптимальных параметров настройки регулятора из начала координат проводим касательную к области, точка касания даст искомые значения рис.1.
11) Искомые значения коэффициентов передачи регулятора, соответствующие критическому состоянию системы (система находится на грани устойчивости), находятся как обратная величина отрезков отсекаемых на отрицательной вещественной полуоси АФХ, разомкнутых систем
;
где RKP - отрезок от начала координат до точки пересечения АФХ разомкнутой системы с отрицательной вещественной полуосью. По полученным данным строим область критических параметров настройки регулятора рис.2.
Значения представлены в табл. 3.2.
Таблица 3.2.

Ти
КрKP
80
20,83
100
22,22
120
23,25
140
25
160
26,32

Таблица 3.3.

ОАi
0,11
Ти (с)
80
(
0,015
В
0,09
0,0772

0,02
0,048
0,039

0,04
0,0125
0,11
100
0,015
0,073
0,0772

0,02
0,0385
0,039

0,04
0,01
0,11
120
0,015
0,061
0,0772

0,02
0,032
0,039

0,04
0,008
0,11
140
0,015
0,052
0,0772

0,02
0,0275
0,039

0,04
0,007
0,11
160
0,015
0,046
0,0772

0,02
0,024
0,039

0,04
0,00625

Файл 19

Работа электрической схемы.
Принципиальная электрическая схема состоит из трех блоков; измерительный блок И-С-62, регулятора типа РП-2-СЗ и системы импульсного фазного устройства (СИФУ). Изображена Г. ч. 01 рис.5.
Измерительное устройство представляет собой мост переменного тока, одним из плеч которого является термопара ТП. Заданное значение температуры может устанавливаться задачиком R2 или корректором R7. Питание моста осуществляется от вторичной обмотки трансформатора TV2. Изменение температуры вызывает изменение ЭДС термопары. На диагонали моста появляется переменное напряжение. Напряжение питания изменяется резистором R8. С помощью этого резистора устанавливается чувствительность измерительного блока. Появившееся напряжение сигнала ошибки поступает через входной трансформатор ТV1 на транзисторный усилитель, затем сигнал поступает на выходные и соответственно на входные клемы электрического регулятора, демпфируется с помощью цепочки R14-С3. Постоянная времени этой цепочки может изменятся с помощью сопротивления R14. Сумма сигналов через защитное сопротивление R16 поступает на модулятор образованный диодами VD5, VD6 и резисторами R17, R 18, R19. С помощью резистора R18 мост балансируется при отсутствии сигнала на входе. Мост питается от генератора переменного напряжения частотой 500 кГц, собранного в модуле питания. С этого же модуля через конденсатор С5 подается напряжение прямоугольной формы частоты 50Гц, формируемое с помощью опорного диода VD10. Ёмкость р-n-перехода диодов VD5 и VD6 зависит от величины и направления приложенного к диодам напряжения. Поэтому напряжение 50 Гц разбалансирует мост и напряжение 500 кГц, подаваемое на другую диагональ, проходит через разбалансированный мост. При этом амплитуды сигнала 500 кГц одинаковы в оба полупериода сигнала УТЗ изменяется направление тока в управляющих обмотках. Таким образом, модуль усилителя в целом имеет на входе и выходе сигналы постоянного напряжения. Наличие модулятора и демодулятора приводит к существенному уменьшению дрейфа усилителя.
Управляющая обмотка магнитного усилителя расположена в модуле триггера. Модуль триггера состоит из магнитного усилителя, охваченного положительной обратной связью с тиристором на входе. Два магнитных усилителя собраны на четырех пермаллоевых сердечниках каждый. Обмотки 1-1 и 2-2 служат для питания магнитного усилителя. Они же являются выходными (рабочими) обмотками усилителя. При появлении импульсов определенной полярности на обмотке 3-4 индуктивное сопротивление одной из включенных навстречу обмоток 1-1 и 2-2 изменяется между средними точками 2'-1' обмоток появляется разность напряжений. Под действием этой разности открывается один из тиристоров VS1 или VS2. При этом выпрямленное напряжение от обмотки 1-2-3 трансформатора ТV7 подается на один из зажимов Б или М. при появлении напряжения на выходных зажимах блока загорается одна из лампочек НЛ1 или НЛ2. Разность напряжений подается на сигнальную обмотку магнитного усилителя МУ3. Магнитные усилители МУ1 и МУ2 охвачены положительной обратной связью, которая выполнена на обмотках 5-6. При появлении напряжения между точками 1'-2' через обмотку 5-6 протекает ток, что приводит к еще большему отпиранию тиристора. Обмотки 7-8 служат для введения в блок зоны нечувствительности, изменяемой с помощью резистора R25. Па эти обмотки подается выпрямленное напряжение от обмотки 3-4 трансформатора VT6. Появление напряжения между зажимами МО и БО приводит к срабатыванию СИФУ.
СИФУ благодаря положительной обратной связи формирует прямоугольный импульс, для этого в цепь коллектора включается первичная обмотка ТУ9, ТУЮ, вторичная обмотка подключена на вход между базой и эмитером УТ4 и УТ5. При открытии транзисторов и нарастании тока в цепи коллектора ЭДС вторичной обмотки смещает транзисторы в сторону еще большего открытия, когда транзисторы входят в состояние насыщения, нарастание тока коллектора прекращается и ЭДС исчезнет, транзисторы также резко закроются, как и открылись.
Вторичные обмотки ТV5 и ТV6 подсоединены на управляющие электроды VS3 и VS4 тринисторов соответственно, снятый импульс с этих обмоток поочередно будет открывать тринисторы VD7 и VD8. Питание на СИФУ подается с трансформатора ТV8.
Сигнал с выходных клемм СИФУ поступает па входные клеммы исполнительного механизма и приводит его в действие.50 Гц. Сигнал с частотой 50 Гц не пропускается конденсатором С4. Если на входе блока появляется напряжение входного сигнала определенной полярности, то происходит дополнительная разбалансировка моста и амплитуда сигнала 500 кГц становится различной в различные полупериоды частоты 50 Гц. Фаза этого сигнала определяется полярностью входного сигнала. С модулятора через конденсатор С4 напряжение поступает на вход полупроводникового усилителя, собранного на транзисторе VТ2 по схеме с общим эмиттером. Нагрузкой усилителя служит трансформатор ТV4. Усиленный сигнал выпрямляется однополупериодным выпрямителем, собранным на диоде VD8. Переменная составляющая с частотой 50 Гц через конденсатор С8 подается на фазочувствительный транзисторный усилитель, собранный на транзисторе VT3. Напряжение высокой частотой (500 кГц) на вход этого каскада не поступает: оно отфильтровывается цепочкой С7-R25. Питание цепи эмиттер - коллектор каскада осуществляется от выпрямительного моста VD12-VD15. Нагрузкой каскада являются управляющие обмотки 3-4 магнитных усилителей МУ1, МУ2. В зависимости от фазы сигнала на базе

