47655

ЛОКАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ

Книга

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Курсовой проект по курсу “Локальные системы автоматики†посвящен синтезу локальной системы регулирования технологического параметра объекта включающему в себя выбор необходимого закона регулирования регулятора и разработку системы в целом на базе приборов ГСП. Ниже рассматриваются основные системы регулирования барабанных котлов каждая из которых включена в отдельное задание на курсовое проектирование. СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПАРА ПЕРЕД ТУРБИНОЙ к заданию № 1 Основным требованием предъявляемым к котлам является выработка...

Русский

2013-12-12

1.26 MB

3 чел.

21

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЯЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

ЛОКАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

АВТОМАТИКИ

Рязань 2003

ВВЕДЕНИЕ

 Автоматизация производственных процессов является одним из решающих факторов повышения производительности общественного труда, интенсификации производства, повышения его эффективности. Автоматизация производства предполагает широкое использование приборов, выпускаемых отечественной промышленностью.

Курсовой проект по курсу “Локальные системы автоматики” посвящен синтезу локальной системы регулирования технологического параметра объекта, включающему в себя выбор необходимого закона регулирования регулятора и разработку системы  в целом на базе приборов ГСП. В качестве объекта автоматизации предложен паровой барабанный котел, вырабатывающий пар для турбины тепловой электрической станции (ТЭС), отличающийся многообразием регулируемых технологических параметров, что позволило сочетать в задании различные по характеру регулируемой величины автоматические системы с единым объектом автоматизации.

Основой для выполнения курсового проекта является конспект лекций по “Локальным системам автоматики”, однако только широкое использование научно -  технической и справочной литературы, приведенной в библиографическом списке, дает возможность более обоснованно и полно выполнить необходимые теоретические и схемные разработки.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. При оформлении задания следует дать описание объекта автоматизации, а также  место и назначение проектируемой автоматической системы в общем комплексе автоматизируемого объекта.

2. Дать номер исполняемого варианта задания и привести численные значения исходных данных, учитываемых при разработке системы.

3. Графическую часть задания следует выполнять на миллиметровой бумаге. При построении графика необходимо указывать координатную сетку с обозначением величин, откладываемых по осям, и единиц их измерения.

4. Рекомендуется располагать материал проекта в порядке, соответствующем заданию на разработку. При изложении материала необходимо указывать на используемые литературные источники.

5. Пояснительная записка к курсовому проекту должна быть выполнена аккуратно, без грубых исправлений.

6. При использовании для вычислений ЭВМ в записку включаются распечатки программы и результата решения задачи.

ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ

Пар для турбин тепловых электрических станций вырабатывается паровыми котлами, которые подразделяют на барабанные и прямоточные. Рассмотрим процесс производства пара в барабанных котлах [1,2,3,10,11].

Рис.1. Принципиальная схема барабанного котла и его основные технологические параметры:

1 – топка; 2 – опускные трубы; 3 – подъемные трубы       циркуляционного контура; 4  - барабан; 5,7 – пароперегреватели; 8 – главная паровая задвижка; 9 – водяной экономайзер; 10 – регулировочный питательный клапан; 11 – дутьевой вентилятор; 12 – дымосос; 13 – воздухоподогреватель;  – расход топлива и воздуха; - расход воды на продувку и впрыск, питательной воды;  – уровень, давление и расход пара на барабане;   - давление, расход и температура перегретого пара; – количество уходящих газов;  – тепловая нагрузка;  – содержание кислорода в уходящих газах;  – разрежение в верхней части топки.

Технологическая схема барабанного котла показана на рис.1. Пар в котлах, используемый для вращения турбин электрических генераторов, получается за счет передачи теплоты от сжигаемого топлива рабочему телу – воде, в результате чего она нагревается до кипения и испаряется. Затем происходит перегрев пара до установленных технологических параметров. Эти стадии преобразования воды в перегретый пар проходят в поверхностях нагрева, которые подразделяют на подогревательные, испарительные и перегревательные.

Система подъемных 3 и опускных 2 труб с барабаном 4 и коллекторами образует циркуляционный контур. Барабан 4 котла является элементом контура, где совершается парообразование.

Топливо и воздух поступают в камеры сгорания через особые горелочные устройства, конструкция которых зависит от вида сжигаемого топлива. Теплота от горячих газов через систему многочисленных теплообменников отбирается питательной водой и идет на парообразование и нагрев пара до заданных параметров. Далее газы по газоходам направляются к дымососу 12 и выбрасываются в атмосферу.

В газоходах устанавливают теплообменники: пароперегреватели 5 и 7, экономайзеры 9 для подогрева питательной воды и воздухоподогреватели 13. Таким образом, возрастают процент использования теплоты органического топлива, а следовательно, и кпд котла.

Для правильной оценки свойств котлов как объектов управления рассмотрим особенности их работы.

В барабанном котле (рис.1) отклонение параметров от заданных может происходить при изменении  нагрузки котла за счет изменения подачи пара на турбины генераторов, так и под воздействием других факторов

Увеличение нагрузки котла приводит к снижению давления в барабане 4 и паропроводах. Для восстановления давления необходимо увеличить подачу топлива, а значит, и воздуха, т.е. поддерживать оптимальное соотношение топливо – воздух. При этом изменяется тепловой режим как по газовоздушному тракту, так и по пароводяному.

