Автоматична система регуляції температури пари на виході з котла-утилізатора

Висновки.

Проведений розрахунок дозволив обрати типорозмір регулюючого органу та тип і модель виконавчого механізму, які відповідають вимогам поставленим до АСР, що розробляється. [3]

6. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

В цьому розділі здійснюється побудова, розрахунок та оптимізація мережевого графіку на монтаж розробленої системи автоматизації.

Мережеві графіки складаються для наочного представлення послідовності виконання робіт, спрямованих на виконання деякої мети, а також для наочної ілюстрації тимчасових рамок виконання робіт і розподілу трудових ресурсів.

У нашому випадку метою складання мережевого графіка є створення АСР. Для кращої наочності ходу процесу роботи з монтажу системи розподіляються на ряд дрібних робіт, пов'язаних між собою логічними послідовними зв'язками. У дипломному проекті пропонується наступний список робіт для створення АСР (таблиця 6.1):

Таблиця 6.1.

На основі цієї таблиці будуємо мережевий графік, представлений на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Мережевий графік на монтаж САР до оптиміза

Розрахунок починають з визначення t_p(i) - раннього часу звершення - кожної події. Ранній час початку дії j-те події tpj визначається за формулою:

t_рj = t_рi + t_i,j, (6.1)

де t_рi - ранній час початку i-те події;

t_i,j - тривалість роботи.

Якщо в подію входить кілька робіт, тоді по кожній лінії мережного графіка розраховується ранній час початку події, а потім найбільше з отриманих чисел приймають рівним t_рj.

Розрахунком раннього часу звершення заключної події визначається і найдовший повний шлях мережевої моделі. Цей час називається критичним часом мережевої моделі. Ланцюжок робіт, що визначає критичний час, називається «критичним шляхом» мережевої моделі:

Пізній час початку дії i-ої події tпi визначається за формулою:

t_ni = t_nj - t_i,j, (6.2)

де t_nj - пізній час початку j-го події.

Якщо в подію входить кілька робіт, тоді по кожній лінії мережного графіка розраховується пізніше час початку події, а потім найменше з отриманих чисел приймають рівним t_пi.

Крім раннього і пізнього часу початку події розраховуються наступні величини:

R_пi,j = t_пj - t_рi - t_i,j;

R_свi,j = t_рj - t_рi - t_i,j; (6.3)

R_нi,j = t_рj - t_пi - t_i,j,

де R_пi,j , R_свi,j , R_нi,j - відповідно повний, вільний і незалежний резерви на виконання i-j-й роботи.

Значення резервів для кожної з робіт фіксуються в таблицю параметрів робіт (табл.6.2)

Також у цій таблиці фіксуються наступні параметри:

* час раннього початку роботи t_pнi,j;

* час раннього закінчення роботи t_pоi,j;

* час пізнього початку роботи t_пнi,j;

* час пізнього закінчення роботи t_поi,j;

Ці параметри зв'язані між собою в такий спосіб:

t_рнi,j = t_рi;

t_роi,j = t_рнi,j + t_i,j;

t_пнi,j = t_поi,j - t_i,j; (6.4)

t_поi,j = t_пj.

Оптимізація мережевих графіків проводиться з метою раціоналізації використання трудових ресурсів. Для проведення оптимізації будується лінійна діаграма (рис. 6.2). По осі абсцис на ній відкладається час (у днях); по осі ординат зображуються роботи у виді прямолінійних відрізків, при цьому довжина відрізка залежить від тривалості роботи. Кількість людей, зайнятих на роботі, позначається в кружку над відрізком.

Оптимізація мережного графіка проводиться шляхом пересування робіт ліворуч-праворуч з таким розрахунком, щоб не порушити логічну послідовність виконання робіт. Роботи, що належать критичному шляху не враховуються, тому що їх не можна пересунути без порушення логічної послідовності виконання робіт.

