2.5.4 Бойлерна установка типу БП-43

Технічна характеристика.

Бойлер використовується в тепловій схемі котельні як пароводяний підігрівник. У бойлер надходить мережна вода в трубну частину, у міжтрубний простір надходить пара від головного паропроводу, що нагріває мережеву воду.

Пропускна здатність по воді - 100 м³/год

Кількість ходів - 4

Діаметр трубок 19x1

Тиск пари, що гріє - 7 кгс/см

Нагрів води - 40 °С

Робочий тиск води -12 кгс/см²

Поверхня нагрівання - 43 м²

Кількість трубок - 232 шт.

Матеріал - Л-68 ДСТ 494-52

Пуск бойлерної установки.

Перед включенням у роботу установки необхідно зробити ретельний огляд устаткування, звернувши увагу на:

-справність паропроводів і водоводів, на надійне кріплення усіх вузлівфланцевих з'єднань і арматури;

справність опор і ізоляції трубопроводів;

наявність усіх КВП, їхня справність і готовність до роботи;

наявність змащення всіх механізмів.

Після прогріву бойлера, що підключається, зробити ретельний огляд усіх трубопроводів пари і води, арматури фланцевих з'єднань і опор. У випадку виникнення гідравлічних ударів підключення бойлера припинити, усунути причини виникнення гідравлічних ударів і зробити пуск установки з повільним прогрівом трубопроводів.

Обслуговування бойлерної установки.

Під час обслуговування бойлерів необхідно:

підтримувати задані параметри, температури води, тиску води і пари згідно графіка;

стежити за роботою насосів (перевіряти наявність мастила в підшипниках);

стежити за надходженням води на охолодження підшипників;

прослухувати роботу електродвигуна і насоса;

стежити за температурою підшипників і електродвигуна (температура підшипників не повинна перевищувати 65 °С);

стежити за станом теплоізоляції бойлерної установки і температурою на ній, що не повинна бути вище 45 °С при температурі навколишнього повітря 25°С;

стежити за справністю КВП і арматури.

У випадку аварійних ситуацій чи інших позаштатних ситуаціях необхідно спочатку включити резервний бойлер, після чого відключити основний.



2.5.5 Підігрівник мережної води ПСЕ - 200 - 7 -15

Розшифровка марки:

200 - площа теплообміну в м;

7 - тиск пари, що гріє, в атм;

15 - тиск мережної води в атм.

Технічні характеристики:

* Корпус (трубна частина);

* Тиск (надлишковий), кгс/см-7 (15);

* Температура, С-400 (на вході 70; на виході 150);

* Робоче середовище - пар (вода);

*Ємність, л - 4300 (1960);

Опис

Труби для ПСВ виконані з латуні. Виконання U- подібне. Розвальцьовуються в трубній дошці. Водяна камера розділена перегородкою на дві частини, на вхідну і вихідну. У процесі експлуатації варто стежити за рівнем дренажу. При підвищенні рівня дренажу знижується зона власне теплообміну ПСВ, тим самим відбудеться недогрів мережної води.

2.5.6 Живильні насоси типу 4 МСГ-10

Розшифровка марки

1-а цифра - діаметр всмоктувального патрубка, у мм, зменшена в 25 разів і округлена;

МС - багатоступінчастий;

Г - для гарячої води;

*10 - коефіцієнт питомої швидкоходності, зменшений у 10 разів і округлений.

Технічна характеристика та опис

Живильні насоси 4 МСГ-10 призначені для перекачування гарячої води з температурою 80 ч- 105 °С с напором не менше 10 м вод. ст. Підпір на усмоктування не більш 3 кгс/см².

Подача, м³/год - 60;

Напір на одну ступінь, м вод. ст. - 33;

Швидкість обертання, об/хв - 2950;

к.к.д. - 65%;

Підпір на всосі, м вод. ст. - 10;

Робоча область насоса при подачі, м³/год - 40 -ь 85;

по напорі на ступінь, м вод. ст. - 37 ч- 27;

Матеріал основних деталей - чавун.

Принцип дії та робота насоса

Обертаючись, робоче колесо повідомляє круговий рух рідини, що знаходиться між лопатками. Унаслідок виникаючої при цьому відцентрової сили, рідина від центра колеса переміщається до зовнішнього виходу, а вивільнюваний простір знову заповнюється рідиною, що надходить з усмоктувальної труби під дією підпору.

Вийшовши з робочого колеса, рідина надходить у канали направляючого апарата і потім у друге робоче колесо з тиском створеним у першій ступені, відтіля рідина надходить у третє колесо зі збільшеним тиском створеним другою ступінню. Вийшовши з останнього робочого колеса рідина переводиться через направляючий апарат при видачі в кришку нагнітача, відкіля надходить у нагнітальний трубопровід. Завдяки тому, що корпус насоса складається з окремих секцій є можливість не змінюючи подачі, змінювати напір шляхом установки потрібного числа робочих коліс і направляючих апаратів. Насос приводиться в обертання від електродвигуна через пружну втулочно-пальцеву муфту. Для зрівноважування осьового зусилля, що виникає в результаті тиску води на нерівні по площі бічні поверхні робочих коліс використовується автоматичний розвантажувальний пристрій. Вода, що вийшла з розвантажувальної камери, по обвідній системі надходить у порожнину утворену валом і розточенням у кришці всмоктування і приділяється чи назовні повертається в всмоктувальний трубопровід. Водяне кільце, що утворилося, попереджає засмоктування повітря в насос. Крім того, вода, проходячи по валу через сальникове набивання, прохолоджує сальник. Тому не рекомендується занадто затягувати сальник. Охолоджувальна вода повинна подаватися від стороннього джерела з тиском не вище 3 атм.

2.5.7 Вентилятор ВД-10

Технічні характеристики вентилятора ВД -10 (вентилятор дуттєвий):

Подача при максимальному к.к.д. тис. м³/год - 15;

Повний тиск при 1° = 20°С, кг/м² - 153;

Швидкість обертання, об/хв - 1000 (електродвигун);

Потужність електродвигуна, кВт - 55;

Кут повороту -0-і- 270°.

Дуттєвий вентилятор призначений для примусової подачі повітря необхідного для горіння палива.

2.5.8 Димосос 11,2 (ДН-11,2)

Технічні характеристики:

Дані для 750 об/хв

Продуктивність, тис. м³/год - 18,4

Напір, кгс/см - 124

Споживана потужність, кВт - 7,6

Дані для 750 об/хв

Дані для 1500 об/хв

Продуктивність, тис. м³/год - 27,65

Напір, кгс/см² - 276

Споживана потужність, кВт - 25,4

Опис димососів і вентиляторів викладається разом тому що конструкції їх схожі.

Димососи призначені для створення штучної тяги, необхідної для постійного підведення свіжого повітря в топку і видалення з котла продуктів згоряння, Димососи встановлюють за котлом.

Опис.

Вентилятори і димососи складаються з:

робочого колеса;

направляючого апарата;

двигуна;

рами.