Таким образом, поддержание нагрузки связано с регулированием давления пара, где регулирующим воздействием является изменение подачи топлива. Котел должен иметь регулятор тепловой нагрузки. Для обеспечения минимума потерь при сжигании топлива необходим также регулятор экономичности горения, поддерживающий заданное соотношение топливо – воздух изменением потока воздуха от дутьевого вентилятора. Подача питательной воды должна соответствовать расходу вырабатываемого пара. Промежуточным звеном между паром и водой служит барабан. Заданный уровень воды в барабане котла определяет не только это соответствие, но его безаварийную работу, поэтому уровень Hб следует регулировать, воздействуя на регулировочный питательный клапан. Продукты сгорания в виде топочных газов выводятся в дымовую трубу, при этом в котле должна поддерживаться определенная степень разрежения Sт в верхней части топки, что предохраняет от выброса продуктов сгорания в помещение. Топочные газы отсасываются дымососами. Оставшиеся после парообразования соли выводят из барабана непрерывной продувкой через продувочный клапан. Для повышения надежности и долговечности турбин, обеспечения экономичной работы тепловой установки необходимо также поддержание в заданных пределах температуры перегретого пара.

Ниже рассматриваются основные системы регулирования барабанных котлов, каждая из которых включена в отдельное задание на курсовое проектирование. Каждое задание имеет ряд вариантов, представленных в табл. 1 – 5.

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПАРА

ПЕРЕД ТУРБИНОЙ (к заданию № 1)

Основным требованием, предъявляемым к котлам, является выработка заданного количества пара с установленными качественными показателями.

Постоянство давления вырабатываемого пара обеспечивает экономичную работу турбины. По принятым нормам отклонение давления пара в установившемся режиме не должно превышать 2% номинального. При этом выработка пара котлом зависит от теплоты, выделяющейся при сгорании топлива. Недостаточное количество топлива приводит к снижению давления пара.

Схема регулирования давления пара перед турбиной показана на рис.2. В данном варианте схемы на вход регулятора давления пара РД поступают сигналы от задатчика 3, по линии   главной обратной связи сигнал о давлении пара перед турбиной, а по линии  сигнал о давлении топлива на входе регулирующего органа 1, управляемого регулятором. При этом введение сигнала от внешнего возмущения дает возможность улучшить качественные показатели системы регулирования за счет введения канала компенсации указанного возмущения. Имеют место и другие возмущающие факторы, оказывающие влияние на величину давления, например изменение качественного состава топлива, подаваемого в топку, изменение расхода перегретого пара на турбину, регулируемого регулятором  частоты  (мощности  генератора) вращения турбины, и др.

                                                  

 

Рис.2. Схема регулирования давление пара перед турбиной:

1,2 – регулирующие органы; 3 – задатчик давления пара; PД, PN - регуляторы давления и скорости вращения турбины  (мощности генератора); - давление топлива и перегретого пара перед регулирующим органами; 4 – барабан; 5 пароперегреватель.

Передаточная функция объекта регулирования по каналу “регулирующее воздействие  - давление перегретого пара ” может быть представлена в двух вариантах:

вариант А                     ;                                        (1)

вариант Б                      ,                            (2)

где - коэффициент передачи объекта по регулирующему воздействию при нормальном расчетном давлении топлива  на входе регулирующего органа; - постоянные времени объекта; - время чистого запаздывания объекта.

Передаточная функция объекта по каналу “возмущение - давление пара ” отличается от передаточной функции объекта по регулирующему каналу только коэффициентом передачи каналу передачи, имеющим значение. Следует иметь в виду, что коэффициент зависит от степени открытия  регулирующего органа подачи топлива. Эта зависимость в первом приближении может быть представлена как - максимальное перемещение регулирующего органа.

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В БАРАБАНЕ

(к заданию № 2)

Для барабанных котлов в установившемся режиме должно поддерживаться равенство между расходом питательной воды и количеством вырабатываемого пара. Уровень воды в барабане  является показателем этого соответствия. Кроме того, надежность и безопасность работы котла и турбины зависит от поддержания заданного уровня в барабане.

При уменьшении уровня ниже допустимого предела проточная часть турбины заносится солями и в нее попадает влага, нарушается питание водой подъемных труб, ухудшается прочность стыковочных соединений и возникает тяжелая авария – пережог труб. Для надежного питания котлов водой допустимые значения отклонений уровня не должно превышать 100 мм вод. ст.

На колебания уровня воды в барабане  влияет величина и скорость изменения тепловой нагрузки, расход пара на турбину, количество подачи питательной воды в барабан.

На рис.3 представлен один из возможных вариантов системы регулирования питания барабанных котлов водой. Формирующими сигналами для регулятора уровня РУ являются уровень воды в барабане, расход пара, сигнал задатчика 4. Регулятор стабилизирует заданный уровень в барабане в стационарных режимах по сигналу. Однако при возмущении по расходу пара сигнал по уровню не обеспечивает быстрой компенсации отклонений, поэтому регулятор питания практически должен снимать нарушения режима еще до изменения уровня, для чего введена на его вход компенсирующая связь по возмущению .