Файл 20

3.1. Разработка функциональной схемы САР температуры сушки.

Функциональная схема показана на Г.ч. 01 рис.3.
Регулирование температуры в сушилке при производстве рыбной муки осуществляется с помощью комплекта приборов позиций:
1-1 (термопара хромель алюмель), градуировка ХА тип ТХА-0806;
1-2 (измерительный блок), тип И-С-62;
1-3 (регулятор), тип РП2-С3;
1-4 (исполнительный механизм), тип ДР-М,
изменением подачи пара в зарубашечное пространство сушилки.

3.2. Описание и техническая характеристика элементов САР температуры сушки рыбной муки.

3.2.1. РЕГУЛЯТОР РП2 - С3 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ.
Электронный регулирующий и корректирующий прибор широко используется в пищевой промышленности при разработке локальных автоматических систем регулирования различных технологических параметров, измеряемых первичными измерительными преобразователями с естественными выходными электрическими сигналами.
Регулирующий прибор РП2-СЗ предназначен для алгебраического суммирования входных сигналов с сигналом задатчика и формирования требуемого закона регулирования, то есть ПИ закона, работает в комплекте с электрическим нагревательным элементом, управление которого производится посредством тиристорных усилителей типа У101.
Корректирующие приборы под действием внутренней отрицательной обратной связи формируют изменяющийся по ПИ закону регулирования унифицированный выходной сигнал постоянного тока изменяющийся в пределах 0 - 5 мА.
Выходная мощность регулирующего прибора 7 В*А, выходное напряжение 24В, номинальное сопротивление нагрузки 80 Ом, скорость связи изменяется в диапазоне 0,2-2,5%. Диапазон настройки времени итерирования 2 - 500с. напряжение питания прибора 220В, частота 50 Гц, потребляемая мощность 25-55 В*А в зависимости от модификации прибора. Масса прибора не превышает 12 кг.
Регулирующий и корректирующий прибор типа РП-2 выполнен в виде двух блоков (измерительного и электронного), смонтированных в одном корпусе. Электрические соединения между блоками и внешними устройствами осуществляется через клемные колодки, расположенные на задней стенке кожуха. На лицевой панели блоков размещены органы настройки и сигнальные лампы, указывающие направление работы регулятора.
Прибор предназначен для щитового утопленного монтажа на вертикальной плоскости и крепится с помощью специального установочного кронштейна. Для защиты внутренних элементов прибора, при работе в условиях сильно загрязненного воздуха в помещении на задней стенке корпуса предусмотрен специальный штуцер, через который подводится сжатый воздух давлением 0,1-0,2 кПа.
Изготовитель - Чебоксарский завод электрических исполнительных механизмов.
3.2.2. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ БЛОК И-С-62
Блок И-С-62 используется для преобразования приращения ЭДС термопары в пропорциональное изменение напряжения постоянного тока. Блок И-С-62 можно считать безинерционным звеном, коэффициент усиления плавно изменяется в пределах от 0 до 0.7 В / Ом
Максимальный выходной сигнал 50 мВ постоянного тока.
Изготовитель - Горийский завод электрических исполнительных механизмов.
Система импульсного фазного устройства
СИФУ представляет собой два блокинг генератора (БГ) и мост с тиристорными усилителями типа У101. Выходной сигнал моста U=220 В.