Робоче колесо складається з основного диска, 16 загнутих назад лопаток і литої ступиці. Корпус звареної з листового металу може бути встановлений на рамі з різними кутами повороту нагнітального патрубка в залежності від місцевих умов (через 15). Зварний 8-ми лопатевий направляючий апарат встановлюється на вході газів у равлик і служить для регулювання продуктивності машини. Керування осьовим направляючим апаратом може здійснюється вручну, а також від пульта дистанційного чи автоматичного керування. Машини поставляються в зібраному вигляді з кутом повороту напірного патрубка = 255. Привод здійснюється безпосередньо від двигуна, на вал якого насаджене робоче колесо. Ступиці робочих коліс вентиляторів і димососів забезпечені шліцьовими пазами для охолодження вала двигуна.

2.5.9 Димарі

Димарі призначені для відводу димових газів в атмосферу.

Технічні характеристики та опис.

Труба призначена для обслуговування котла ДКВР 10-13 Характеристики труби:

Висота від рівня землі, м - 45

Діаметр устя, м -1.8

Кількість світлофорних площадок - 1

Матеріал - червона цегла марки "100"

Відмітка світлофорної площадки, м - 43.9

Температура точки роси, ° С - 75

Кількість блискавкоприймачів - 2

Кількість блискавковідводів - 1

Підсушка та прогрів труби здійснюються в процесі експлуатації, димовими газами.

2.6 Тепловий баланс котлових агрегатів ДКВР 10-13

Найменування величини	Позначення	Одиниці виміру	Формула або іспити	Числове значення
Теплопровідність котла брутто	Q к	гкал/год	G с.в. (t вых - t вх.) 10 -3	5.79
Витрата пари	G	т/год	За даними іспитів	10
Т-ра живильної води	t	0 С	За даними іспитів	92
Т-ра насиченої пари	t	0 С	За даними іспитів	194
Тиск у барабані котла	P бар	кгс/см 2	За даними іспитів	7
Температура газів, що відходять	V	0 С	За даними іспитів	194
Т-ра хол. повітря	t х.в.	0 С	За даними іспитів	25
К-т надлишку повітря (перед димотягом)		-		1.7
Сумарні присоси повітря в топкову камеру, конвективну частину та екомайзер		-	За даними ПТЭ	0.06
Витрати тепла з газами, що відводяться	q 2	%	q 2 = (K a ух + C) (V ух - (a ух/ / a ух +в) t х.в.) К а А т 10 -2	10.86
Втрати котла в навколишнє середовище	q 5	%	-	0.06
К.П.Д. брутто котла		%	100 - q 2 -q 5	89.08
Витрата натурального палива	В к	т/год	Q к 10 5 / бр Q p	0.67
Витрата електроенергії на власні потреби котла:
- на тягу	N т	кВт год	За даними іспитів	20
- на дуття	N	кВт год	За даними іспитів	9
- на живильні електронасоси	N	кВт год	За даними іспитів	2.7
- на перекачку палива			За даними іспитів	51
Сумарна питома витрата електроенергії на власні нестатки котла	N	кВт год	N т +N д +N мэн	107
Питома витрата електроенергії:
- на тягу, дуття	Е	кВт год/ Гкал	N т +N д / Q к	5.0
- на перекачку палива	Е	кВт год /тн. т	N мэн / В к	76.12
Витрата тепла на вл. потр. котла виражений у % від витрати палива, спаленого в агрегаті		%	(Q) /()	1.537
Сумарна питома витрата електроенергії на власні потреби котла	Е	кВат год/Гкал	N э / Q бр	18.48
К.К.Д. нетто котла		%	- q тепл	87.54
Питома витрата умовного палива
- брутто	В к	кг / Гкал	10 5 / 7	164.29
- нетто	В к	кг / Гкал	10 5 / 7	166.54

пароутворення автоматизація технологічний параметр



3. СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦІЇ

3.1 Необхідність контролю, регулювання і сигналізації технологічних параметрів

Регулювання живлення котлових агрегатів і регулювання тиску в барабані котла головним чином, зводиться до підтримки матеріального балансу між відводом пари і подачею води. Параметром, що характеризує баланс, є рівень води в барабані котла. Надійність роботи котлового агрегату багато в чому визначається якістю регулювання рівня. При підвищенні тиску, зниження рівня [нижче допустимих меж, може привести до порушення циркуляції в екранних [трубах, у результаті чого відбудеться підвищення температури стінок труб, що [обігріваються, і їх перегорання.

Підвищення рівня також веде до аварійних наслідків, тому що можливе надходження води в пароперегрівник,що призводить до виходу його з ладу. У зв'язку з цим, до точності підтримки заданого рівня пред'являються дуже високі вимоги. Якість регулювання живлення також визначається рівністю подачі живильної води. Необхідно забезпечити рівномірне живлення котла водою, тому що часті і глибокі зміни витрати живильної води можуть викликати значні температурні напруги в металі економайзера.

Барабанам котла з природною циркуляцією властива значна здатність акумуляції, що виявляється в перехідних режимах. Якщо в стаціонарному режимі положення рівня води в барабані котла визначається станом матеріального балансу, то в перехідних режимах на положення рівня впливає велика кількість збурень. Основними з них є зміна витрати живильної води, зміна парозбору котла при зміні навантаження споживача, зміна паропродуктивності при зміні навантаження топки, зміна температури живильної води.

Регулювання співвідношення газ-повітря необхідно як чисто фізично, так і економічно. Відомо, що одним з найважливіших процесів, що відбуваються в котельній установці, є процес горіння палива. Хімічна сторона горіння палива являє собою реакцію окислювання елементів палива молекулами кисню. Для горіння використовується кисень, що знаходиться в атмосфері. Повітря подається у топку у визначеному співвідношенні з газом за допомогою нагнітального вентилятора. Співвідношення газ-повітря приблизно складає 110. При чому іноді в топковій камері відбувається неповне згоряння палива. Тоді не згорілий газ буде викидатися в атмосферу, що економічно й екологічно не припустимо. При надлишку повітря в топковій камері буде відбуватися охолодження поверхні, хоча газ буде згоряти цілком, але в цьому випадку залишки повітря будуть утворювати двоокис азоту, що екологічно неприпустимо, тому що це єднання шкідливе для людини і навколишнього середовища.

Система автоматичного регулювання розрядження в топці котла зроблена для підтримки топки під наддувом, тобто щоб підтримувати сталість розрядження (приблизно 4мм.рт.ст.). При відсутності розрядження полум'я смолоскипа буде притискатися, що приведе до обгорання пальників і нижньої частини топки. Димові гази при цьому підуть у приміщення цеху, що робить роботу обслуговуючого персоналу неможливою і небезпечною.

У живильній воді наявні розчинені солі, припустиме кількість яких визначається нормами. У процесі паротворення ці солі залишаються в котловій воді і поступово накопичуються. Деякої солі утворять шлам - тверда речовина, що кристалізується в котловій воді. Більш важка частина шламу накопичується в нижніх частинах барабана і колекторів.