                      

Рис.3. Схема регулирования уровня воды в барабане:

1 – барабан; 2 – датчик уровня; 3 – регулирующий орган    притока питательной воды    4 – задатчик уровня; 5 – измеритель расхода перегретого пара; 6 – экономайзер;

- регулятор уровня.

В динамическом отношении объект регулирования в системе стабилизации уровня воды в барабане может быть представлен следующими передаточными функциями:

Вариант А: ;    (3)

 

 ,              (4)

где  - коэффициенты передачи объекта по регулирующему каналу и по возмущению;  - запаздывание в регулирующем канале и канале возмущения;  - постоянные времени объекта.

Вариант Б: ;             (5)             .   (6)

СИСТЕМА  РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПАРА

(к заданию № 3)

При работе паровых котлов важным параметром является температура перегретого пара. Поддержание ее в заданных пределах обеспечивает экономичную работу тепловой установки, повышает надежность и долговечность турбины. При резком снижении температуры перегрева пара возрастает его влажность, при повышении температуры возникают недопустимые тепловые расширения, поэтому отклонения температуры пара от номинальных значений не должны превышать  1% в стационарных режимах. Диапазон нагрузок для каждого котла определяется его конструктивными особенностями.

На статические характеристики пароперегревателей влияет характер распределения теплоты между парогенерирующими и перегревательными поверхностями котла, шлакование и загрязнение поверхности нагрева, изменение температуры питательной воды, избыток воздуха, влажность топлива и т.д. На динамические свойства пароперегревателей наибольшее влияние оказывает изменения температуры или влажности пара на их входе, температурный режим котла и расход пара через котел. Особенностью динамических характеристик пароперегревателей является значительное запаздывание изменения температуры пара на выходе из них после возмущения, что связано с большой площадью и значительной длиной труб пароперегревателей.

              Рис.4. Схема регулирования  температуры перегретого пара:

1 – барабан; 2, 3 – первая и вторая ступени пароперегревателя; 4 –           регулирующий орган; 5 – задатчик; 6, 7 – датчики температуры; 8 –   пароохладитель;  - тепловой поток;  - регулятор температуры

На рис. 4 показана схема регулирования температуры перегретого пара. Участком регулирования температуры перегрева пара является часть поверхности пароперегревателя от места ввода охлаждающего агента до выходного коллектора, в котором поддерживается заданная температура. В современных котлах наиболее распространен способ регулирования с помощью впрыскивающих пароохладителей, через которые в паропровод поступает охлаждающий агент -  собственный конденсат котла или химически очищенная вода.

 На вход регулятора температуры РТ поступает основной сигнал от датчика температуры перегретого пара , сигнал задатчика 5, а также дополнительный сигнал  от измерителя возмущения, которое в данном случае определяется отклонением температуры  пара на выходе первой ступени пароперегревателя или непосредственно перед впрыскивающим пароохладителем. Управляющее воздействие, вырабатываемое регулятором, действует на регулирующий клапан впрыска 4 пароохладителя 8, понижая температуру пара за счет теплоты, отбираемой на испарение охлаждающей воды, впрыскиваемой в паропровод.

Передаточная функция объекта регулирования может быть записана по каналам распространения регулирующего воздействия  и возмущения  как

                           (7)

     (8)

где  - коэффициенты передачи объекта по соответствующим каналам;   - запаздывание в объекте;    - постоянные времени.

СИСТЕМА  РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ВОЗДУХА В ТОПКУ

(к заданию № 4)

Оптимальный режим сгорания топлива в топках паровых котлов является необходимым условием повышения их коэффициента полезного действия. Одним из наиболее распространенных  способов оценки экономичности процесса горения является анализ состава топочных газов, покидающих топку. Для корректировки оптимального соотношения “топливо – воздух” используют сигнал по процентному содержанию кислорода   в уходящих газах. Объектом регулирования принято считать топочную камеру и примыкающий к ней газоход конвективного пароперегревателя до места измерения содержания кислорода в топочных газах. Оптимальное значение содержания кислорода в уходящих газах для твердого топлива поддерживается от 3 до 4 %, а для газообразного – значительно меньше (для курсового проектирования принять диапазон задания - (0,51.5) %, а допустимую погрешность стабилизации – 5 %).

Схема системы регулирования подачи воздуха в топку показана на рис.5. На вход регулятора воздуха поступают сигнал от задатчика 3 содержания кислорода в уходящих топочных газах, сигнал измерителя содержания кислорода в топочных газах и дополнительный корректирующий сигнал по основному возмущению – расходу топлива. При этом регулятор воздуха РВ воздействует на клапан 4, изменяя приток воздуха от дутьевого вентилятора в топку.

 Рис.5. Регулирование подачи воздуха в топку и разрежения в дымоходе:

1 – топка; 2, 3 – задатчики; 4, 5 – регулирующие органы; 6 – дымосос;  - регуляторы воздуха и разрежения

Передаточная функция объекта по каналу регулирования на рабочем участке имеет вид

                                       (9)

по каналу действия основного возмущения:

                                          (10)

где  - коэффициенты передачи каналов объекта;  - запаздывание и постоянные времени объекта.