3.2.3. ТЕРМОПАРА.
Малоинерционная термопара типа ТП предназначена для измерения температуры пара, воды, воздуха до +5500 при давлении до 100 кгс/см. В качестве термоэлектродов в термопаре используются хромель и алюмель.
Динамические характеристики термопар существенно зависят от диаметра применяемых электродов, вида чехла, характеристик среды, температура которой меняется.

3.2.4. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ.
Механизмы типа ДР-М предназначены для перемещения регулирующего органа в системах двухпозиционного регулирования и ручного дистанционного управления. Особенностью этих исполнительных механизмов является наличие специального ползуна, который в исходном положении подключает обмотки конденсаторного электродвигателя к цепям управления "макс" и "мин". При включении исполнительного механизма ползун осуществляет самоблокировку цепи питания электродвигателя и последний отключится только через пол-оборота. Электродвигатель всегда вращается в одном направлении, а изменение положения регулирующего органа достигается соответствующим сочленением его рычагов с диском исполнительного механизма.

3.2.5. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИБОРОВ.
ТЕРМОПАРА
Тип
ТХА-0806
Градуировка
ХА
Область применения
Пар, газообразные и жидкие химические неагрессивные среды
Пределы измерения
0 - 8000 С
Максимальное условное давление
0,4 мПа
Показатель тепловой инерции
Не>3,5 мин
Материал защитной арматуры
Сталь Х25Т
Длина монтажной части
320 мм
Число рабочих концов
Один
Способ крепления
Со штуцером М27Х2
РЕГУЛЯТОР
Тип
РП2 - С3
Тип измерительного блока
И - С - 62
Подключаемый измерительный преобразователь
Термопара стандартной градуировки
Выходное напряжение
24 В
Номинальное сопротивление нагрузки
80 Ом
Диапазон настройки времени интегрирования
2 - 500 с
Напряжение питания прибора
220 И
Частота
50 Гц
Потребляемая мощность
25 В*А
Масса
12 кг

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ
Тип
Крутящий момент ном.
Макс. угол поворота
Uпит.
Потребляемая мощность
Габаритные размеры
Масса
ДР-М
9,8 Н*м
1800
220 В
50 В*А
240 Х
122Х
285 мм.
6 кг.

Файл 21

Коллекция рефератов на Куличках - http://referat.kulichki.net
3.2.
3.3. Разработка функциональной схемы САР температуры сушки.

Функциональная схема показана на Г.ч. 01 рис.3.
Регулирование температуры в сушилке при производстве рыбной муки осуществляется с помощью комплекта приборов позиций:
1-1 (термопара хромель алюмель), градуировка ХА тип ТХА-0806;
1-2 (измерительный блок), тип И-С-62;
1-3 (регулятор), тип РП2-С3;
1-4 (исполнительный механизм), тип ДР-М,
изменением подачи пара в зарубашечное пространство сушилки.

Файл 22

5.1. Введение.

В разделе "Охрана труда" дипломного проекта рассматриваются вопросы обеспечения безопасности труда. В этой части рассматриваются проблемы, возникающие при проектировании и выборе варианта автоматизации линии по производству кормовой рыбной муки. Большая часть технологических процессов, осуществляемых при помощи этой линии, представляет опасность для человека. Известно, что значительные отклонения от заданных технологических параметров - температуры, давления, уровня - могут привести к крупным авариям. Автоматический контроль предельных значений технологических параметров, сигнализация, защита, управление различными процессами и их регулирование обеспечивают надежную и безопасную эксплуатацию установок, дают возможность предупредить или исключить возникновение аварийных ситуаций.
Для обеспечения безопасности труда, основными нормативными документами, являются Правила техники безопасности на судах рыбопромыслового флота, Правила технической эксплуатации технологического оборудования на судах флота рыбной промышленности РФ.