Підвищення концентрації солей у котловій воді вище припустимих величин може привести до віднесення їхній у пароперегрівник. Тому солі, що зібралися в котловій воді, віддаляються безупинною продувкою, що у даному випадку автоматично не регулюється. Розрахункове значення продувки парогенераторів при сталому режимі визначається з рівнянь балансу домішок до води в парогенераторі. Таким чином, частка продувки залежить від відношення концентрації домішок у воді продувній і живильній. Чим краще якість живильної води і вище припустима концентрація домішок у воді, тим частка продувки менше. А концентрація домішок у свою чергу залежить від частки додаткової води, у яку входить, зокрема, частка продувної води, що втрачається.

Сигналізація параметрів і захисту, що діють на зупинку котла, фізично необхідні, тому що оператор, машиніст котла не в силах простежити за всіма параметрами функціонуючого котла. Унаслідок цього може виникнути аварійна ситуація. Наприклад при випуску води з барабана, рівень води в ньому знижується, унаслідок цього може бути порушена циркуляція, що в свою чергу викличе перегорання труб донних екранів. Спрацювання захисту, без зволікання, запобіжить виходу з ладу парогенератора. При зменшенні навантаження парогенератора, інтенсивність горіння в топці знижується. Горіння стає непостійним і може припинитися. У зв'язку з цим передбачається захист по погашенню смолоскипа.

Надійність захисту значною мірою визначається кількістю, схемою включення і надійністю використовуваних у ній приладів. По своїй дії захисту підрозділяються на:

діючі на зупинку парогенератора;

діючі на зниження навантаження парогенератора;

>виконуючі локальні операції.

3.2 Розробка автоматичної системи керування технологічним процесом

На основі опису технологічного процесу, та складеної на його основі карти технологічних параметрів складемо функціональну схему автоматизації (ФСА). Дана система буде мати 4 контури регулювання, які будуть підтримувати постійними такі технологічні параметри:

1. Тиск перегрітої пари на виході з парокотельної установки.

2. Рівень води в барабані котла.

3. Розрідження в топці.

4. Співвідношення газ/повітря.

Також необхідно контролювати такі технологічні параметри:

1. Наявність полум'я.

2. Температуру перегрітої пари.

3. Витрату перегрітої пари.

4. Температуру відхідних газів.

5. Температуру живильної води після економайзера.

з метою виявлення відхилень у технологічному процесі і у випадку відхилення критичних параметрів здійснити аварійну зупинку технологічного процесу шляхом перекривання подачі природного газу відсічним клапаном.

Рис. 1. Функціональна схема автоматизації технологічного процесу



Контур регулювання тиску пари (РЕ 3-1). Даний контур підтримує заданий тиск пари в барабані котла при зміні парового навантаження. Котел по тиску пари є об'єктом із самовирівнюванням і має сталу часу Т та сталу запізнення , що вимагає застосування пропорційно-інтегрального закону регулювання.

Головним збуренням є витрата перегрітої пари, необхідної в подальшому технологічному процесі і на яку ми впливати не можемо. При збільшені витрати пари, знижується її тиск, сигнал про що подає давач тиску РE 3-1. Сигнал з давача поступає на мікропроцесорну систему. Мікропроцесорна система виробляє керуючий електричний сигнал, який поступає на виконавчий механізм відкриття регулюючої заслінки подачі природного газу. Внаслідок відкриття регулюючої заслінки відбувається збільшення подачі природного газу, температура в барабані котла зростає, внаслідок чого відбувається збільшення тиску пари та його стабілізація.

У випадку зменшення витрати перегрітої пари, всі вищеописані процеси будуть відбуватися навпаки.

Контур регулювання рівня води в барабані (LE 2-1). Основним збуренням даного технологічного параметру також є витрата пари. Регулювання даного технологічного параметра викликає значні труднощі. Барабан котла по рівню є об'єктом без самовирівнювання - навіть при незначному розузгодженні між притоком живильної води і відбором пару рівень буде змінюватися до переповнення або до випорожнення барабану, що викличе перегрів котла та його поломку. Крім того, при збуреннях, викликаних збільшенням відбору пари або подачею живильної води, спостерігається значне запізнення, під час якого рівень змінюється в бік, протележний тому, в який він повинен змінюватися завдяки прикладеному збуренню.

Рівень води в барабані пропорційний гідростатичному тиску (різниця тисків на дні та вгорі барабану), який вимірює давач тиску типу "Altivar". Сигнал з давача тиску поступає на мікропроцесорну систему, яка виробляє сигнал для виконавчого механізму на відкриття заслінки на трубопроводі подачі живильної води. Витрата живильної води зростає, і рівень води в барабані котла стабілізується.

Контур підтримки заданого розрідження в топці (PE 8-1). Основними збуреннями є витрата природного газу та повітря, а також атмосферний тиск. Розрідження вимірюється в верхній частині топки дифтягоміром. Сигнал про розрідження надходить на аналоговий вхід мікропроцесорної системи, яка керує частотою обертання двигуна димососа.

Перехідні процеси по тиску повітря і розрідженню в топці малоінерційні і не викликають труднощів по настройці АСР.

Контур регулювання співвідношення газ/повітря. При змінах витрати газу, внаслідок зміни парового навантаження, необхідно пропорційно змінювати витрату повітря. Витрата природного газу задається контуром регулювання тиску пари, а система регулювання співвідношення газ/повітря впливає лише на витрату повітря. Тобто дана система є слідкуючою. Витрата газу вимірюється за допомогою витратоміра, який складається із дифманометра і діафрагми, яка встановлена на газопроводі до пальників котла. Сигналом зворотнього зв'язку є сигнал про витрату повітря. Оскільки витрату повітря в прямокутному повітреводі виміряти складно, то вона визначається опосередковано шляхом вимірювання тиску за повітренагнітачем за допомогою дифтягоміра.

Для забезпечення оптимальнішого процесу горіння, на систему регулювання співвідношення газ/повітря додатково подається коригуючий сигнал з газоаналізатора QE 6-2 про вміст СО і О₂ у відхідних газах, який містить інформацію про повноту згорання газу. Наявність О₂ у відхідних газах свідчить про надлишок повітря, а наявність СО про його недостачу. Максимальна зміна витрати повітря за сигналом газоаналізатора становить ±10% від поточної витрати.

Автоматика захисту призначена для контролю основних теплотехнічних параметрів і відсікання подачі газу до пальників при відхиленні контрольованих параметрів від допустимих значень.

Відсікання падачі палива здійснюється електромагнітним клапаном. При надходженні сигналу на мікропроцесорну систему від одного із давачів про недопустиме значення одного з технологічних параметрів: зникнення полум'я (QE 7-1), підвищення тиску в барабані (PE 3-1), підвищення або зниження рівня пароводяної суміші в барабані котла (LE 2-1), зниження розрідження в топці (РЕ 8-1), зниження температури живильної води після деаератора, яка надходить в барабан котла (ТЕ 5-1), а також при зникненні живлення електричних кіл автоматики захисту.

