Техническая реализация АСР(автоматическая система регулирования)температуры горячей воды в системе горячего водоснабжения.

СНиП 2.04.01-85* регламентируют температуру в точках водопотребления:не ниже 50°C - для систем централизованного горячего водоснабжения, присоединяемых к закрытым системам теплоснабжения;не ниже 60°C - для систем централизованного горячего водоснабжения, присоединяемых к отрытым системам, теплоснабжения, а также для систем местного (децентрализованного) горячего водоснабжения;не выше 75°С - для всех вышерассмотренных случаев.Нормами также ограничивается температура горячей воды:Температура горячей воды, подводимой к смесителям умывальников и душей в зданиях, где размещаются учреждения социального обеспечения, общеобразовательные школы, детские дошкольные учреждения, детские дома и другие детские учреждения, а также в зданиях лечебно-профилактических учреждений. Температура воды должна приниматься по заданию на проектирование, но не выше 37°С.Когда потребителям нужна горячая вода более высокой температуры, например на предприятиях общественного питания, где для мытья жирной посуды нужна вода с температурой 75-80°C, централизованное горячее водоснабжение должно дополняться местным догревом воды: огневым или электрическим.Разработка требований к АСРСовременная теория автоматического регулирования является основной частью теории управления. Система автоматического регулирования состоит из регулируемого объекта и элементов управления, которые воздействуют на объект при изменении одной или нескольких регулируемых переменных. Под влиянием входных сигналов (управления или возмущения), изменяются регулируемые переменные. Цель же регулирования заключается в формировании таких законов, при которых выходные регулируемые переменные мало отличались бы от требуемых значений. Решение данной задачи во многих случаях осложняется наличием случайных возмущений (помех). При этом необходимо выбирать такой закон регулирования, при котором сигналы управления проходили бы через систему с малыми искажениями, а сигналы шума практически не пропускались. В настоящее время развиваются методы анализа нелинейных систем автоматического регулирования. Нарушение принципа суперпозиции в нелинейных системах, наличие целого ряда чередующихся (в зависимости от воздействия) режимов устойчивого, неустойчивого движений и автоколебаний затрудняют их анализ. Как теория автоматического регулирования, так и теория управления входят в науку под общим названием «техническая кибернетика», которая в настоящее время получила значительное развитие. Техническая кибернетика изучает общие закономерности сложных динамических систем управления технологическими и производственными процессами. Техническая кибернетика, автоматическое управление и автоматическое регулирование развиваются по двум основным направлениям: первое связано с постоянным прогрессом и совершенствованием конструкции элементов и технологии их изготовления; второе - с наиболее рациональным использованием этих элементов или их групп, что составляет задачу проектирования систем.Проектирование систем автоматического регулирования можно вести двумя путями: методом анализа, когда при заранее выбранной структуре системы (расчетным путем или моделированием) определяют ее параметры; методом синтеза, когда по требованиям, к системе сразу же выбирают наилучшую ее структуру и параметры. Оба эти способа получили широкое практическое применение.Определение параметров системы, когда известна ее структура и требования на всю систему в целом, относится к задаче синтеза. Решение этой задачи при линейном объекте регулирования можно найти, используя, например, частотные методы, способ корневого годографа или изучая траектории корней характеристического уравнения замкнутой системы. Выбор корректирующего устройства методом синтеза в классе дробно-рациональных функций комплексного переменного можно выполнить с помощью графоаналитических методов. Эти же методы позволяют синтезировать корректирующие устройства, подавляющие автоколебательные и неустойчивые периодические режимы в нелинейных системах.Дальнейшее развитие методы синтеза получили на основе принципов максимума и динамического программирования, когда определяется оптимальный с точки зрения заданного критерия качества закон регулирования, обеспечивающий верхний предел качества системы, к которому необходимо стремиться при ее проектировании. Однако решение этой задачи практически не всегда возможно из-за сложности математического описания физических процессов в системе, невозможности решения самой задачи оптимизации и трудностей технической реализации найденного нелинейного закона регулирования. Необходимо отметить, что реализация сложных законов регулирования возможна лишь при включении цифровой вычислительной машины в контур системы. Создание экстремальных и самонастраивающихся систем также связано с применением аналоговых или цифровых вычислительных машин.Формирование систем автоматического регулирования, как правило, выполняют на основе аналитических методов анализа или синтеза. На этом этапе проектирования систем регулирования на основе принятые допущений составляют математическую модель системы и выбирают предварительную ее структуру. В зависимости от типа модели (линейная или нелинейная) выбирают метод расчета для определения параметров, обеспечивающих заданные показатели устойчивости, точности и качества. После этого уточняют математическую модель и с использованием средств математического моделирования определяют динамические процессы в системе. При действии различных входных сигналов снимают частотные характеристики и сравнивают с расчетными. Затем окончательно устанавливают запасы устойчивости системы по фазе и модулю и находят основные показатели качества.Далее, задавая на модель типовые управляющие воздействия; снимают характеристики точности. На основании математического моделирования составляют технические требования на аппаратуру системы. Из изготовленной аппаратуры собирают регулятор и передают его на полунатурное моделирование, при котором объект регулирования набирают в виде математической модели.По полученным в результате полунатурного моделирования характеристикам принимают решение о пригодности работы регулятора с реальным объектом регулирования. Окончательный выбор параметров регулятора и его настройка выполняют в натурных условиях при опытной отработке системы регулирования. Задачей автоматического регулирования и управления является автоматическое выполнение в определённой последовательности различных операций и поддержанию величин, характеризующих производственный процесс, на выполнение определённых, заданных значений или принудительное изменение этих величин по заранее описанному закону.Определим основные требования к АСР:Световая, звуковая сигнализацияИспользование унифицированного токового сигнала 4-20 мАНаработка на отказ 35000 часовСрок эксплуатации не менее 15 летВозможность работы в ручном и автоматическом режимеТочность регулирования температуры 60-65 СРазработка структурной схемы АСРОписание элементов структурной схемыЗУ - задающее устройство;ИМ - исполнительныймеханизм;ПБР – преобразователь сигнала;ОУ - объект управления;Д - датчик.ПЛК – программируемый логический контроллерДанная система автоматического регулирования разработана для поддержания оптимальной (заданной) температуры в объекте регулирования (Выход котельной установки). При понижении температуры датчик, представленный терморезистором, отслеживает эти изменения и передаёт сигнал на сравнивающее устройство (сумматор). Одновременно на сравнивающее устройство поступает сигнал с задающего устройства. В случае отклонения от установленного значения подаётся сигнал на коммутирующее устройство, коммутирующее контакты включения исполнительного устройства (нагревательного элемента). Таким образом достигается поддержание оптимальной температуры.Список использованной литературыВолков М.М., Михеев А.Л., Конев К.А., «Справочник работника газовой промышленности». Москва, «Недра» 1989 г.4. Агалкин В.М., Борисов С.Н., Кривошеин Б.Л., «Справочное руководство по расчетам трубопроводов». Москва, «Недра» 1987 г.Дерцекян А.К., «Справочник по проектированию магистральных трубопроводов». Ленинград, «Недра» 1977 г.ОНТП 51–1–85 «Магистральные трубопроводы» Стройиздат.Отчет ВНИИГаз «Реконструкция газотранспортных систем».СНиП 2.05.06–85*. «Магистральные трубопроводы», Стройиздат.СНиП 2.01ю-82. «Строительная климатология и геофизика».Бабин Л.А., Григоренко П.А., Ерыгин Е.Н. «Типовые расчеты при сооружении газопроводов». Москва, «Недра» 1989 г.