Розгляд лінійної діаграми починається з останньої роботи. Границя пересування роботи обмежується початком роботи, що випливає за логічною схемою. Потім для кожної з робіт, які можна пересунути складаються спеціальні стовпці. У перший стовпець записується загальна чисельність виконавців, починаючи з першого дня після закінчення роботи і до моменту можливої її пересувки, тобто до початку наступної роботи. В другий стовпець записують загальну чисельність виконавців, починаючи з першого дня після закінчення роботи з врахуванням виконавців, зайнятих на цій роботі. Для одержання третього стовпця необхідно від значення першого стовпця відняти значення другого стовпця. Четвертий стовпець - це сума чисел третього стовпця наростаючим підсумком: перша цифра четвертого стовпця відповідає першій цифрі третього стовпця; друга визначається як сума першої цифри четвертого і другий третього стовпця і так далі. Якщо в четвертому стовпці всі цифри позитивні, то пересувати роботу недоцільно. Якщо є негативні, тоді необхідно пересувати роботу на кількість днів відповідне номеру рядка з найбільшим по модулі негативним числом.

Рис. 6.2. Лінійна діаграма

Так як критичні роботи не переміщаються, то розглянемо всі некритичні роботи.

Розглянемо роботу 15 - 17:

Проаналізував четвертий стовпець можна побачити, що цю роботу доцільно перенести на 2 дні.

Розглянемо роботу 11 - 12 :

Проаналізував четвертий стовпець можна побачити, що цю роботу доцільно перенести на 1 день.

Розглянемо роботу 10 - 14 :

Проаналізував четвертий стовпець можна побачити, що цю роботу доцільно буде перенести на 3 дні.

Розглянемо роботу 9 - 14 :

Проаналізував четвертий стовпець можна побачити, що цю роботу доцільно перенести на 2 дні.

Розглянемо роботу 7 - 14 :

Проаналізував четвертий стовпець можна побачити, що цю роботу доцільно перенести на 1 день.

Розглянемо роботу 7 - 10:

Проаналізував четвертий стовпець можна побачити, що цю роботу доцільно перенести на 1 день.

Розглянемо роботу 6 - 9 :

Проаналізував четвертий стовпець можна побачити, що цю роботу переносити не треба.

Розглянемо роботу 5 - 6 :

Проаналізував четвертий стовпець можна побачити, що цю роботу переносити не треба.

Розглянемо роботу 5 - 7 :

Проаналізував четвертий стовпець можна побачити, що цю роботу переносити не треба.

В дужках вказані значення після оптимізації мережевого графіку

Таблиця 6.2. Параметри робіт мережевого графіка

На рис. 6.3. наведений графік руху трудових ресурсів до і після оптимізації, з якого видно, що максимальна кількість працівників, які працюють одночасно, зменшилась.

Рис. 6.3. Графік розподілення трудових ресурсів до та після оптимізації

З урахуванням проведеної оптимізації можемо внести корективи до мережевого графіка на монтаж системи автоматичного регулювання (рис. 6.4).

Рис.6.4. Мережевий графік на монтаж САР після оптимізації

Висновки

1) Була розроблена АСР температури перегрітої пари котла утилізатора КУ-80. Система регулювання підтримує необхідну температуру шляхом зміни витрати живильної води.

2) Були отримані максимальні абсолютні похибки для вимірювальних каналів. Отримали:

<;

<,

Отже можна стверджувати, що отримана точність вимірювання по кожному вимірювальному каналу задовольняє вимогам щодо точності вимірювання. Таким чином комплектація кожного ВК задовільна.

3) Був виконаний розрахунок надійності реалізації функцій АСР. Отримали:

- для інформаційної функції маємо Т_ср=14144 години, Р(ф)=0,95;

- для керуючої функції маємо Т_ср=13315 годин, Р(ф)=0,95, Р_с(ф)=0,98.

Видно, що показники надійності задовольняють вимогам. Більш того, має місце запас надійності реалізації функції.

4) Була проведена апроксимація перехідної характеристики по каналу «зміна температури перегрітої пари котла-утилізатора при збуренні зміною витрати живильної води на впорскування в потік пари». Отримано:

Передавальна функція моделі:

5) Було розраховано ПІ - регулятор за двома методами: методом РАФХ та інженерною методикою. Найкращі результати, які задовольнили поставленим задачам, отримали за допомогою методу РАФХ. Отримали такі настройки ПІ - регулятора:

6) Проведено дослідження на грубість системи при зміні параметрів об'єкту на 15%. Отримали, що розраховані за методом РАФХ параметри регулятору задовольнили висунутим вимогам до якості перехідних процесів в АСР температури перегрітої пари.