Спрацювання автоматики захисту супроводжується сигналізацією для привернення уваги оператора.

Облік і контроль технологічних параметрів. Для встановлення матеріальних затрат та виявлення відхилень економічності роботи парокотельної установки в процесі її експлуатації, необхідно вести облік таких технологічних параметрів: витрата природного газу (FE 9-1), витрата пари (FE 4-3), температура відхідних газів (ТЕ 6-1).

3.5 Підбір технічних засобів автоматизації

ACE-540A Промислове джерело живлення змінного струму, вихід +24В/2А



Основні характеристики:

Тип джерела живлення: змінного струму

Вихідна потужність: 48Вт

Вихідні напруги: +24В

Тип джерела живлення	Змінного струму
Конструкція	Сталевий корпус
Вхід
Змінна напруга	Діапазон	85..264В
	Частота	47..62Гц
	Струм	0.6А (230В)
Вихід
Вихідна потужність	48Вт
Тип перетворення	AC-DC імпульсне
Вихідні напруги	+24В
Вихід 1	Напруга	+24В
	Максимальне навантаження	2А
	Номінальне навантаження	1.7А
	Пульсації і шуми	240мВ
	Стабільність від входу	-1..+1%
	Стабільність від виходу	-1..+1%
	Захист від перенапруги	26..31В
Паралельне вмикання виходів	Немає
Час вимикання	20мс
ККД	70%
Охолодження
Охолодження	Конвекція
Розломи
Вхідний розйом	Гвинтові клеми
Вихідний розйом	Гвинтові клеми
Індикатори і органи керування
Керування на передній панелі	Power On/Off
LED індикатори	On/Off
Час наробітку до відмови
Час наробітку до відмови	362220годин
Умови експлуатації
Умови експлуатації	Температура	-20..+70°C
	Висота	0..10000фут
	Вібрація	2G 10...55Гц
	Удар	10G
Умови зберігання
Умови зберігання	Температура	-40..+85°C
Розміри і вага
Розміри	Ширина	100мм
	Висота	40мм
	Глибина	161мм
Вага	0.682кг
Сертифікати
Сертифікати	Безпеки	UL 1950; CSA 22.2 No.234; TUV EN 60950
	EMI	FCC docket 20780 curve B; EN55022 class B
	EMS	EN 50082-2; IEC 801-2 8k; IEC 801-3 3V/M; IEC 801-4 2k; IEC 801-5 2k

Давачі тиску, перепаду тисків і розрідження

Давачі тиску DMP 331i і DMP 333i

Датчики тиску "DMP 331i" і "DMP 333i" призначені для універсального використання у всіх галузях промисловості.

Вони перетворюють тиск газів і рідин в електричний сигнал. Випускаються в модифікаціях для виміру абсолютного і надлишкового тиску в діапазоні від 0,25 бар до 600 бар. Можливе виконання зі спеціальним діапазоном. Датчики придатні для виміру як статичного, так і динамічного тиску і можуть застосовуватися в будь-якому вимірюваному середовищі, сумісної з нержавіючою сталлю марки 17.348 DIN і ущільненням з витона (FKM) чи NBR 90. За домовленістю можливе постачання датчиків з використанням іншого ущільнювального матеріалу. Широкий вибір різних варіантів підключення джерела тиску і роз'ємів перекриває майже усі вимоги до застосування.

Основним елементом датчиків "DMP 331i" і "DMP 333i" є чуттєві елементи "DSP 401" і "DSP 404". Це перетворювачі в корпусі із нержавіючої сталі з привареної розділовою мембраною й інертною олією в якості наповнювача. При впливі тиску напівпровідниковий сенсор "DSP 401" дає вихідний сигнал силою близько 100 мв при живленні від джерела постійного струму ("DSP 404"... 200 мв). Цей сигнал проходить цифрову обробку 16-бітним аналого-цифровим перетворювачем і мікропроцесором. Обробка забезпечує дуже точну корекцію температурної залежності сенсора й електронного пристрою. Скорегований сигнал перетворюється 16-бітним аналогово-цифровим перетворювачем у стандартний електричний вихідний сигнал. Крім аналогового вихідного сигналу передбачена можливість виходу RS 232. Ці виходи дозволяють, наприклад, користувальницьке обнулення зсуву величини сигналу. Перетворювач тиску і електронний пристрій вмонтовані в корпус з нержавіючої сталі. Спосіб монтажу забезпечує стійкість приладу в випадку вібрації й ударів. Підведення тиску здійснюється за допомогою нарізного сполучення з впускним отвором, електричне підключення - безпосередньо кабелем. Датчики, завдяки використанню мініатюрного електронного пристрою і чутливих елементів, відрізняються невеликими розмірами. Нуль датчикам відповідає у виконанні для виміру абсолютного тиску вакууму, а у виконанні для виміру надлишкового тиску - атмосферному тиску.

Вимірювання відносного і абсолютного тисків рідин та газів

Інтервали від 25 КПа до 60 МПа

Точність до 0,15%

* струмовий вихідний сигнал у 2-провідному виконанні

* здатність витримувати великі перевантаження

* велика лінійність < 0,1 %

* низька температурна похибка < 0,2 %

* можливість установки діапазону 1:5

* довгострокова стабільність

* висока експлуатаційна надійність(захист на випадок зміни полярності,

короткого замикання і перенапруги)

* надійність у випадку динамічного навантаження тиском, при вібрації ударах

* тривалий термін служби

* різні варіанти підключення

джерела тиску DMP 331i (для низьких тисків) і DMP 333i (для високих тисків) знаходять універсальне застосування у всіх галузях промисловості.

Технічні характеристики

вихідний сигнал у стандартному виконанні (двохпровідному) - струм: 4..20 m

вихідний сигнал у спеціальному виконанні (трьохпровідному) - струм: 0..20 m, напруга: 0..10V / 0..5V / 0..1V / 1..6V / RS 232/485

живлення: 9-36 В

Давачі температури



Термодатчики опору Т1005 з гільзою без перетворювача (з перетворювачем)

Датчики температури на опорах Т1005 з гільзою призначені для дистанційного вимірювання температури проточних рідких і газоподібних мас у трубопроводах, резервуарах і т.п.

Переваги й особливості:

вимірюваний опір, Pt100;

діапазон вимірювання від -200 до +150 ^оС;

клас точності А, У згідно IEC 751;

головка В згідно DIN;

ступінь захисту IP 54;

програмований перетворювач у головці датчика з вихідним сигналом від 4 до 20 мА;

індикація ушкодження встановлення датчика;

вихідна характеристика лінійно корельована або з температурним опором;

легке регулювання діапазону в процесі експлуатації (без демонтажу датчика);

датчики можуть поставлятися без або з перетворювачем від 4 до 20 мА в головці датчика.