Файл 23

Рецензия
на дипломный проект "Автоматизация линии производства кормовой рыбной муки" по специальности "Электрооборудование и автоматика судов" курсанта мореходного факультета Дальрыбвтуза
Волкова Дениса Викторовича.

Дипломный проект курсанта Волкова Д.В. представленный на рецензирование включает в себя пояснительную записку на 82 листах и графический материал на 5 листах.
Целью дипломного проекта является автоматизация линии производства рыбной муки.
В введении раскрыта актуальность выбранной темы проектирования, дано описание выбранного оборудования, разработана функциональная схема автоматизации температуры в варильнике жиро-мучной установки, температуры сушки рыбной муки в сушилке жиро-мучной установки и расхода воздуха в сушилке. Представлены принципиальные электрические схемы САР температуры и расхода воздуха на базе серийно выпускаемых приборов и регуляторов. Разработаны принципиальные электрические схемы управления и блокировки электродвигателей жиро-мучной установки.
Расчет параметров настройки САР в варильнике и сушилке, расхода воздуха в сушилке показал, что предложенные системы автоматического регулирования устойчивы и обладают заданными показателями регулирования.
Далее дипломник выполнил технико-экономический расчет. В сравнении экономических показателей явно выигрывает его разработка.
В целом дипломный проект соответствует требованиям, предъявляемым к такого вида работам. Написано грамотно, оформлено аккуратно. При успешной защите может быть оценена на "отлично", а дипломник заслуживает присвоения квалификации инженер-электромеханик.

23.02.2000 год


Рецензент:

Файл 24

Реферат.

В дипломном проекте "Автоматизация линии производства кормовой рыбной муки" содержится пояснительная записка состоящая из 82 листов, 15 таблиц.
При работе над дипломным проектом использовано 9 литературных источников.
Графическая часть представлена на 5 чертежах формата А1.
Ключевые слова: технологическая линия, технологический процесс, автоматическое управление, приборы контроля, регуляторы, системы автоматического контроля (САК), системы автоматического регулирования (САР), системы автоматического управления (САУ), функциональная схема САР, принципиальная схема САР и У.
Предлагаемые алгоритмы управления, функциональные схемы САР и их элементы, а также выполненные расчеты параметров настройки регуляторов позволяют сделать выводы о возможности использования разработок в реальных условиях эксплуатации промышленных жиро-мучных установок.

Файл 25





Рис.9. Принципиальная электрическая схема исполнительного усилителя МУ-2Э с исполнительным механизмом.

Файл 26




Рис. 8. Диафрагма камерная нормальная.

Файл 27














Рис. 6. Функциональная схема блока РП-2

Файл 28

Рис. 5. Передняя панель регулирующего прибора РП2-П3.

Файл 29

Программа расчета АЧФХ.

CLS
SCREEN 12
WINDOW (0,480)-(640,0)
oo = 1
y = 0
r = 0
FOR t =1 TO 3 STEP .5
y = 0
FOR w = 0 TO 1 STEP .001
re = (.28 * COS(12 * w) - 11.2 * w *SIN(12 * w) - 84 * w * w * COS(12 * w)) /
(90000 * w * w * w * w + 1000 * w * w +1)
im = (-10.5 *w *COS(12 * w) + 84 * w * w *SIN(12 * w) - .28 * sin(12 * w)) / (90000 * w * w * w * w +1000 * w * w + 1)
IF y >= 2 + r AND t = 1 AND w < .17 THEN
CIRCLE(400 + re * 700, 430 + 700 * im), 3, 5
LOCATE oo, 1
PRINT USING (###.#####(; re;
PRINT ( (;
PRINT USING (###.#####; im
'LINE ((400 + 5.132276E-03 * 700), (430 + 7.787416E-03 * 700))-((400 + re * 700), (430 + 700 * im))
oo = oo + 1
k = k + 1
y = 0
END IF
r = r + .1
y = y + 1
a = SOR(re * re + im * im)
IF w = 0 THEN w = .00001
b = (a / (w * t))
IF w > .3 OR w < .06 THEN GOTO 10
PSET ((400 + (re - (im * b) / a) * 700), (430 + 700 * (im + (re * b) / a)))
IF y >= 2 + r AND t = 1 AND w < .179 THEN
END IF
10
PSET (400 + re * 700, 430 + 700 * im)
NEXT w
y = 0
NEXT t
20 GOTO 20
END

Файл 30

Раздел 1.
Краткое описание технологического процесса.