7) Проведені розрахунки параметрів налагодження промислового регулюючого блоку також є вірними, так як отримане значення швидкості зв'язку V_св не виходить за припустимі межі.

8) Проведена побудова, розрахунок та оптимізація мережевого графіку на монтаж розробленої системи автоматизації.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Баган Т.Г., Батюк С.Г., Бунь В.П., Ізгорев М.Ю., Олійник С.Ю. Методичні рекомендації щодо оформлення курсових та дипломних проектів.- Київ: Політехніка, 2002

2. Баган Т. Г., Кисельов Ю. Є., Бунь В. П. Методичні вказівки до вивчення дисципліни «Проектування систем автоматизації». - Київ: «КПІ», 2002.

3. Батюк С.Г. Довідковий посібник з комплексного інженерного розрахунку промислових САР в курсовому і дипломному проектуванні./ Електронний архів AS лабораторії ПТКЗА

4. Батюк С.Г. Збірник функціональних і структурних схем типових промислових САР./ Електронний архів AS лабораторії ПТКЗА

5. Батюк С.Г., Поміновський С., Трихліб Ю. Довідковий посібник до виконання проектної частини атестаційної роботи бакалавра./ Електронний архів AS лабораторії ПТКЗА.

6. Воинов В. А., Зайцев Н. П. Котлы-утилизаторы и энерготехнологические агрегаты. - М.: «Энергия», 1980.

7. Глинков Г.М., Маковский В.А., Корман С.Л., Шапаровский М.Р. Проектирование систем контроля и автоматического регулирования металлургических процессов. Учебное пособие для вузов,. - М.: Мет. - 1986.

8. Дубровный В.А. и др. Справочник по наладке автоматических устройств контроля и регулирования. Часть 1,2 - К.: «Наукова думка», 1981.

9. Климовицкий М.Д. , Копелович А.П. Автоматический контроль и регулирование в черной металлургии. - М.: «Металлургия», 1977.

10. Клюев А.С. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования. Справочное пособие. - М.: «Энергоатомиздат», 1989.

11. Клюев А. С. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля. - М.: «Энергоатомиздат», 1991.

12. Клюев А.С., Товарнов А.Г. Наладка систем автоматического регулирования котлоагрегатов. - М.: Энергия, 1970

13. Ковриго Ю. М. Конспект лекцій по основам теорії автоматичного управління, 2005.

14. Ковриго Ю. М., Яровая А. Ф. Методические указания по применению ТСО в учебном процессе по курсу «Технические средства ТП». - Киев, 1986

15. Кошарский Б. Д. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы. - Л.: Машиностроение, 1976.

16. Нестеренко А.Д. и др. Справочник по наладке автоматических устройств контроля и регулирования. - Киев: Наукова думка, 1976.

17. Плетнев Г. П., Зайченко Ю. П., Зверев Е. А., Киселев Ю. Е. Проектирование, монтаж и эксплуатация автоматизированных систем управления теплоэнергетическими процесами. - М.: Изд. МЭИ, 1995.

18. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. - М.: «Энергия», 1978.

19. Профос П. Измерения в промышленности. Справочник. - М.: Металлургия, 1980.

20. Сазанов Б. В., Ницкевич Е. А. Котлы-утилизаторы у мартеновских печей. Сборник статей. - М.: «Металлургия», 1966.

21. Смолян В.А., Кочо В.С., Щербицкий Б.В. Автоматизация производственных процессов металлургической промышленности. - Киев: «Вища школа», 1976

22. Шипетин Л.И. Техника проектирования систем автоматизации технологических процессов. - М.: Машиностроение, 1976.

23. Каталоги ГСП: 1 изд., Т. 2, вып. 7; 2 изд., Т. 2, вып. 1; 2 изд., Т. 2, вып. 4;

24. Каталог ГСП. Т. 3. Вып. 4. Электрическая унифицированная система приборов автоматического регулирования «Каскад». - М.:ЦНИИИиТЭИПСАиСУ, 1974.

25. Котлы-утилизаторы. Отраслевой каталог. - М.: 1978.

Размещено на Allbest.ru