Опис

Елементом датчика є один або два вимірюючих опори, розташованих у ніжці вставки, що вимірюють внутрішньою проводкою, приєднані до колодки клем у головці типу В (згідно DIN). У датчиків з перетворювачем, сигнал опору перетвориться на уніфікований лінеаризований струмовий сигнал від 4 до 20 мА. Датчики монтуються за допомогою нарізного сполучення під гострим кутом до потоку.

Технічні характеристики

вимірювальний опір - 1xPt100; клас точності А, У згідно IEC 751; внутрішня проводка 2xPt100; клас точності В згідно IEC 751; двухпровідникова внутрішня проводка;

діапазони вимірювання датчика - від -200 до +150 ^оС;

від -100 до +150 ^оС (із перетворювачем РТ-011, діапазон 0);

від -30 до 150 ^оС (із перетворювачем РТ-011, діапазон 1);

вимірювальний струм - до 5 мА;

тимчасова реакція (у воді v = 0.4м/с) - T_0.5 = 25з, Т_0.9 = 75з;

використані матеріали - головка - алюмінієвий сплав; гільза - нержавіюча сталь (ГОСТ 12Ch18N10T) і жаростійка сталь (ДОСТ 12СhМ або 15СhM); внутрішня проводка - срібло;

максимальна температура головки - 150 ^оС (без перетворювача);

ступінь захисту - IP 54;

ЕМС (електромагнітна сумісність) - емісія згідно ЕН 50081-2, опорність згідно ЕН50082-2;

базовий діапазон перетворювача - від -100 до +150 ^оС (діапазон 0); від -30 до +150 ^оС (діапазон 1);

вихідний сигнал - від 4 до 20 мА;

встановлення меж - мін. 20 ^оС; макс. 250 ^оС (180 ^оС), крок 0.1 ^оС;

встановлення початку - у базовому діапазоні, крок 0.1 ^оС;

тимчасова реакція перетворювача - регульована від 1с до 60с, крок 0.1с;

напруга джерела живлення - від 9 до 36 В_пост;

вплив зміни напруги джерела живлення - (0.1% ВПБД) у цілому діапазоні напруги живлення;

обмеження вихідного струму - близько 24 мА;

індикація ушкодження датчика - регульована, >20 мА або <4мА;

погрішність аналогового виходу - < (0.1% ВПБД + 0.05% УД) [^оС], де ВМБД - верхня межа базового діапазону; УД - установлений діапазон;

температура головки - від -30 до +80 ^оС (датчик із перетворювачем РТ-011);

швидкість протікання середовища - вода до 3м/с; пар до 25м/с; для L=510 - не декларована.

Вимірювані середовища

Газоподібні нейтральні і окислюючі середовища, повітря, інертні гази, не взаємодіючі з матеріалом термоелектродів і які не руйнують матеріал захисної арматури.

Діапазони вимірювання

для ТПП 0...+1300°С (t ном.=+1000°С),

для ТПР +600...+1600°С (t ном.=+1300°С).



Номінальні статичні характеристики:

для ТПП - S, для ТПР - В (по ГОСТ Р 8.585).

Клас допуску:

Чутливість елемента - 2 (по ГОСТ 6616).

Основна похибка вимірювання:

для S ±2.4°С, от 0 до 600°С; ±0.004 t (*), от 600 до 1300°С.для В ±0.005 t (*).

t (*) - значение измеряемой температуры.

Мікропроцесорні засоби автоматики

Частотний перетворювач Altivar 66

Серія перетворювачів Altivar 66 є найбільш універсальної як з погляду функціональних можливостей, так і застосування. Знімний пульт із двадцятиклавішной панеллю керування і графічним терміналом на рідких кристалах розташовується на передній панелі і при необхідності може з'єднуватися з перетворювачем спеціальними кабелями довжиною до трьох метрів. Зручний інтерфейс користувача забезпечує роботу в діалоговому режимі. За допомогою системи випадаючого меню і меню підказки термінал дозволяє в будь-якому режимі використовувати всі його функціональні можливості:

· на етапі введення в експлуатацію він служить для конфігурації перетворювача і настроювання відповідних параметрів;

· під час роботи - для спостереження за параметрами робочого режиму;

· у процесі обслуговування на екрані термінала відображаються виниклі несправності (останні 8 зберігаються в пам'яті), що забезпечує постійний контроль за роботою перетворювача.

Великі розміри екрана з підсвічуванням (40х70 мм, 6 рядків по 21 символу) дозволяють оперативно відображати дані або у виді одного чи двох цифрових значень великим шрифтом разом з індикаторними лінійками, або у виді перегляду послідовно чотирьох таблиць.

Керування перетворювачем Altivar 66 може також здійснюватися за допомогою окремого дистанційного пульта керування з використанням дискретних чи імпульсних входів-виходів і до трьох задатчиків швидкості зі стандартними сигналами: ±10, 0 - 10, 0 - 5 В; 0 - 20, 4 - 20, 20 - 4, Х - 20 мА (із програмуванням Х від 0 до 20 мА). Вибір керування від знімного чи дистанційного пульта виробляється за допомогою попередньо запрограмованого для цієї мети дискретного чи входу функціональної клавіші.

Altivar 66 легко вбудовується в сучасні системи автоматизації, для чого пропонується гама мережних рішень з різними топологіями мережі:

послідовні канали зв'язку, вбудовані в базовий комплект, для безпосереднього з'єднання з персональним комп'ютером через інтерфейс RS 232C (RS 485 і RS 422);

комунікаційні плати у форматі PCMCIA для розповсюджених систем промислових комунікацій Unitelway, Modbus, Modbus+, FIPIO, Interbus при керуванні від програмувальних логічних контролерів.

Програмне забезпечення в операційному середовищі Windows і дружній діалог оператора дозволяють виконувати за допомогою персонального комп'ютера функції пульта керування, значно розширюючи їх. Усі функціональні можливості Altivar 66 стають доступними при підключенні перетворювача до системи верхнього рівня керування. Це досягається при мінімальному монтажі і максимальній безпеці. Можлива організація керування в реальному часі до 10 перетворювачів, підключених до багатовузлової мережі.

Модульний принцип побудови перетворювача Altivar 66, наявність додаткових плат у сполученні з вбудованими програмними засобами дозволяють одержати конфігурацію асинхронного електроприводу, що відповідає будь-яким вимогам замовника - від найпростіших розімкнутих до високоточних замкнутих систем позиціювання. Відмінною рисою перетворювачів Altivar 66 є універсальність базового комплекту, що у залежності від обраного спеціального програмного забезпечення реалізує різні типи керування як у режимі з постійним моментом, так і з моментом, що залежить від швидкості. У тих випадках, коли до приводу не пред'являються тверді вимоги, можуть бути використані прості і, отже, дешевші модифікації без зворотного зв'язку по швидкості, які не потребують застосування двигуна зі спеціальним датчиком і працюють зі стандартними машинами.

Заводське настроювання базового комплекту відповідає типу керування PRO.S normal з реалізацією алгоритму E/f = const, що забезпечує діапазон регулювання швидкості від 1 до 20.