Измельченные рыборезкой отходы подаются сырьевым шнеком в бункер для измельченного сырья. Предельные уровни сырья в бункере контролируются сигнализатором уровня. Из бункера сырье шнековым дозатором загружается в секционный варильник.
Процесс варки управляется пропорциональными регуляторами температуры, в комплект которых входит термопреобразователь сопротивления, автоматический самопишущий мост с реостатным задатчиком, балансное реле, электрический исполнительный механизм, переключатель и ключ управления.
После прессования сваренных отходов на шнековом прессе жом поступает на мучную линию, а жирный бульон - в бульонное отделение. Отпрессованный жом, к которому примешивается упаренный бульон, подается шнеком в сушилку.
Работа в сушилке автоматизирована путем стабилизации температурного режима. Для этого в сушильном барабане установлена термопара являющаяся измерительным преобразователем регулятора температуры. При изменении температуры регулятор с помощью клапана с электроприводом соответствующим образом меняют подачу пара в зарубашечное пространство барабанов сушилки.
Смесь жома с упаренным бульоном по шнекам поступает на вход в сушилку. Система автоматического регулирования температуры сушки рыбой муки поддерживает постоянную температуру в сушилке порядка 1000 С. По прохождении определенного времени по готовности (высушенная) смесь двигается по шнекам к выходу для дальнейшего дробления.
Интенсивность сушки рыбной муки прямо пропорциональна скорости движения воздуха относительно высушиваемого продукта. Выбор оптимальной скорости воздуха, а следовательно расхода воздуха поступающего на сушку является одной из основных задач для экономичной работы сушильны установок.





















Раздел 2
Разработка САР температуры в варильнике жиро-мучной установки.
2.1. Разработка функциональной схемы САР температуры в варильнике.
Функциональная схема показана на чертеже. Регулирование температуры в варильнике осуществляется с помощью приборов позиции 1-1 (датчик), 1-2 (блок И-С-62), 1-3 (регулятор РП-2), 1-4 (исполнительный механизм МУ-23)

2.2. Описание и техническая характеристика элементов САР температуры в варильнике.

