Автоматизація процесу адсорбції в адсорбері неперервної дії з псевдорозрідженим шаром

• Контур регулювання концентрації очищеного газу по витраті компонентів з адсорбера та з десорбера

    Концентрацію  очищеного газу на виході з  адсорбера будемо вимірювати  концентратоміром типу МН5130-1. Сигнал  із ПВП надходить на давач концентрації, вихід якого подається на вхід мікропроцесорного регулятора МИК-25.

 

 

- 18 -

 

 

Вихід із мікропроцесорного регулятора МИК-25 подаємо на ВМ, який у свою чергу діє на РО. Оскільки потрібно перетворити електричний сигнал у пневматичний, вибираємо ВМ разом із РО типу Samson???, який має вбудований електро-пневмоперетворювач.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 19 -

3. Розрахунок  САР

    3.1. Функція передачі об’єкта

    Із довідкових джерел отримав функцію передачі контуру регулювання температури в десорбері:

W(p)=

    Вхідна  величина %ходуРО = 15%.

    Вибираємо  ПІД-регулятор, адже цей контур є достатньо складний.

    Для вибраного m та фіксованого T_d в площині параметрів і будую границю області запасу стійкості, з якої визначаю оптимальні значення параметрів настроювання ( )_опт, ( )_опт. Для деяких типів аналогових регуляторів розраховані оптимальні значення параметрів настроювання ПІД-регулятора повинні задовільняти умову:

.

    Для  знаходження оптимальних параметрів настроювання складаю програму в середовищі MATLAB:

 T=0.75; m=0.303; k=1.4; Td=0.6;

 w=[0.0001:0.001:0.99];

 p=-m*w+i*w;

Wor=k./(T*p+1).^4;

Aor=abs(Wor);

fior=phase(Wor);

hama=abs(fior)+atan(m)-pi;

kpTi=w*sqrt(m^2+1).*(m*cos(hama)-sin(hama))./Aor+w.^2*(m^2+1)*Td;

kp=sqrt(m^2+1).*cos(hama)./Aor+2*Td*m*w;

[parPI,j]=max(kpTi);

parP=kp(j);

Kp=parP,                                %Kp=1.1313

Tiz=parP/parPI,                     %Tiz=1.4021

Ti=parPI,                               %Ti=0.8069

kk=0;

 

 

- 20 -

if Td/Kp/Tiz>0.5

    kk=1;

end;

kk

plot(kp,kpTi,'k');grid;

line([parP parP],[0 parPI]);

line([0 parP],[parPI parPI]);

           %parP=(kp)opt

           %parPI=(kp/Tiz)opt

           %Tiz=Ti

Границя області заданого запасу стійкості.

Значення оптимальних параметрів ПІД-регулятора:

(kp_Tiz)opt= 0.8069     

(kp)opt= 1.1313              

Tiz =1.1313/0.8069=1.4020, с                                   

Td/Tiz=0.6/1.4020=0.4280;                   

0 < 0.4280 < 0.5 – умова виконується.

 

    Згідно  програми оптимальними параметрами настроювання ПІД-регулятора є такі:

Kp=1.1313

Ti=0.8069

Td=0.6

 

 

- 21 -

Висновок

 

    Під час виконання курсового проекту я зробив опис процесу адсорбції-десорбції, склав тепловий і матеріальний баланси, технологічну карту та структурну схему взаємозв’язку між технологічними параметрами   

об’єкта. Також була розроблена ФСА процесу та підібрані технічні засоби автоматизації.

    Вибравши  відповідну функцію передачі  для контуру регулювання температури  в десорбері, за допомогою середовища MATLAB розрахував оптимальні параметри настроювання ПІД-регулятора.

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Література

1. Автоматическое регулирование и регуляторы в химической промышленности/ Шарков А.А., Притыко Г.М., Палюх Б.В. - М.:Химия, 1990. -288 с.
2. Полоцкий Л.М., Лапшенков Г.И. Автоматизация химических производств. - М.:Высшая школа, 1982.
3. Справочник. Промышленные приборы и средства автоматизации/ Под ред. Черенкова В.В. - М.: Машиностроение, 1987. - 847 с.
4. Наладка средств измерений и систем технологического контроля: Справочное пособие/ А.С. Клюев, Д.М. Пин и др. Под ред. А.С. Клюева. - М.:Энергоатомиздат, 1990. - 400 с.
5. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное пособие/А.С. Клюев, А.Т. Лебедев, С.А. Клюев, А.Г. Товарнов/Под ред. А.С. Клюева - М.:Энергоатомиздат, 1989. - 368 с.
6. Автоматическое управление в химической промышленности: Учебник для вузов. Под ред. Е.Г.Дудникова. - М.:Химия, 1987.- 368 с.
7. Адсорбция из растворов на поверхности твердых тел/Ч.Джайло, Б.Инграм, Дж.Клюни и др./ - 1986.- 488 с.
8. Процессы и аппараты химической технологии.Ч.2 /Ю.И.Дытнерский/ – М.:Химия, 1995.- 368 с.
9. Основные процессы и аппараты химической технологии /А.Г.Касаткин/ –  

     784 с.

10. Процессы и аппараты химической технологии /А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган/ – 848 с.
11. Вибір первинних перетворювачів температури в системах контролю та керування. Методичні вказівки до виконання курсових та дипломних проектів(робіт) /В.О.Фединець, Я.П.Юсик/ - Львів 2004.- 24 с.
12. Серпионова Е.Н. Промышленная адсорбция газов и паров.