Разработка системы управления узлом подготовки реакционной смеси с применением САР соотношения расходов презентация

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Ивановский государственный химико – технологический университет Кафедра технической кибернетики и автоматики «Разработка системы управления узлом подготовки реакционной смеси с применением САР соотношения расходов» Подготовил: ст. гр. 4 – 35 Полянин С.В. Руководитель: доц., к.т.н. Невиницын В.Ю.

Цель и задачи работы: Цель: разработка системы управления узлом подготовки реакционной смеси с применением САР соотношения расходов, анализ технологического процесса как объекта управления. Задачи: 1. Охарактеризовать технологический процесс. 2. Разработать функциональную схему системы автоматизации. 3. Разработать структурную схему системы управления. 4. Разработать модель объекта управления. 5. Провести алгоритмический и параметрический синтез системы управления. 6. Разработать программные средства моделирования. 7. Осуществить моделирование системы управления с целью уточнения настроек регулятора, установление факта устойчивости, инвариантности, ковариантности и грубости. 8. Провести анализ результатов моделирования, сформулировать выводы и рекомендации по реализации системы управления. 9. Разработка схемы автоматизации и выбор комплекса технических средств АСУТП.

Технологическая схема объекта управления Рис. 1. Технологическая схема процесса получения целевого продукта с заданной концентрацией Назначение и цель объектов: Смеситель: получение смеси с заданным значением концентрации, путем смешения двух потоков жидкости. Теплообменник: нагрев жидкости до заданной температуры. Реактор: проведение хим. реакции.

Математическое описание объектов Математическая модель смесителя с истечением жидкости путем организации сообщающихся сосудов Начальные условия: Математическая модель теплообменника с паровой рубашкой Начальные условия: Математическая модель реактора Начальные условия:

Статические и динамические характеристики объектов по различным каналам управления Смеситель Теплообменник Реактор Рис. 2. Статические характеристики объектов по каналам управления Рис. 3. Динамические характеристики объектов по каналам управления

Значения коэффициентов передачи и постоянных времени по различным каналам Смеситель Теплообменник Реактор

Упрощенная схема системы автоматизации Рис. 4. Упрощенная схема системы автоматизации

Структурные схемы объектов управления Смеситель Теплообменник Рис. 5 Рис. 5. Структурная схема Рис. 6. Структурная схема смесителя теплообменника Реактор Рис. 7. Структурная схема реактора

Синтез системы управления смесителем Рис. 8. Структурная схема системы управления смесителем Обозначения: (U2зад=U21зад+U22зад, U21зад=X2Kc)

Синтез системы управления теплообменником Рис. 9. Структурная схема системы управления теплообменником

Моделирование системы управления смесителем Инвариантность Рис. 10. Переходные процессы регулирования при действии ступенчатого возмущения по X2=0.1

Моделирование системы управления теплообменником Инвариантность Ковариантность

Показатели качества для смесителя Х2=±0.1 y2зад=±0.1

Показатели качества для теплообменника Х1=±2.75 y2зад=±8.6

Схема автоматизации с применением контроллера

Спасибо за внимание