При необхідності збільшення моменту на малих швидкостях з розширенням діапазону регулювання до 100 використовується тип керування PRO.S high torque (векторне керування потоком без датчика зворотного зв'язку). При цьому також поліпшуються характеристики приводу в перехідних режимах. Розширення діапазону регулювання швидкості до 100 з типом керування normal можливо при використанні модифікації Altivar 66 з додатковою платою розширення входів-виходів і тахометричним зворотним зв'язком по швидкості.

Найкращі характеристики приводу забезпечуються модифікацією перетворювача з платою векторного керування FVC з імпульсним датчиком зворотного зв'язку (1024 імпульси на оберт). Такий привід має діапазон регулювання швидкості до 1000 і володіє високими динамічними властивостями. Момент, що знаходиться в діапазоні від максимальної частоти до 0,1 Гц підтримується постійним і лише в діапазоні від 0,1 Гц до нуля він знижується приблизно на 12 %. Забезпечується підтримка моменту при швидкості рівній нулю. Привід може використовуватися в системах керування положенням.

Тип керування special призначений для роботи зі спеціальними двигунами і для багатодвигуневого приводу (декілька паралельно включених двигунів на вихід одного перетворювача).

При роботі із змінним моментом навантаження можливий режим "з низьким рівнем шуму" двигуна, у якому частота переключення збільшується з 4 до 10 кГц. При цьому використовуються два типи керування:

normal - для всіх застосувань;

nold - алгоритм автоматичної адаптації кривої напруга-частота до умов навантаження, для мінімізації споживаного двигуном струму.

Різні модифікації перетворювача Altivar 66 мають широкий набір прикладних програмувальних функцій, що підходять для більшості застосувань. До числа основних функцій відносяться:

· східчасте завдання швидкості;

· завдання швидкості від внутрішнього задатчика;

· внутрішні фіксовані уставки швидкості (до 7 рівнів);

· керування зупинкою приводу;

· програмування циклу;

· формування трьох блоків параметрів керування для трьох двигунів, що послідовно підключаються;

· реалізація пропорційно-інтегрального регулятора.

На додаток до убудованих прикладних функцій мається ряд програмувальних керуючих функцій, що дають можливість адаптувати статичні і динамічні характеристики приводу під умови навантаження. Серед них:

плавний пуск і зупинка двигуна з вибором форми кривої зміни швидкості (4 типи) і роздільним настроюванням у широких межах часу розвантажування і гальмування з автоматичною корекцією прискорення й уповільнення у випадку перевищення припустимого моменту;

пропуск небажаних частот у процесі зміни швидкості (3 заборонні частотні вікна);

компенсація спадання напруги на активному опорі статора (IR-компенсація), що при змінному моменті навантаження заміняється настроюванням профілю кривої напруга-частота для забезпечення коректної і безшумної роботи з мінімальним струмом споживання;

підтримка високого пускового моменту на нижніх частотах за рахунок збільшення напруги (підтримка напруги);

стабілізація швидкості обертання шляхом корекції частоти (компенсація ковзання);

настроювання реакції на стрибок чи швидкості моменту навантаження з урахуванням інерційних властивостей механізму.

Для оперативного перенастроювання перетворювача під конкретні умови експлуатації призначена карта пам'яті у форматі РСМСІА, що дозволяє зберігати до 16 різних варіантів настроювань і переносити інформацію в перетворювач і навпаки.

Експлуатаційну надійність електропривода забезпечує система захистів перетворювача Altivar 66, що включає в себе захист: максимальний і час-струмовий, від перегріву двигуна і перетворювача, перевантаження, надмірних відхилень напруги живлення, обриву фази, міжфазного короткого замикання і замикання фази на землю й ін. Система автоматичного діагностування значно спрощує технічне обслуговування і скорочує простої устаткування при несправностях. Компанією Schneider пропонується також широка номенклатура надійної й ефективної комутуючої і захисної апаратури.

Перетворювачі Altivar 66 відповідають міжнародним стандартам і вимогам: CE - UL - NEMA - CSA - IEC - VDE - EN.



I-7017 8-канальний модуль аналогового вводу з ізоляцією

Основні характеристики:

Конструкція: модуль з послідовним інтерфейсом;

монтаж на DIN рейку;

пластиковий корпус;

каналів аналогового вводу (всього): 8

Конструкція	Модуль з послідовним інтерфейсом; Монтаж на DIN рейку; Пластиковий корпус
Інтерфейс
Інтерфейс	Тип	RS-485
	Швидкість передачі даних	1200біт/сек; 2400біт/сек; 4800біт/сек; 9600біт/сек; 19200біт/сек; 38400біт/сек; 57600біт/сек; 115200біт/сек
	Максимальна довжина лінії зв'язку	1200м (Сегмент)
	Протокол передачі даних	Сумісний з протоколом ADAM-4000
	Макс. кількість модулів у мережі	2048
Аналоговий ввод
Каналів аналогового вводу	Всього	8
	Диференціальних	8
Діапазони вхідного сигналу	Біполярного, по напрузі	-0.15..+0.15В; -0.5..+0.5В; -1..+1В; -5..+5В; -10..+10В
	Біполярного, по струму	-20..+20мА
Вхідний опір	При вимірюванні напруги	20МОм
	При вимірюванні струму	125Ом (Зовнішній резистор)
Вхід	Струмовий шунт	Зовнішній; 125 Ом
	Перевантаження по входу	35В
	Смуга пропускання	15.7Гц
АЦП	Розрядність	24біт
	Частота вибірки	10вибірок/сек.
	Тип перетворення	Сігма-дельта перетворення
	Режими запуску	Вбудований генератор
Гальванічна ізоляція	3000В
Похибка	-0.1..+0.1%
Коефіцієнт придушення перешкоди загального виду	86дБ (50/60Гц)
Температурний дрейф нуля	20мкв/°C
Процесор
Вбудований процесор	Сумісний з 8051
Сторожовий таймер
Сторожовий таймер	Так
Розломи
Розйоми	Гвинтові клеми
Живлення
Напруга живлення	+10...+30В
Споживча потужність	1.3Вт
Умови експлуатації
Умови експлуатації	Температура	-20..+75°С
Розміри
Розміри	Довжина	122мм
	Ширина	72мм
	Висота	25мм



I-7024 4-канальний модуль аналогового виводу, 12 біт ЦАП, ізоляція

Основні характеристики:

конструкція: модуль з послідовним інтерфейсом;

монтаж на DIN рейку;

