2018-02-14
980
При разработке схемы автоматизации важным является вопрос определения точек отбора импульсов по интересующим нас координатам (мест установки чувствительных элементов, приборов и регуляторов).
Измерительные приборы и регуляторы должны получать правильные и своевременные сигналы от первичных элементов о всех изменениях, происходящих в объекте. Эти требования, в основной, определяют место отбора импульса илиустановки первичного элемента регулятора. Величина контролируемого или регулируемого параметра в месте отбора импульса должна однозначно характеризовать процесс я по возможности, иметь наибольшие в данном объекте отклонения от заданной величины при возможных возмущениях процесса. Первичный элемент регулятора должен воспринимать все изменения регулируемого параметра с минимальным запаздыванием. Запаздывания в системе регулирования значительно ухудшают ее динамические свойства и затрудняют точное регулирование процесса.
Точки отбора импульсов, удовлетворяющие изложенным выше требованиям, можно определить как экспериментальным путем, исследуя распределение данного параметра по высоте (длине) аппарата, так и на основе расчета его статических характеристик.
Если имеется адекватная статическая характеристика, представляющая собой зависимость исследуемого параметра от высоты (длины) аппарата, т.е.
U = U(l),
где U — параметр, характеризующий состояние объекта (температура, концентрация и др.); l — линейный геометрический размер (длина, высота и т.д.), то второй путь является более приемлемым.
Рассмотрим как это делается на примере процесса ректификации. По высоте колонны существует определенный профиль концентраций массообменивающихся сред. До нанесения возмущения значения концентраций веществ на тарелках постоянны и отклонений от стационарного состояния нет. На графиках, изображенных на рис. 3 а,б это состояние изображается прямой вертикальной линией. После нанесения возмущения (например, по отбору дистиллята Fn+1 или по паровому потоку V) концентрации на тарелках отклоняются от их первоначальных значений и принимают новые значения. При этом отклонения концентраций не одинаковы по высоте колонии. Они достигают максимума на 6-7 тарелках (рис.3 а,б) и практически отсутствуют на 2 тарелке (рис.3 б) Тарелки 6 и 7 будем называть контрольными, а тарелку 2 — инвариантной.
Исходя из смысла решаемой задачи информация по интересующей нас координате (концентрации) должно быть взято с 6 или7 тарелок (контрольных).
При отборе информации с контрольных тарелок улучшается процесс регулирования и повышается чистота продуктов, выходящих из колонны. В этом случае уменьшается запаздывание реагирования приборов на основные возмущения процесса и регуляторы вступают в действие прежде, чем начинает изменяться состав целевых продуктов. При такой установке первичных элементов регуляторы концентрации (температуры) получают импульс раньше, чем при его установке внизу или на верхней тарелке колонны. Вследствие возмущение процесса погашается быстрее и регулируемая величина меньше отклоняется от нормы.
При автоматизации многоёмкостных объектов когда возникает необходимость введения в систему дополнительной информации о состоянии объекта в промежуточных точках (промежуточных емкостях), последние выбирает по такому же принципу. Например, при регулировании трубчатых печей с целью увеличения точности поддержания температуры выходящего из них продукта, реализуют каскадно-связанную АСР. При этом отбор дополнительного импульса осуществляют по температуре перевала печи, как наиболее представительной по отношению к управляющему воздействию (подаче топлива в печь).