2.2.1 ДАТЧИК
В качестве датчика для регулирования системы используется термометр сопротивления.
Принцип действия термометра сопротивления основан на использовании зависимости электрического сопротивления чувствительного элемента от температуры. Электрическое сопротивление металлических термочувствительных элементов при нагревании увеличивается, а полупроводниковых - обычно уменьшается. Таким образом, если известна зависимость между сопротивлением термочувствительного элемента и его температурой, то, измерив это сопротивление можно определить температуру.
Термометр сопротивления состоит из термопреобразователя сопротивления (ТС), помещаемого в измеряемую среду, электроизмерительного прибора, отградуированного в градусах, источника тока и соединительных проводов.
Отечественная промышленность выпускает платиновые и медные стандартные термопреобразователи сопротивления.
Зависимость сопротивления от температуры имеет следующий вид:
для платины
Rt=R0(1+At+Bt2)
для меди
Rt=R0(1+2t)
где Rt - сопротивление при температуре t, C;
R0 - сопротивление при температуре 00 C;
А, В - постоянные коэффициенты;
( - температурный коэффициент сопротивления меди ((=4,25*10-3 1/град).
Как видно из выражений, характеристика платинового термопреобразователя сопротивления в отличии от медного нелинейна.
Термометрический чувствительный элемент платинового ТС представляет собой платиновую спираль, расположенную в капиллярных керамических трубках, дополнительно заполненных керамическим порошком, который служит изолятором. К спирали припаиваются выводы. Используется с измерительным блоком И-С-62.
Блок И-С-62 используется для преобразования приращения сопротивления термометра сопротивления в пропорциональное изменение напряжения постоянного тока.
Измерительное устройство представляет собой мост переменного тока, одним из плеч которого является термометр сопротивления. Заданное значение температуры может устанавливаться задатчиком R2 (ЗРУ-24) или корректором R1. Питание моста осуществляется от вторичной обмотки II трансформатора Тр1. Изменение температуры вызывает изменение сопротивления термометра. На диагонали моста появляется переменное напряжение. Напряжение питания изменяется резистором R3. С помощью этого резистора устанавливается чувствительность измерительного блока. Появившееся напряжение сигнала ошибки поступает через входной трансформатор Тр2 на транзисторный усилитель. Демпфер на выходе блока отсутствует. Блок И-С-62 по сравнению с инерционностью термометров сопротивления может считаться безинерционным звеном, коэффициент является термометр сопротивления ТС. Заданное значение температуры может устанавливаться задатчиком R2(PHE-24) или корректором R1. Питание моста осуществляется от вторичной обмотки II трансформатора Т1.
Изменение температуры вызывает изменение сопротивления термометра. На диагонали моста появляется переменное напряжение. Напряжение питания изменяется резистором R3. С помощью этого резистора устанавливается чувствительность измерительного блока. Появившееся напряжение сигнала ошибки поступает через входной трансформатор Т2 на транзисторный усилитель. Блок И-С-62 по сравнению с инерционностью термометров сопротивления может считаться безинерционным звеном, коэффициент усиления плавно изменяется ручкой чувствительность R3 в пределах от 0 до 0,7 в/Ом. В измерительном устройстве суммируются сигналы с диагоналей двух одинаковых мостов переменного тока (для И-2С-62). Затем сигнал поступает на формирующий блок РП-2 имеющий на входе токовый сигнал переменной полярности (5 ма, выход блока трехпозиционный релейный. Сигнал поступающий с выхода измерительного блока, демпфируется с помощью цепочки R14-C2. Постоянная времени этой цепочки может изменяться с помощью переменного сопротивления R14.
Сумма сигналов через защитное сопротивление R15 поступает на модулятор, образованный диодами V12, V13 и резисторами R17, R18, R19. С помощью резистора R18 мост балансируется при отсутствии сигнала на входе. Мост питается от генератора переменного напряжения частотой 500 кГц, собранного в модуле питания. С этого же модуля через конденсатор С5 подается напряжение прямоугольной формы частоты 50 Гц, формируемое с помощью опорного диода V15. Емкость р-n-перехода диодов V12 и V13 зависит от величины и направления приложенного к диодам напряжения. Поэтому напряжение 50 Гц разбалансирует мост и напряжение 500 кГц, подаваемое на другую диагональ проходит через разбалансированный мост. При этом амплитуды сигнала 500 кГц одинаковы в оба полупериода сигнала 50 Гц. Сигнал с частотой 50 Гц не пропускается конденсатором С7. Если на входе блока появляется напряжение входного сигнала определенной полярности, то происходит дополнительная разбалансировка моста и амплитуда сигнала 500 кГц становится различной в различные полупериоды частоты 50 Гц. Фаза этого сигнала определяется полярностью входного сигнала. С модулятора через конденсатор С7 напряжение поступает на вход полупроводникового усилителя, собранного на транзисторе V19 по схеме с общим эмиттером. Нагрузкой усилителя служит трансформатор Т4. Усиленный сигнал выпрямляется однополупериодным выпрямителем, собранным на диоде V17. Переменная составляющая с частотой 50 Гц через конденсатор С11 подается на фазочувствительный транзисторный усилитель, собранный на транзисторе V20. Напряжение с высокой частотой (500 кГц) на вход этого каскада не поступает: оно отфильтровывается цепочкой С10- R26. Питание цепи эмиттер-коллектор каскада осуществляется от выпрямительного моста V21...V24. Нагрузкой каскада являются управляющие обмотки 3-4 магнитных усилителей МУ1, МУ2. В зависимости от фазы сигнала на базе V20 изменяется направление тока в управляющих обмотках. Таким образом, модуль усилителя в целом имеет на входе и выходе сигналы постоянного напряжения. Наличие модулятора и демодулятора приводит к существенному уменьшению дрейфа усилителя. Управляющая обмотка магнитного усилителя расположена в модуле триггера. Модуль триггера состоит из магнитного усилителя, охваченного положительной обратной связью, с тиристором на входе. Два магнитных усилителя собраны на четырех пермалоевых сердечниках каждый. Обмотки 1-1 и 2-2 служат для питания магнитного усилителя. Они же являются выходными (рабочими) обмотками усилителя. При появлении импульсов определенной полярности на обмотке 3-4 индуктивное сопротивление одной из включенных на встречу обмоток 1-1 и 2-2 изменяется и между средними точками 2'-1' обмоток появляется разность напряжений. Под действием этой разности открывается один из тиристоров V41 или V42. При этом выпрямленное напряжение от обмотки 1-2-3 трансформатора Т6 подается на один из зажимов Б или М. Появление напряжения между зажимами МО и БО приводит к срабатыванию исполнительного усилителя, управляющие обмотки которого подсоединены к этим зажимам, и к перемещению двигателя исполнительного механизма. Одновременно с появлением напряжения на выходных зажимах блока загорается одна из лампочек Н1 или Н2, и разность напряжений подается на сигнальную обмотку магнитного усилителя МУ3. Магнитные усилители МУ1 и МУ2 охвачены положительной обратной связью, которая выполнена на обмотках 5-6. При появлении напряжения между точками 1'-2' через обмотку 5-6 протекает ток, что приводит к еще большему отпиранию тиристора. Обмотки 7-8 служат для введения в блок зоны нечувствительности изменяемой с помощью резистора R25. На эти обмотки подается выпрямленное напряжение от обмотки 3-4 трансформатора Т5. На магнитных усилителях имеются обмотки не показанные на схеме, позволяющие от внешнего источника заблокировать порознь каждый из выходов МО и БО. Магнитный усилитель МУ3 расположен в модуле обратной связи. Появление импульсов напряжения определенной полярности вызывает разбаланс моста, образованной резисторами R54, R55 и неоновой лампой Н4. Возникающие на диагонали напряжение (100 в) открывает обе неоновые лампы Н4 и Н3, при этом напряжение обратной связи, компенсирующее величину входного сигнала появляется на входе в модулятор. Это напряжение определяется величиной введенной части сопротивления R54 (ручка Импульс). Одновременно начинается заряд конденсатора С12 через резисторы R53, R52, что приводит к дальнейшему возрастанию сигнала обратной связи. Если сигнал обратной связи уравновесит входной сигнал, то напряжение на входе модулятора уменьшится. Это приведет к переключению триггера и напряжение на сигнальной обмотке МУ3 исчезнет. Обе неоновые лампочки погаснут, что сразу приведет к исчезновению некоторой доли напряжения на входе блока, которая определяется падением напряжения на резисторе R54. Неоновая лампочка Н4 служит для предотвращения разряда конденсатора через резисторы R54, R55. Конденсатор С12 начнет разряжаться через резистор R51, что также приведет к дальнейшему уменьшению сигнала обратной связи.
Вход бесконтактных исполнительных усилителей согласован только с выходом формирующего блока РП-2.
Магнитный усилитель собран на четырех магнитопроводах. Насыщение магнитопроводов осуществляется с помощью обмотки смещения 5-6. Эта обмотка питается выпрямленным двухполупериодным напряжением. Напряжение смещения может изменяться с помощью переменного резистора R48. Питание выходных обмоток 1-2 и 3-4 переменным напряжением осуществляется от первичной автотрансформаторной обмотки трансформатора Т7. Выходные обмотки собраны по дифференциальной двухполупериодной схеме. Обмотки 7-8-9-10 являются сигнальными. Напряжение на эти обмотки поступает с выхода формирующего блока РП-2. При отсутствии тока в сигнальных обмотках все четыре магнитопровода насыщены одинаково. Поэтому токи через обмотки 3-4 (в следующий полупериод через обмотки 1-2) на обоих магнитопроводах и через управляющую обмотку II двигателя текут в противоположных направлениях, то есть ток в обмотке в оба полупериода отсутствует. Появление тока в одной из управляющих обмотках вызывает изменения магнитного потока в сердечниках усилителя. В двух из этих сердечниках магнитный поток складывается с потоком от тока в выходных обмотках, в двух - вычитается. При этом в оба полупериода встречно направленные токи через обмотку II двигателя не равны друг другу и на управляющей обмотке двигателя появляется переменное напряжения. Обмотка I двигателя питается переменным напряжением от обмотки автотрансформатора Т7. Это напряжение сдвигается по фазе при помощи конденсатора С14. Направление вращения двигателя зависит от фазы напряжения на управляющей обмотке двигателя.