При рассмотрении вопросов выбора необходимого регулятора подачи воздуха в топку удобно будет к объекту регулирования отнести также измеритель концентрации кислорода в топочных газах, имеющих, как правило, значительную постоянную времени, соизмеримую с , и пользоваться измененной передаточной функцией объекта.

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ РАЗРЕЖЕНИЯ В ДЫМОХОДЕ

(к заданию № 5)

Система регулирования разрежения должна обеспечить его постоянство  в верхней части топки барабанного котла, благодаря чему достигается устойчивость факела и создаются условия, препятствующие выбросам газов из – под обмуровки. Автоматическая система регулирования разрежения представлена на рис.5 и состоит из регулятора разрежения РР, на который поступают сигнал  с датчика разрежения, сигнал с задатчика 2 и сигнал  с расходомера количества воздуха , поступающего в топочную камеру и представляющего основное внешнее возмущение, изменяющее регулируемый параметр . Управляющее воздействие с регулятора поступает на регулирующий орган 5 дымососа 6.

Передаточные функции объекта по регулирующему каналу и каналу возмущения имеют вид:

          (11)

                                 (12)

где  - коэффициенты передачи объекта по соответствующим каналам;  - запаздывание в регулирующем канале;  - запаздывание в канале действия возмущения;

- постоянные времени объекта.

Номинальное значение  принять равным 0,8, где  - атмосферное давление. Допустимую погрешность стабилизации принять равной 5% от номинального значения стабилизируемого параметра.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Необходимо разработать одну из пяти вышеприведенных локальных систем, используемых для поддержания на заданном уровне основных параметров парового барабанного котла. Номер проектируемой системы и номер варианта исходных данных к ней задаются преподавателем. Исходные данные приведены в табл. 1-5, причем номер таблицы и номер проектируемой системы (номер задания) должны совпадать.

Общие требования

1. Регулируемый параметр должен поддерживаться на заданном уровне с допустимым отклонением, не превышающим значения, указанного в описании системы.

2. При проведении соответствующих расчетов считать, что возмущения, действующие на объект, носят низкочастотный характер и изменяются в пределах 50% от их номинального абсолютного значения.

3. Показатель колебательности замкнутой системы регулирования не должен превышать значения , указанного в исходных данных. Степень колебательности замкнутой системы должна быть не менее значения , указанного там же. В расчетах использовать ограничение на тот параметр, который указан в варианте задания.

4. Спроектированный регулятор должен обеспечивать максимальное подавление низкочастотных возмущений, действующих на объект регулирования.

5. При разработке аппаратурных средств локальной системы регулирования использовать типовые унифицированные узлы и приборы, серийно выпускаемые отечественной промышленностью. Предусмотреть возможность ручного дистанционного управления регулируемым параметром объекта, а также возможностью дистанционного визуального контроля и записи изменений регулируемого параметра на диаграммной ленте. Считать, что объект управления удален от пункта управления, где сосредоточена контрольно- измерительная и регулирующая аппаратура, на расстояние 500 м.

Содержание и последовательность выполнения задания

Рекомендуется следующий порядок выполнения задания.

1. Выбрать для системы регулирования типовой датчик и нормирующий измерительный преобразователь. Если инерционность датчика значительно меньше инерционности объекта регулирования, то ею в дальнейших расчетах можно пренебречь. В противном случае датчик следует отнести к объекту регулирования, т.е. регулируемой величиной объекта удобнее считать выходной параметр датчика. Отметить особенности использования датчика и способ его подключения к объекту.

2. Определить оптимальный закон регулирования регулятора в одноконтурной системе, включающей в себя только объект и  регулятор, исходя из критерия минимума среднеквадратической ошибки в системе. Построить переходные процессы системы по управляющему и возмущающему воздействиям для случая использования такого регулятора.

3. Приняв за основу вид закона регулирования, полученный в пункте 2 , определить оптимальные значения параметров настройки регулятора из условия максимального подавления низкочастотных возмущений, действующих  на объект регулирования, при наличии ограничений на параметр, характеризующий колебательность переходного процесса в системе.

4. Для найденных оптимальных значений параметров настройки регулятора построить переходные процессы замкнутой системы регулирования по управлению и возмущению, сравнить их с переходными характеристиками, полученными в пункте 2, и сделать окончательный вывод о численных значениях параметров настройки регуляторов.

5. Определить требуемую передаточную функцию устройства ввода возмущения в компенсирующий канал. При неполной компенсации оценить переходный процесс системы по возмущению.

6. С учетом требуемого закона регулирования регулятора и вида его аппаратурной реализации (электрический регулятор, пневматический или цифровой) выбрать типовой унифицированный промышленный регулятор для варианта аналогового исполнения или разработать структуру и схему алгоритма управления регулятора на базе выпускаемых промышленностью микропроцессорных устройств для варианта цифрового исполнения. Привести схему регулятора и дать описание его работы.

