- ступінь відкриття клапана разбавляющей води, G рв - Витрата разбавляющей води, С рв - Концентрація разбавляющей води, D рв - Діаметр трубопроводу разбавляющей води, l - довжина трубопроводу від місця додавання води до насоса, l рм - довжина трубопроводу від насоса до вимірника концентрації, V н - Внутрішній об'єм насоса, G рм - Витрата розведеної маси, С рм - Концентрація розведеної маси.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
Математична модель вузла розбавлення
(8)
- невідомо - невідомо
Складемо рівняння для знаходження і
(9)
Таким чином
Експериментальне визначення часу запізнювання по каналах вузла розведення.
(10)
(11)
(12)
(13)
Оскільки трубопровід має різне перетин
(14)
де
Згідно (12)
Щоб врахувати дифузор і конфузор насоса
(15)
lф - сумарна довжина дифузора і конфузора
(16)
Приймемо, що дифузор і конфузор являють собою трубопровід радіусом 0,1м
(17)
(18)
Де Vн - обсяг насоса, Vф - обсяг фланців, Vк - об'єм внутрішньої камери насоса.
фланців два, тому:
(19)
Оскільки фланець - це труба:
(20)
(21)
Підставивши [20] і [21] в [19]:
Приймемо, що насос це теж відрізок трубопроводу, розрахуємо його обсяг і введемо поправочний коефіцієнт
(22)
Таким чином, згідно [18] внутрішній об'єм насоса
Оскільки змішування відбувається також і в трубопроводі, додамо до обсягу насоса об'єм трубопроводу.
(23)
(24)
Обсяг конфузора:
(25)
Обсяг дифузора вважається по [25]
Обсяг трубопроводу розведеної маси (Vтр2) вважається по [24]
м3
3
тоді
[с] [с] (26)
(27)
(28)
(29)
(30)
Тоді модель насоса змішувача прийме вигляд з урахуванням запізнювання по каналу регулюючого органу на трубопроводі разбавляющей води:
2.2 Передавальні функції ОУ по керуючому і обурює впливів
На малюнку 3 зображена передавальна функція вузла розведення маси.
Рис.3. Передавальна функція ОУ.
W р (p) - передавальна функція об'єкта регулювання.
W (р)==
Wд (p) - передавальна функції датчика концентрації.
Виконавчий механізм з позиціонером:
Передавальна функція органу регулювання.
Wро (Р)=Кро=
Wоб.екв. (Р)=6,25 * 2,7 * 0,6 *
3. Вибір і техніко-економічне обгрунтування запропонованих способів управління САУ
. 1 Огляд існуючих способів і систем автоматичного управління та їх аналіз
На підприємстві поки немає централізованої системи управління концентрацією маси перед дисковими млинами.
Існуюча система автоматизації включає наступні системи автоматики;
- САУ тиску на вході дискової млини.
САУ управління концентрацією паперової маси.
витратоміри встановлені на виході дискових млинів
Процес управління концентрацією паперової маси здійснюється рольщик 4 розряду в поло-ручному режимі, за допомогою простих регуляторів ТРМ210 .Система автоматизації має дуже низьку швидкодію, що не забезпечує хороший динамічний процес. Потрібен постійний контроль роботи регуляторів обслуговуючим персоналом. Система не має можливості інформувати оператора про стан роботи виконавчих механізмів. Не є можливості оператору оперативно впливати на процеси, що знижує якість продукції, що випускається.
3.2 Пропоновані спосіб і система автоматичного управління
Пропоную призвести автоматизацію вузла розбавлення макулатурної маси перед дискової млином, оскільки існуюча система автоматики не відповідає вимогам сучасної автоматики, концентрація маси регулюється в дуже грубих межах, відсутнє регулювання тиску маси на вході в Рафінери, немає візуалізації процесу розведення.
Пропоную впровадити ПЛК фірми Mitsubishi Electric серії FX3U
