Разработка САУ давлением пара за барабаном парового котла БКЗ 75-3,9 ГМА

к. процессор в своем составе имеет 2 аналоговых входа и 4 дискретных выхода, то дополнительные сигнальные модули не требуются.Коммуникационный процессор CP 1243-1.Предназначен для подключения программируемого контроллера S7-1200 к центру телеуправления TelecontrolServerBasic через Ethernet и поддержки защищенного обмена данными через IP сети.Модуль ведущего DP устройства CM 1243-5.Предназначен для подключения программируемого контроллера S7-1200к сети PROFIBUS DP в режиме ведущего устройства DPV1 по стандарту IEC 61158.Блок питания PM 1207.Стабилизированный блок питания для программируемых контроллеров SIMATIC S7-1200. - Компактный пластиковый корпус формата модулей S7-1200 шириной 70 мм. - Входное напряжение ~120/ 230 В с автоматической настройкой на уровень входного напряжения. - Выходное напряжение =24 В, номинальный ток нагрузки 2.5 А. - Защита от коротких замыканий в цепи нагрузки.5 РАСЧЕТ ПРЕДЛАГАЕМОЙ САУОпределим параметры математической модели САУ. Передаточная функция объекта управления (ОУ) получены экспериментальным методомстепень открытия клапана топлива (природный газ) – давление пара за барабаном:размерность коэффициента передачи .Создадим модель ОУ в программе MATLAB Simulink (рис. 6)Рис. Модель объекта управленияПостроим отклик ОУ на единичное ступенчатое воздействие (рис. 7).Рис. Переходный процессПередаточную функцию датчика примем как пропорциональное звено с коэффициентом передачи:Передаточную функцию исполнительного механизма примем как пропорциональное звено с коэффициентом передачи:По рассчитанным характеристикам создадим модель устройства в программе MATLAB Simulink (рис. 8)Рис. 8МодельСАУ Check Step Response CharacteristicsДляопределенияоптимальныхпараметровПИ-регулятораиспользуемблок Check Step Response Characteristics, которыйявляетсяблокомпакета Signal Constraints. Он имеет свое рабочее окно и меню и позволяет в интерактивном режиме выполнять следующие операции:задать требуемые ограничения во временной области на любой сигнал оптимизируемой системы;указать параметры, подлежащие оптимизации;указать неопределенные параметры;провести параметрическую оптимизацию системы с учетом заданных ограничений.Зададим первоначальные значения ПИ регулятора:kp=1ki=1Зададим требуемые критерии качества САУ:– время переходного процесса 160 с;– максимальное отклонение при переходном процессе 20 %;– максимальное отклонение в установившемся режиме 5 %Рис. 9 Задание критериев качестваРис. 10 Критерии качества САУПолучим оптимизированные значения настроек регулятораkp=10ki=16 АНАЛИЗ КАЧЕСТВА САУРис. 11 Модель САУ с трендомПостроим тренд управляемого параметра на интервале 300-600 с.В качестве возмущающего воздействия (отбор пара потребителем) зададим случайную величину.Тренд управляемого параметра преобразуем в таблицу 30 дискретных значений параметра mi через равные временные интервалы.Рис. 12 Тренд управляемого параметра – давление параТаблица 3Дискретные значения уровняnmi13,9443,9030,0410,0410,00223,9283,9030,0250,0250,00133,9073,9030,0040,0040,043,8533,903-0,050,050,053,8873,903-0,0160,0160,063,9443,9030,0410,0410,00273,9263,9030,0230,0230,00183,9113,9030,0080,0080,093,8273,903-0,0760,0760,006103,8833,903-0,020,020,0113,8593,903-0,0440,0440,002123,8163,903-0,0870,0870,008133,8013,903-0,1020,1020,01143,9393,9030,0360,0360,001153,9283,9030,0250,0250,001164,033,9030,1270,1270,016173,9333,9030,030,140,02183,9623,9030,0590,0590,003193,8563,903-0,0470,0470,002203,9723,9030,0690,0690,005213,8723,903-0,0310,0310,001223,8843,903-0,0190,0190,0233,923,9030,0170,0170,0243,9363,9030,0330,0330,001253,93,903-0,0030,0030,0263,9143,9030,0110,0110,0273,7933,903-0,110,110,01283,8333,903-0,070,070,0294,0183,9030,1150,1150,013303,9143,9030,0110,0110,0Σ3,9030,01,460,105Для проверки такого подчинения определяют среднеквадратическое отклонение ряда дискретных значений параметра (стандарт) по формуле Бесселя:и по формуле нормального распределенияТак как и отличаются друг от друга менее чем на 10 %, то действительный закон распределения принимаем как нормальный. 0,00380,12ПолучаемСледовательно, САУ давления в целом удовлетворяет требованиям регламента.ВЫВОДЫВ курсовой работе разработана САУ давлением пара за барабаном парового котла БКЗ 75-3,9 ГМА. Разработана алгоритмическая схема САУ, функциональная схема, техническая структура. Проведено моделирования системы, определены оптимальные параметры автоматического регулятора. Определены показатели качества системы.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКСуриков В.Н., Буйлов Г.П. Автоматизация технологических процессов и производств: учебно-методическое пособие по курсовому проектированию/ ВШТЭ СПбГУПТД.- СПб., 2017.- 116 с.: ил.41, табл.4.Суриков В.Н., Буйлов Г.П. Автоматизация технологических процессов и производств: учеб.–метод. пособие.– СПб.: СПб ГТУРП, 2011.Ч. 1.–77 с.Наладка автоматического регулирования барабанных паровых котлов/А. С. Клюев, А. Т. Лебедев, С. И. Новиков. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 280 с.