7. При использовании электрического регулятора выбрать исполнительный механизм и схему управления им с учетом следующих условий. Требуемый крутящий момент равен [кгс м], где численно равно номеру выполняемого варианта задания. Время полного хода исполнительного механизма не более 25 с. Полный ход вала исполнительного механизма – 90 угловых градусов.

При использовании пневматического регулятора выбрать пневматический исполнительный механизм из условия обеспечения перестановочного усилия на регулирующий орган 50 кгс при полном ходе штока, равном 2см.

8. Разработать схему дистанционного ручного управления объектом.

9. Выбрать вторичный прибор для контроля и регистрации регулируемого параметра объекта управления.

10. Дать описание общей схемы системы регулирования.

11. Сделать краткие выводы относительно полученного результата выполнения задания. Привести библиографический список.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Перед тем, как приступить к выполнению задания, необходимо тщательно ознакомиться с особенностями объекта автоматизации и исходными данными своего варианта задания.

Начать выполнение задания следует с выбора для разрабатываемой системы регулирования типового датчика, а также нормирующего измерительного преобразователя. При этом можно пользоваться данными, имеющимися в [4, 7]. Для некоторых типов датчиков (первичных  измерительных преобразователей) и нормирующих преобразователей, широко используемых на тепловых электрических станциях, данные приведены в приложении пособия. Основными определяющими параметрами при выборе датчика являются измеряемый диапазон отклонения регулируемой величины и допустимая погрешность измерения.

Измерение расхода жидких или газообразных веществ удобно осуществлять с помощью дифференциальных манометров, измеряющих разность давлений (перепад давления) на специальном сужающем устройстве трубопровода.

Класс точности датчика и  измерительного преобразователя должен соответствовать допустимой погрешности стабилизации регулируемой величины в установившемся режиме.

По п. 2 задания оптимальную передаточную функцию регулятора можно определить по приближенной формуле [2. C. 160]:

 ,                                        (13)     

где  - запаздывание в объекте;  - передаточная функция объекта по регулирующему каналу без учета запаздывания. Выражение (13) получено в предположении, что система имеет высокую предельную точность регулирования. Последнее возможно при малом запаздывании в объекте и при медленно меняющихся возмущениях.

Определение оптимальных значений параметров настройки регулятора в соответствии с п.3 задания включает в себя построение в пространстве параметров настройки области, внутри которой выполняется ограничение на показатель колебательности   (степень колебательности ). Затем в найденной области определяется точка, соответствующая максимуму подавления низкочастотных возмущений системой. Данная точка определяет оптимальную настройку регулятора [1, 2, 8, 9]. Для цифровых регуляторов в число параметров настройки входит также период квантования по времени, который выбирается из условия “малости” пульсаций в системе, вызванных временной дискретизацией сигнала.

По п.5 задания передаточная функция дополнительного устройства ввода возмущения на вход регулятора может быть найдена из условия полной компенсации влияния данного возмущения на регулируемую величину [2. С. 278].

Выбор типового аналогового промышленного регулятора можно осуществить в соответствии с данными, приведенными в справочной литературе [4, 7]. Достаточно полное описание особенностей реализации схем типовых промышленных регуляторов дано в [1]. При разработке схемы цифрового регулятора можно руководствоваться литературой [5, 6].

При выборе исполнительных механизмов и схем пусковых устройств к ним руководствоваться данными, приведенными в [4, 7].

В приложении для ориентировки приведены также характеристики некоторых вторичных аналоговых приборов и регулирующих блоков промышленных комплексов технических средств регулирования.

 

Таблица 1. Исходные данные к заданию № 1

№ вари-

анта

Тип ПФ объ-екта

МПа

МПа

Вид

регу-

лято-

ра

1

А

10

0,8

12

0,4

60

-

-

12

0,5

-

Э

2

А

20

0,9

10

0,5

70

-

-

20

0,55

-

П

3

А

30

1,0

8

0,6

80

-

-

20

0,6

-

Ц

4

А

40

1,2

6

0,7

90

-

-

30

0,65

-

Э

5

А

50

0,8

4

0,8

100

-

-

30

0,7

-

П

6

А

60

0,9

2

0,9

110

-

-

30

0,5

-

Ц

7

А

70

1,0

4

0,5

120

-

-

40

0,55

-

Э

8

А

80

1,2

6

0,6

130

-

-

40

0,6

-

П

9

А

90

0,8

8

0,7

140

-

-

40

0,65

-

Ц

10

А

100

0,9

10

0,8

150

-

-

40

0,7

-

Э

11

Б

15

1,0

12

0,9

-

20

40

15

-

1,2

П

12

Б

25

1,2

10

0,4

-

20

50

20

-

1,3

Ц

13

Б

35

0,8

8

0,5

-

30

50

15

-

1,4

Э

14

Б

45

0,9

6

0,6

-

50

40

20

-

1,5

П

15

Б

55

1,0

4

0,7

-

90

60

20

-

1,4

Ц

16

Б

65

1,2

2

0,8

-

30

70

30

-

1,3

Э

17

Б

75

0,8

4

0,9

-

30

80

25

-

1,2

П

18

Б

85

0,9

6

0,4

-

40

90

20

-

1,25

Ц

19

Б

95

1,0

8

0,5

-

80

50

25

-

1,35

Э

20

Б

105

1,2

10

0,6

-

60

100

30

-

1,45

П

Э, П, Ц – соответственно аналоговый электрический, пневматический, цифровой регуляторы;  - номинальное давление пара.