пластиковий корпус

каналів аналогового виводу: 4

Конструкція	Модуль з послідовним інтерфейсом; Монтаж на DIN рейку; Пластиковий корпус
Інтерфейс
Інтерфейс	Тип	RS-485
	Швидкість передачі даних	1200біт/сек; 2400біт/сек; 4800біт/сек; 9600біт/сек; 19200біт/сек; 38400біт/сек; 57600біт/сек; 115200біт/сек
	Максимальна довжина лінії зв'язку	1200м (Сегмент)
	Протокол передачі даних	Сумісний з протоколом ADAM-4000
	Макс. кількість модулів у мережі	2048
Аналоговий вивод
Каналів аналогового виводу	4
ЦАП	Кількість	4
	Розрядність	12біт
Гальванічна ізоляція	3000В
Діапазони вихідного сигналу	Внутрішнє джерело, по напрузі	0..+5В; 0..+10В; -5..+5В; -10..+10В
	Внутрішнє джерело, по струму	0..20мА; 4..20мА
Вихід	Навантажувальна здатність	5мА
	Швидкість наростання сигналу, напруга	0.0625..512В/сек
	Швидкість наростання сигналу, струм	0.125..1024мА/сек
Похибка	-0.1..+0.1%
Температурний дрейф нуля/Вихід по напрузі	-30..+30мкВ/°C
Температурний дрейф нуля/Вихід по струму	-0.2..+0.2мкА/°C
Процесор
Вбудований процесор	Сумісний з 8051
Сторожовий таймер
Сторожовий таймер	Так
Розломи
Розйоми	Гвинтові клеми
Живлення
Напруга живлення	+10...+30В
Споживча потужність	2.3Вт
Умови експлуатації
Умови експлуатації	Температура	-20..+75°С
Розміри
Розміри	Довжина	122мм
	Ширина	72мм
	Висота	25мм

I-7060 Модуль дискретного 4-канального вводу і 4-канального виводу з ізоляцією

Основні характеристики:

конструкція: модуль з послідовним інтерфейсом;

монтаж на DIN рейку;

пластиковий корпус;

каналів дискретного вводу (всього):4 каналів дискретного виводу (всього):4



Конструкція	Модуль з послідовним інтерфейсом; Монтаж на DIN рейку; Пластиковий корпус
Інтерфейс
Інтерфейс	Тип	RS-485
	Швидкість передачі даних	1200біт/сек; 2400біт/сек; 4800біт/сек; 9600біт/сек; 19200біт/сек; 38400біт/сек; 57600біт/сек; 115200біт/сек
	Максимальна довжина лінії зв'язку	1200м (Сегмент)
	Протокол передачі даних	Сумісний з протоколом ADAM-4000
	Макс. кількість модулів у мережі	2048
Дискретне вводу
Каналів дискретного вводу	Всього	4
	З ізоляцією	4
Гальванічна ізоляція	3750В
Вхідна напруга	Логічний 0	0..+1В
	Логічна 1	+4..+30В
Вхідний опір	3кОм (0.5Вт)
Дискретний вивод
Каналів дискретного виводу	Всього	4
	Реле з нормально розімкнутими контактами (A)	2
	Реле з перекидними контактами (C)	2
Гальванічна ізоляція	1500В
Реле	Максимальний струм, що комутирується, постійний	2А@30В 0.6А@110В
	Максимальний струм, що комутирується, змінний	0.6А@125В 0.3А@250В
	Час вмикання	3мс
	Час вимикання	1мс
	Загальний час перемикання	10мс
	Кількість спрацьовувань	500000 спрацьовувань
Процесор
Вбудований процесор	Сумісний з 8051
Сторожовий таймер
Сторожовий таймер	Так
Розломи
Розйоми	Гвинтові клеми
Живлення
Напруга живлення	+10...+30В
Споживча потужність	1.3Вт
Умови експлуатації
Умови експлуатації	Температура	-20..+75°С
Розміри
Розміри	Довжина	122мм
	Ширина	72мм
	Висота	25мм

I-7520 Конвертер RS-232 у RS-485 з автоматичним контролем за напрямком передачі даних для RS-485, гальванічна ізоляція 3кВ по RS-232



Основні характеристики:

конструкція: конвертер RS-232;

вихід (Інтерфейс):RS-485;

вихід (Портів):1;

вихід (Гальванічна ізоляція):3000В

Конструкція	Конвертер RS-232
Вхідний інтерфейс
Вхід	Інтерфейс	RS-232
	Розйом	DB9 female
Вихідний послідовний інтерфейс
Вихід	Інтерфейс	RS-485
	Портів	1
	Макс.швидкість передачі даних	115.2 кбод
	Розйоми	Клемна колодка
	Гальванічна ізоляція	3000В
Сигнали	RS-485	Data+/-
Настройка вводу/виводу
Апаратне керування потоком даних	Так
Керування напрямком передачі для RS-485	Так
Склад
Зовнішнє джерело живлення	PWR-24/220R
Індикація і органи керування
LED індикатори	Power
Струми споживання
Напруга живлення	+10В - +30В
Споживча потужність	2.2Вт
Умови експлуатації
Умови експлуатації	Температура	-20..+75°С
Розміри
Розміри	Довжина	142мм
	Ширина	72мм
	Висота	25мм



Lagoon-3140 PC-сумісний промисловий контролер AMD188ES

40МГц, 512кб Flash, 256кб SRAM, 2xRS232, 1xRS485, 1xRS232/485, система програмування Trace Mode

Основні характеристики:

конструкція: пластиковий корпус

спосіб монтажу: монтаж на DIN рейку, монтаж на стіні

тип процесора: AMD188ES

Конструкція	Пластиковий корпус
Вид монтажу	Монтаж на DIN рейку; Монтаж на стіні
Процесор
Тип процесора	AMD188ES
Максимальна частота процесора	40МГц
Пам'ять
Оперативна пам'ять	Максимальний обсяг	256кб
	Встановлено	256кб
Енергонезалежна пам'ять	Максимальний обсяг	2кб
	Встановлено	2
	Тип	EEPROM
Електронний диск	Установлено	512кб
	Максимальний обсяг	512кб
	Тип	Flash
Інтерфейс
Послідовний інтерфейс	Тип	2xRS232; RS485; RS232/RS485
	Максимальна швидкість	115200біт/сек.
	Розйоми	DB9; Гвинтові клеми
Таймери
Годинник реального часу	Так
Сторожовий таймер	1.6 сек
Розломи
Розйом	Живлення	Гвинтові клеми
	Інші	DB9; Гвинтові клеми
Керування і індикація
Індикатори	Світло діоди
Живлення
Напруга живлення	+10...+30В
Споживча потужність	3Вт
Програмне забезпечення
Програмне забезпечення	Операційна система	DOS
	Системне	Бібліотека програмування
	Інструментальна система	Trace Mode
Умови експлуатації
Умови експлуатації	Температура	-20..+75°С
Розміри і вага
Розміри	Ширина	72мм
	Висота	122мм
	Глибина	25мм
Вага	0.2кг

3.5 Встановлення статичних і динамічних характеристик об'єкту автоматизації

Як об'єкт регулювання котел є ланкою з трьома входами і одним виходом. Входами вважаються температура конденсату, який утворюється з використаної пари, витрата води через котел і витрата палива. Виходом є тиск пару, що виходить з котла.