2.2.2. РЕГУЛЯТОР
В качестве регулятора используется регулирующий прибор типа РП-2. Работает в комплекте с электрическим исполнительным механизмом постоянной скорости и формируют совместно с ним ПИ-закон регулирования. Напряжение питания 220 В, частота 50 Гц. В регулирующих приборах предусмотрена возможность ввода дискретных (логических) команд, запрещающих действие регулятора как в одном, так и в обоих направлениях или обеспечивающих принудительное срабатывание в любом направлении. Предусмотрена также возможность автоподстройки динамических параметров скорости связи и постоянной времени интегрирования. Регулирующие приборы типа РП-2 выпускаются также без измерительного блока. Сигнал ошибки в этих приборах формируется непосредственно на входе электронного блока как результат сравнения унифицированного сигнала регулируемого параметра и задания.

2.2.3. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ
В качестве исполнительного механизма используется магнитный усилитель МУ-2Э, который служит для управления исполнительным механизмом с двигателем АДП-362. При дистанционном управлении напряжение на одну или другую сигнальные обмотки подается через ключ дистанционного управления от выпрямителя, собранного на диодах Д1 и Д2. Входное сопротивление усилителя МУ-2Э 160 Ом. Вход бесконтактных исполнительных усилителей (МУ-2Э) согласован только с выходом формирующего блока РП-2. Магнитный усилитель собран на четырех магнитопроводах.