Таблица 2. Исходные данные к заданию № 2

вари-

анта

Тип

ПФ

объ-

екта

м

Т/ч

 м/с

,

м/с

Вид

регу

лято

ра

1

А

1,0

20

10

2

5

10

2

2,5

0,5

-

Э

2

А

1,5

30

20

4

10

8

3

3,5

0,55

-

П

3

А

1,0

40

24

6

15

5

4

4,5

0,6

-

Ц

4

А

1,5

50

24

8

5

15

2

2,5

0,65

-

Э

5

А

1,0

60

30

10

10

10

3

3,5

0,7

-

П

6

A

1,5

70

28

8

15

8

5

7

0,5

-

Ц

7

А

1,0

80

26

6

5

10

1

2

0,55

-

Э

8

А

1,5

90

15

4

10

4

2

3

0,6

-

П

9

А

2,0

100

8

2

15

6

3

5

0,65

-

Ц

10

А

1,0

110

15

4

5

12

1,5

3

0,7

-

Э

11

Б

1,0

100

24

6

-

-

2

4

-

1,2

П

12

Б

1,5

90

24

8

-

-

2

6

-

1,3

Ц

13

Б

2,0

80

30

10

-

-

1,5

5

-

1,4

Э

14

Б

1,0

70

32

8

-

-

3

10

-

1,5

П

15

Б

1,5

60

25

6

-

-

2,5

8

-

1,4

Ц

16

Б

2,0

50

15

4

-

-

1,5

6

-

1,3

Э

17

Б

1,0

40

8

2

-

-

2

6

-

1,2

П

18

Б

1,5

30

16

4

-

-

2

4

-

1,25

Ц

19

Б

2,0

20

18

6

-

-

0,5

2

-

1,35

Э

20

Б

1,0

10

25

8

-

-

1

3

-

1,45

П

- номинальный расход пара; Э, П, Ц – см. табл. 1; давление пара в барабане котла 10 Мпа.

Таблица 3. Исходные данные к заданию № 3

вариан-

та

Вид

регуля-

тора

1

400

800

0,7

50

0

5

0,5

-

Э

2

200

600

0,8

60

0

10

0,55

-

П

3

500

1000

0,9

70

0

15

0,6

-

Ц

4

450

1000

0,7

80

0

20

0,65

-

Э

5

250

500

0,8

90

0

25

0,7

-

П

6

400

900

0,9

100

0

30

0,5

-

Ц

7

450

1000

0,7

110

0

35

0,55

-

Э

8

200

700

0,8

120

0

20

0,6

-

П

9

500

1500

0,9

130

0

15

0,65

-

Ц

10

400

1200

0,7

140

0

25

0,7

-

Э

11

250

750

0,8

100

20

15

-

1,2

П

12

450

1400

0,9

90

30

20

-

1,3

Ц

13

500

1600

0,7

80

25

30

-

1,4

Э

14

200

800

0,8

70

35

25

-

1,5

П

15

400

1300

0,9

90

15

15

-

1,4

Ц

16

450

1400

0,7

100

10

20

-

1,3

Э

17

250

1200

0,8

60

20

25

-

1,2

П

18

500

!700

0,9

50

25

25

-

1,25

Ц

19

400

1400

0,7

120

15

20

-

1,35

Э

20

200

700

0,8

130

20

30

-

1,45

П

Э, П, Ц – соответственно аналоговый электрический, пневматический, цифровой регуляторы;  - номинальное значение .

Таблица 4. Исходные к заданию № 4

вари-

анта

Т/ч

%

%Т/ч

M

Вид

регу-

лято-

ра

1

1 - 1,5

20

10

6

8

2

0,5

-

Э

2

1,5 - 2

24

12

8

10

3

0,55

-

П

3

2 - 2,5

25

14

10

14

3

0,6

-

Ц

4

2,5 - 3

20

13

15

20

4

0,65

-

Э

5

3 - 4

15

8

10

10

2

0,7

-

П

6

4 - 5

20

9

6

10

1

0,5

-

Ц

7

5 - 7

25

7

8

14

2

0,55

-

Э

8

7 - 9

20

6

10

12

4

0,6

-

П

9

9 – 12

15

4

14

20

3

0,65

-

Ц

10

12 - 16

20

3

12

8

5

0,7

-

Э

11

1 – 1,5

24

12

12

18

4

-

1,2

П

12

1,5 - 2

20

10

20

14

4

-

1,3

Ц

13

2 – 2,5

20

13

12

10

2

-

1,4

Э

14

2,5 - 3

25

14

14

8

4

-

1,5

П

15

3 - 4

20

9

10

6

2

-

1,4

Ц

!6

4 - 5

15

8

20

16

5

-

1,3

Э

17

5 - 7

20

6

14

10

4

-

1,2

П

18

7 - 9

25

7

8

6

1

-

1,25

Ц

19

9 - 12

20

3

7

5

0,5

-

1,35

Э

20

12 - 16

15

2

15

18

4

-

1,45

П

 

Э, П, Ц – соответственно аналоговый электрический, пневматический, цифровой регуляторы.