Будемо вважати котел лінійним об'єктом, тобто переробка інформації в ньому описується лінійними диференціальними рівняннями з постійними коефіцієнтами.

До лінійних об'єктів застосовується принцип суперпозиції, отже, отримавши незалежні характеристики по кожному входу котла і додавши їх, отримаємо повну характеристику котла. При цьому котел можна розглядати як три самостійні ланки з одним

Статичні характеристики котлів складаються з характеристик безпосередньо котлів і характеристик топки.

Статична характеристика топки може бути представлена як залежність виділеного з топки тепла від кількості палива, що подається в топку, тобто

(1)

Q - кількість реально виділеного тепла в топці, Дж/сек;

Q_р^н - нижча теплотворна здатність палива, Дж/кг;

G_П - витрата палива, кг/сек;

m - коефіцієнт, що характеризує роботу топки і показує, яка кількість теоретично можливого тепла перейде в реальне тепло, що виділиться (тобто, к.к.д. топки).

Кількість роботи поверхні нагріву котла можна охарактеризувати деяким коефіцієнтом n, який показує, яка кількість виділеного в топці тепла йде на підігрів води:

(2)

- перепад температури води на вході і виході з котла, єС; де Q_П - температура пари, яка пропорційна тиску пари (згідно закону Шарля)

Gв - витрата води через котел, кг/сек;

n - коефіцієнт, що характеризує якість роботи поверхонь нагріву котла (тобто, к.к.д. котла);

с - теплоємність води = 4,19 * 10³ дж/кг єС.



Виключаючи Q з рівнянь (1) і (2) отримаємо

(3)

або

(4)

Це рівняння є статичною характеристикою котла по всім трьом входах. Як бачимо з рівняння: зі зміною температури конденсату на деяку величину, пропорційно їй змінюється тиск пари (при постійній витраті палива і повітря); тиск пари прямо пропорційний витраті палива і обернено пропорційний витраті води (при постійній температурі конденсату).

Динамічні характеристики котлів можна розглядати по кожному входу незалежно один від одного.

Задамо малий стрибкоподібний приріст кожного вхідного параметру і розглянемо в загальному вигляді зміни приросту вихідного параметра котла. Для цього знайдемо повний диференціал функції

(5)

де t-час,

тобто

(6)



Диференціюючи рівняння (3), отримаємо

(7)

де G_о.в і G_о.т - базові значення витрат води і палива.

Переходячи до кінцевих приростів, отримаємо

(8)

Знак мінус перед третім членом в правій частині (8) вказує на те, що з додатнім приростом витрати води має місце від'ємний приріст температури пари.

Температура пари на виході з котла буде слідкувати за температурою води (конденсату) на вході в котел з врахуванням часу чистого запізнення.

Отже, динамічну залежність від можна записати рівнянням

(9)

де ф_к - час чистого запізнення, який можна знайти як час перебування елемента води в котлі:

(10)

де V - об'єм котла з трубами, м³;

G_в - витрата води через котел, м³/год.



Передаточна функція ланки (9), як відомо, має вигляд

(11)

Перехідна функція котла по входу “витрата палива” описується рівнянням

(12)

де

- коефіцієнт підсилення котла по входу “витрата палива” при базовій витраті води через котел, рівній G_кон; Т₁ і Т₂ - сталі часу.

Провівши перетворення Лапласа- Карсона рівняння (12), отримаємо

(13)

де

передаточна функція котла по входу “витрата палива”.

Перехідну функцію котла по входу “витрата води”, можна представити експонентою, тобто, розв'язком лінійного диференціального рівняння першого порядку.

(14)

де Т _в - стала часу котла по входу “витрата води”;

- коефіцієнт підсилення котла по входу “витрата води”.

Коефіцієнт підсилення та стала часу Т_в залежать від вхідного впливу.

Передаточна функція котла по входу “витрата води” має вигляд

(14)

Загальне рівняння руху тиску пари на виході з котла за деякий проміжок часу отримаємо, застосувавши принцип суперпозиції з рівнянь (9), (12) і (14).

(15)

Повне рівняння статики і динаміки котла отримаємо додавши (3) і (15)

(16)

Передаточна функція котла для приросту тиску пари на виході з котла по всім трьом входах отримується з (11), (15) і (16)



(17)

3.6 Дослідження системи автоматичного регулювання тиску пари

Для визначення динамічних властивостей об'єктів скористаємося методом експериментального визначення динамічних характеристик об'єктів тому, що у порівнянні з аналітичними методами, вони більш достовірні і більш доступні для обслуговуючого персоналу.

Для визначення параметрів передаточної функції системи використаємо криві розгону об'єкта.

Нижче приведено графік перехідного процесу та значення параметрів в табличній формі.

Зміна значення технологічного параметру в часі

Таблиця 1

Час, t с	Тиск, р кгс/см2	Час, t с	Тиск, р кгс/см2	Час, t с	Тиск, р кгс/см2
0	0	130	1,8	260	4,6
10	0	140	2,1	270	5,1
20	0	150	2,4	280	5,4
30	0,09	160	2,55	290	5,7
40	0,15	170	2,75	300	5,8
50	0,24	180	3	310	6
60	0,3	190	3,2	320	6,15
70	0,55	200	3,4	330	6,25
80	0,75	210	3,5	340	6,33
90	1	220	3,6	350	6,38
100	1,4	230	4,1	360	6,4
110	1,5	240	4,4
120	1,6	250	4,5

За значеннями таблиці будуємо криву зміни тиску пари в об'єкті

Рис. 7. Графік кривої розгону

Далі можна перейти до розрахункової частини проекту, використовуючи отриманий матеріал як вихідний матеріал для розрахунків.

3.6.1 Ідентифікація об`єкта керування

Визначення передаточної функції об'єкта проводимо по кривій розгону, отриманої в попередньому розділі проекту.

Для того щоб ідентифікувати об`єкт керування необхідно виконати наступні пункти:

- виконати нормування перехідної характеристики до одиниці:

Значення нормованої кривої приведені в таблиці 2, а графік нормованої кривої - на рис.8.

Таблиця 2

Час, t с	Значення функції	Час, t с	Значення функції	Час, t с	Значення функції
0	0	130	0,2813	260	0,7188
10	0	140	0,3281	270	0,7969
20	0	150	0,375	280	0,8438
30	0,0141	160	0,3984	290	0,8906
40	0,0234	170	0,4297	300	0,9063
50	0,0375	180	0,4688	310	0,9375
60	0,0469	190	0,5	320	0,9609
70	0,0859	200	0,5313	330	0,9766
80	0,1172	210	0,5469	340	0,9891
90	0,1563	220	0,5625	350	0,9969
100	0,2188	230	0,6406	360	1
110	0,2344	240	0,6875
120	0,25	250	0,7031

Рис. 8. Графік нормованої кривої

- за кривою визначити параметри об'єкта керування:

1. усталене значення вихідної величини: Х_уст = 1;

2. динамічний коефіцієнт підсилення: К = 1;