ювання температури залежить від фізико-хімічних параметрів процесу і конструкції апарату. Тому загальні рекомендації щодо вибору автоматичної системи регулювання (АСР) температури сформулювати неможливо, і потрібен аналіз кожного конкретного процесу.
Завдання управління зміни температур екзотермічніреакцій в реакторі полягає в забезпечення стійкості процесу при заданих показниках якості. Найчастіше застосовуються одноконтурні системи управління, тому що вони більш економічні і прості в реалізації. Технологічна схема реактора з одноконтурной схемою регулювання має вигляд (Рис.2.):
Ріс.2.Схема одноконтурной АСР в хімічному реакторі
де
- реактор;
ТІ - перетворювач вимірювання температури;
ТС - регулятор температури;
Т р - температура реакційної суміші в реакторі.
Але при цьому досить таки важко досягти бажаного результату. З метою забезпечення швидкодії застосовуються багатоконтурні системи управління. З цією метою в об'єкті крім основної вихідної координати, вибираються допоміжні, які схильні до тих же збурень, але є менш інерційними і мають мале запізнювання. В принципі таких допоміжних величин може бути обрано декілька, число їх визначає кількість контурів. У даному випадку для регулювання подачі холодоагенту ми використовуємо каскадну схему управління. Це дозволить помітно поліпшити показники перехідного процесу в об'єкті.
Функціональна схема реактора з каскадної схемою регулювання має вигляд (Рис.3.):
Ріс.3.Схема двоконтурної каскадної АСР в хімічному реакторі
де
- реактор;
ТІ - перетворювач вимірювання температури;
ТС - регулятор температури; - регулятор витрати охолоджуючої рідини; c - витрата охолоджуючої рідини;
Т р - температура реакційної суміші в реакторі;
Т с - температура охолоджуючої рідини.
На малюнку зверху показана двоконтурна АСР температури в хімічному реакторі допомогою зміни витрати хладогенту в сорочці реактора. З метою забезпечення більш високої якості регулювання, в схему введений стабілізуючий контур, в який входить регулятор АР1 підтримує температуру охолоджуючої рідини Тс в сорочці реактора. Значення цієї температури задається регулятором АР коригуючого контуру регулювання температури реакційної суміші Тр в реакторі.
хімічний реакція регулятор
3.Определение передавальної функції об'єкта управління
Побудова математичної моделі об'єкта управління з експериментальної перехідної функції (або апроксимації експериментальної кривої розгону) проводиться в наступному порядку:
. На підставі форми перехідної функції і залежно від динамічних властивостей досліджуваної системи встановлюються вид її передавальної функції.
. Визначаються значення коефіцієнтів передавальної функції з умови найкращого наближення моделі до об'єкта.
. Проводиться оцінка точності апроксимації.
У даній роботі я використовував програму, яка дає можливість швидко розраховувати передавальні функції об'єктів, їй є програма RKPF. Програма розраховує коефіцієнти передавальної функції об'єкта по введеної кривої розгону (у вигляді значень виходу від часу), відображаючи це у вигляді графіків і числових значень. Скористаємося цією програмою. При запуску програми необхідно вказати тип перехідного процесу і вхідні значення в діалоговому вікні. У нашому випадку показання знімалися 21 разів, з інтервалом часу в 12,5 сек, процес з самовирівнюванням. Після цього вводимо всі зняті значення в програму. Для отримання результату необхідно натиснути на кнопку «Обчислити» (розташовану на панелі інструментів).
Результат буде представлений в наступному вигляді:
Провівши обчислення, програма виводить результат:
Таблиця 1
? ts (1? s) q=t/F 1 (1? q) (1? s) (1? q) 1? 2q + q 2/2 (1? S) (1? 2q + q 2/2) 520010111152,4512,50,0180,9820,1280,8890,8840,7840,77952,9250,0360,9640,25590,7780,7590,5810,56754,0437,50,08160,91840,38390,6680,6230,3910,36455,86500,15440,84560,51180,5570,4860,2120,18558,1362,50,24520,75480,63980,4460,360,0460,03760,4750,3360,6640,76770,3350,248-0,109-0,08163,1387,50,44520,55480,89570,2240,148-0,251-0,16665,631000,54520,45481,02360,1140,064-0,38-0,21468,3112,50,6520,3481,15160,0030,001-0,497-0,23770,861250,75440,24561,2796-0,108-0,043-0,602-0,24172,68137,50,82720,17281,4075-0,219-0,074-0,695-0,23...