Таблица 5. Исходные данные к заданию № 5

вари-

анта

,

М 3/4

кПа

Вид

регу-

лято-

ра

1

100

400

1

0

50

5

7

0,5

-

Э

2

200

500

2

0

60

10

15

0,55

-

П

3

300

600

2

0

70

15

20

0,6

-

Ц

4

400

500

1

0

80

10

13

0,65

-

Э

5

500

400

1

0

90

15

18

0,7

-

П

6

600

500

0,5

0

100

10

14

0,5

-

Ц

7

700

600

0,5

0

40

5

8

0,55

-

Э

8

800

500

0,25

0

30

4

7

0,6

-

П

9

900

400

0,25

0

20

5

6

0,65

-

Ц

10

1000

500

0,25

0

10

2

4

0,7

-

Э

11

100

600

1

5

10

2

3

-

1,2

П

12

200

500

2

5

20

4

6

-

1,3

Ц

13

300

400

1

10

30

6

9

-

1,4

Э

14

400

500

0,5

10

40

5

8

-

1,5

П

15

500

600

0,5

20

50

10

15

-

1,4

Ц

16

600

400

0,5

20

60

8

12

-

1,3

Э

17

700

600

0,25

15

70

10

14

-

1,2

П

18

800

400

0,25

30

80

10

12

-

1,25

Ц

19

900

500

0,25

15

90

15

17

-

1,35

Э

20

1000

600

0,25

20

100

15

19

-

1,45

П

Э, П, Ц – соответственно аналоговый электрический, пневматический, цифровой регуляторы;  - номинальное значение .  

Приложение

1. Основные типы термоэлектрических термометров

Тип

Градуировка

Материал

термоэлектродов

Диапазон

измерений,

Значение

ТЭДС, мВ

ТПП

ПП -  1

Платинородий

(10% родия) - платина

-20 - 1300

0 – 16,7

ТПР

ПР 30/6

Платинородий

(30% родия) –

платинородий  (6% родия)

300 - 1600

0 – 13,9

ТХА

ХА

Хромель - алюмель

-50 - 1000

-1,86 – 52,4

ТХК

ХК

Хромель - копель

-50 - 600

-3,11 – 66,4

2. Характеристики термометров сопротивления

Тип

Градуировка

Диапазон измерений

, Ом

Платиновый ТСП

50 П

От – 200 до +650

50

100 П

От – 200 до +650

100

Медный ТСМ

50М

От –50 до +200

50

100М

От –50 до +200

100

3. Характеристики манометрических термометров

Тип

Диапазон измерений,

Классы точности

Газовые

От –200 до +600

1 и 1,5

Конденсационные

От –50 до +300

1,5 и 2,5

Жидкостные

От 150 до 300

1 и 1,5

4. Приборы для измерения давления

Наименование

Тип

Пределы измерений, МПа

Класс

точности

нижний

верхний

Показывающие приборы

МТ

0

От 0,06 до 160

1; 1,5

Бесшкальные

приборы со

встроенными

преобразователями

МЭД

0

От 0,6 до 160

1

ММЭ

0

От 0,16 до 160

1

МП – Э (П)

0

От 4 до 100

0,5; 1

МВС – Э (П)

-0,1

От 0,06 до 2,4

1,5; 2

5. Приборы для изменения разности давлений

Наименование

Тип

Верхний предел

измерений, кПа

Класс

точности

Показывающие приборы

ДП

От 0,63 до 100

1; 1,5

Бесшкальные приборы  с

встроенными преобразователями

ДМИ

От 0,63 до 100

1,5

ДМК

От 1 до 16

1,5

ДМЭ

От 1,6 до 630

1

ДС - Э

От 4 до 25

1; 1,5

ДМ - Э

От 0,16 до 6

1; 1,5

“Сапфир – 22”

ДД

От 0,16 до 16000

0,5

6. Автоматические термомагнитные газоанализаторы

Тип

Диапазон измерения

кислорода, %

Допустимая

погрешность, %

Время установления

Показаний прибора

МН 5106

От 0 до 10

0,25

От 1 до 1,5 мин

МН 5180

От 0 до 0,5

19

- “ -

От 0 до 1

5

- “ -

От 0 до 5

2

- “ -

От 0 до 10

2

- “ -

7. Вторичные измерительные преобразователи

Преобра-

зователи

Диапазон измеряемой

величины

Тип

Класс

точности

Первичный

преобразо-

ватель

входной

выходной

Нормирующие

Эдс

6 – 53 мВ

Постоянный

ток 0 – 5 мА

ПТ – ТП –68

НП – ТЛ1 - М

0,6; 1;

1,5

Термопары

ТПП, ТПР,

ТХА, ТХК

Нормирующие

Активное

сопротив-

ление

7,9 – 335 Ом

Постоянный

ток

0 – 5 мА

ПТ – ТС – 68

НП – СЛ1 - М

0,6; 1

Термосоп-

ротивления

ТСП, ТСМ

Механоэлек-

трические

Переме-

щение

0 - 4

Постоянный

ток 0 – 5 мА

МПЛ

1

Манометры,

дифмано-

метры

Пневмоэлек-

трические

Давление

Воздуха

0,02 – 0,1 МПа

Напряжение

тока

0 – 2 В; 1 – 3В

ПЭ

1

Пневматич.