2.2.4. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИБОРОВ.
ДАТЧИК- термометр сопротивления тип ТСМ-5071
Градуировка............................................23
Область применения..................Газообразные и жидкие химически неагрессивные среды, не разрушающие защитную арматуру
Предел измерения, 0 С...............................-50(+150
Питание......................................от сети переменного напряжения 220 В и f=50 Гц
РЕГУЛЯТОР- тип РП-2
Напряжение питания...........................220 В
Частота..................................................50 Гц
Масса прибора не превышает.............12 кг
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ тип МУ-2Э
Тип управляемого электродвигателя (его мощность и
число оборотов)...................................АДП-362 (N=120 Вт, n=2000 об/мин)
Тип управляемого исполнительного механизма.....МЭК10Б/120
Масса.....................................................20 кг
Завод изготовитель...............................ЗЭИМ

2.3. Расчет параметров настройки регулятора САР температуры в варильнике.
Исходные данные:
Передаточная функция объекта Wоб(S)=.
Передаточная функция термометра сопротивления Wr.э. (S)=0.5 Передаточная функция электрического исполнительного механизма с регулирующим органом Wp.o.=1.0
Показатель колебательности М=1.5
Найдем передаточную функцию объекта регулирования.
Wo(S)=Wpo(S)(Woб(S) (Wr.э.(S)

Jm(w)=
Расчет АФХ объекта регулирования по найденным значениям Jm(w) и Re(w) находится в виде таблицы 2.1.

Расчет АФХ объекта регулирования. Таблица 2.1
W
Re(w)
Jm(w)
W
Re(w)
Jm(w)
0
0.3
0
0.016
-0.011722
-0.10852
0.001
0.2909
-0.05555
0.018
-0.02010
-0.0963
0.003
0.2323
-0.13847
0.020
-0.02619
-0.08556
0.004
0.194989
-0.1607
0.022
-0.0306
-0.07603
0.005
0.159003
-0.17203
0.024
-0.0339
-0.06756
0.006
0.12676
-0.17540
0.026
-0.03629
-0.059992
0.007
0.09908
-0.17350
0.028
-0.03799
-0.053177
0.008
0.07585
-0.16839
0.030
-0.03916
-0.047009
0.009
0.056579
-0.16149
0.033
-0.04015
-0.03878
0.010
0.0348
-0.1537
0.053
-0.03496
-0.00343
0.011
0.0275
-0.1456
0.057
-0.0326
0.00098
0.012
0.0166
-0.013758
0.059
-0.03146
0.0029
0.014
-0.000146
-0.12229
0.061
-0.03020
0.00478
По данным значениям Jm(w) и Re(w) строим АФХ объекта регулирования (рис.)
(=arcsin=arcsin=41.80
где М - показатель колебательности, соответствующий заданному запасу устойчивости САР.
Искомое значение коэффициентов передачи регулятора, соответствующие различным значениям Tu, находятся по выражению:
Кр =
где r- радиусы построенных окружностей;
Искомые значения коэффициентов передачи регулятора, соответствующие состоянию системы (система находится на границе устойчивости), находятся как обратная величина отрезков отсекаемых на отрицательной вещественной полуоси АФХ, разомкнутых систем.
КрКр=
где Rkp- отрезок от начала координат до точки пересечения АФХ разомкнутой системы с отрицательной вещественной полуосью.
Данные заносим в таблицу 2.2.
Таблица 2.2.
Tu
500
300
250
200
150
100
r
40
46
54
62
92
100
Kp
0,025
0,022
0,019
0,016
0,011
0,01
Kpkp
0,07
0,056
0,045
0,038
0,033
0,029
Rkp
17
19
22
25
30

Файл 31

Программа расчета АФЧХ на языке "BASIC"

CLS
SCREEN 12
WINDOW (0, 480)-(640, 0)
oo=1: y=0: r=0
FOR T=80 TO 160 STEP 20
y=0
FOR t=80 TO .1 STEP .03
re=(.32*COS(40*w)-64*w*SIN(40*w))/(40000*w^2+1)
im=-(.32*SIN(40*w)+64*w*COS(40*w))/(40000*w^2+1)
PRINT USING "###.####"; w;
PRINT " ";
PRINT USING "###.####";40000*w^2+1;
PRINT " ";
PRINT USING "###.####";.32*COS(40*w);
PRINT " ";
PRINT USING "###.####";64*w*SIN(40*w);
PRINT " ";
PRINT USING "###.####";.32*SIN(40*w);
PRINT " ";
PRINT USING "###.####"; 64*w*COS(40*w);
PRINT " ";
PRINT USING "###.####"; re;
PRINT " ";
PRINT USING "###.####";im
oo=oo+1: k=k+1
y=0: r=r+.1: y=y+1
a=SQR(re*re+im*im)
IF w=0 THEN w=.00001
b=(a/w*t))
IF w>.3 OR w<.06 THEN GOTO 10
IF y>=2+r AND t=1 AND w<.179 THEN
END IF
10
PSET (400+re*700, 430+700*im)
NEXT w: y=0 NEXT t
END