измерит.

приборы

Электропне-

вматические

Постоян-

ный ток

0 – 5 мА

Давление воздуха

0,02 – 0,1 МПа

ЭП

0,6

Приборы с

унифицир.

токовым

сигналом

Библиографический список

1. 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.

2. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. М,: Энергия, 1973. 440 с.

3. Мухин В.С., Саков И.А. Приборы контроля и средства автоматики тепловых процессоров. М.: Высшая школа, 1988. 256 с.

4. Промышленные приборы и средства автоматизации: Справочник / Под ред. В.В.Черенкова. Л.: Машиностроение, 1987. 847 с.

5. Каган Б.М. , Сташин В.В. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики. М.: Энергоатомиздат, 1987. 404 с.

6. Сташин В.В., Урусов А.В., Мологонцева О.Ф. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. М.: Энергоатомиздат, 1990. 224 с.

7. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы / Под ред. Б.Д.Кошарского. Л.: Машиностроение, 1976. 485 с.

8. Степашкин А.И., Алпатов Б.А. Проектирование и надежность систем автоматики и телемеханики: Учебное пособие. Рязань, 1984. 80 с.

9. Степашкин А.И. Проектирование и надежность систем автоматики и телемеханики: Учебное пособие. Рязань, 1986. 72 с.

10. Кузьменко Д.Я. Регулирование и автоматизация паровых котлов. М.: Энергия, 1978. 160 с.

11. Плетнев Г.П. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций. М.: Энергия, 1986. 343 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………………………………………………….

Общие методические указания…………………………………………………………

Описание объекта автоматизации………………………………………………………

Система регулирования давления пара перед турбиной (к заданию № 1)…………..

Система регулирования уровня воды в барабане (к заданию № 2)…………………..

Система регулирования температуры пара (к заданию № 3)…………………………

Система регулирования подачи воздуха в топку (к заданию № 4)…………………...

Система регулирования разрежения в дымоходе (к заданию № 5)…………………..

Задание на курсовой проект…………………………………………………………….

Приложение………………………………………………………………………………

Библиографический список……………………………………………………………..


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

61104. Утворення Єгипетської держави 59 KB
  Мета: на конкретному історичному матеріалі показати процес утворення Давньоєгипетської держави; розкрити суть понять: ном номарх держава фараон. Основні поняття: Єгипет Африка Ніл дельта Середземне море...
61105. КОНТРОЛЬНЕ АУДІЮВАННЯ ХУДОЖНЬОГО ТЕКСТУ 52 KB
  Мета: оцінити рівень орфографічної та пунктуаційної грамотності восьмикласників: правильно писати слова на вивчені орфографічні правила та слова визначені для запам’ятовування; ставити розділові знаки відповідно до опрацьованих правил пунктуації...
61106. Тематичне оцінювання з теми “Виникнення та розквіт Київської Русі” 66 KB
  Мета. Закріпити та поглибити знання учнів з історії виникнення та розквіту Київської Русі. Узагальнити основні поняття та події. Оцінити знання учнів з теми. Розвивати вміння ідентифікувати історичні явища за їх типовими ознаками.
61107. Господарське і повсякденне життя. Суспільство 52 KB
  Мета: ознайомити учнів із природними умови та розташуванням Давнього Єгипту, основними заняттями давніх єгиптян; простежити взаємозвязок між природними умовами і господарським розвитком Давнього Єгипту.
61108. ПІДМЕТ, СПОСОБИ ЙОГО ВИРАЖЕННЯ 867.65 KB
  Поглибити знання учнів про підмет як головний член речення; сформувати вміння виділяти підмети в двоскладному реченні, визначати способи їх вираження; удосконалити вміння конструювати речення з різними за способом вираження підметами; за допомогою мовленнєвокомунікативного дидактичного матеріалу поглибити світогляд восьмикласників щодо загальнолюдських цінностей.
61110. Розквіт Давньоєгипетської держави 47 KB
  Мета: Ознайомити учнів із основними періодами Давнього Єгипту; Простежити закономірності в зміні періодів розквіту й занепаду держави. Перетворення Єгипту на могутню державу в середині...
61111. Київська Русь за наступників Ярослава. Володимир Мономах 67.5 KB
  Мета. Проаналізувати становище Київської держави за наступників Ярослава, підкреслити складність історичного періоду. Визначити історичне значення Любецького з’їзду, роль Володимира Мономаха як державника.
61112. ПРОСТИЙ ПРИСУДОК 206.41 KB
  Поглибити знання учнів про присудок як головний член речення, способи його вираження; сформувати вміння виділяти присудки в двоскладному реченні, визначати способи їх вираження; удосконалити вміння конструювати речення з різними за способом вираження присудками; за допомогою мовленнєво-комунікативного дидактичного матеріалу