Для организации работы двух-трех отопительных контуров в отопительной системе их нужно присоединить к котлу. Данная задача решается различными способами, которые обозначаются техническим термином как "схема обвязки котельной". Отопительные контуры в зависимости от способа получения необходимой температуры делятся на прямые и смесительные. В первом случае требуемая температура воды достигается продолжительностью работы горелки. Во втором - работой горелки и заслонками исполнительных устройств, в качестве которых может быть смеситель с электроприводом.

Преимущества современных систем автоматизации котельных

В прямых отопительных контурах достаточно легко можно интегрировать котел и контур радиаторного отопления, при этом обеспечивается погодозависимое управление. В случае, когда дополнительно необходимо и горячее водоснабжение (ГВС), используется либо контур с 3-х ходовым краном, либо контур с двумя насосами. Первый вариант с 3-х ходовым электроприводным краном является наиболее простым решением.

  
Современные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) является иерахично распределенными системами, основными компонентами которых являются рабочие станции (РС), объединенные в локально-вычислительные сети (ЛВС) и реализованные с помощью микропроцессорных контроллеров (МПК) и персональных компьютеров (ПК). Комплекс работ по созданию этих систем "под ключ" выполняется в следующей последовательности:
1. консалтинг - помощь независимой фирмы в выборе программного и технического обеспечений на основе анализа организационной структуры и информационных потоков, существующих систем управления и требований к создаваемой системы;
2. создание аванпроекта, что позволяет предварительно оценить основные технические решения и стоимость системы;

Основы проектирования систем автоматизации

3. разработка проекта, макетирование в случае необходимости наиболее ответственных узлов и защита проекта;
4. поставка компьютерного и сетевого оборудования;
5. монтаж кабельной системы, ее тестирование, отладка и сертификация;
6. установки и конфигурирование сетевого оборудования.

  
В механизмах прямого действия, когда давление воздуха в рабочей полости увеличивается, свободный конец штока удаляется от плоскости закрепления мембраны. В механизмах обратного действия повышение давления в рабочей полости приводит к приближению свободного конца штока к плоскости закрепления мембраны. Эти варианты конструкции дают возможность реализовать различные по действию исполнительные устройства - нормально открытые и нормально закрытые. Поршневые исполнительные механизмы типа ПСП - это механизмы, в которых усилие для изменения положения регулирующего органа (РО) создается за счет изменения давления рабочей среды в полостях поршня.

Типы регулирующих органов автоматизированных систем

Регулирующие органы предназначены для изменения расхода вещества или энергии для объекта регулирования путем изменения его пропускной способности. Регулирующий орган состоит из двух основных частей: затвора - подвижной части РО, перемещением которого достигается изменение проходного сечения и, соответственно, пропускной способности; седла - неподвижной части РО, которое образует вместе с затвором проходное сечение. Под пропускной способностью КУ понимают расход жидкости плотностью 1000 кг/м3, которую пропускает РО при перепаде давления на нем 0,1 МПа.

  
Исполнительные механизмы (ИМ) предназначены для перемещения регулирующего органа (РО) в соответствии с командами автоматического регулятора. Практически исполнительный механизм преобразует сигнал одной природы, который поступает от автоматического регулятора, в механическое перемещение регулирующего органа. Кроме того, ИМ можно рассматривать как усилитель мощности, с помощью которого слабый сигнал регулятора, многократно усиливаясь за счет энергии питания ИМ подается на РО. Исполнительный механизм, который работает в автоматической системе регулирования, должен не только перемещать РО, но и обеспечить это перемещение с наименьшими искажениями сигнала регулятора.

Электрические, пневматические и гидравлические исполнительные механизмы в системах автоматического регулирования

Для сравнительной оценки исполнительных механизмов используются следующие показатели:
- быстродействие (величина, обратная времени перехода исполнительного механизма из одного состояния равновесия в другое);
- точность (величина, обратная максимально возможной погрешности установки исполнительного механизма в новое состояние равновесия)
- максимальная нагрузка (наибольший момент или усилие, которое может передать ИМ).

  
В реализации закона регулирования важнейшую роль играет линия обратной связи (ЛОС). Например, в простейших двухпозиционных регуляторах она отсутствует. В этом случае появление незначительного по величине несогласования приводит, благодаря большому коэффициенту усиления ПС, практически мгновенно к появлению наиболее возможного зa амплитудой сигнала Up на выходе ОЭ, и регулирующий орган перемещается в одно из крайних положений. В пропорциональных П- регуляторах управляющее воздействие пропорционально сигналу рассогласования.

Общая информация о П, И, ПИ, ПД и ПИД регуляторах

Величина статической погрешности зависит от коэффициента передачи регулятора Кр: чем он больше, тем меньше статическая погрешность. Но увеличение коэффициента передачи ограничено требованиями устойчивости системы регулирования. Так при значениях Кр незначительное несогласие ЛБ приводит к значительным изменениям Up, и процесс регулирования будет приближаться к позиционному, а его характер - к автоколебательному. Таким образом, П- регуляторы имеют хорошие динамические характеристики, то есть процесс регулирования.

  
Автоматический регулятор - это управляющее устройство, предназначенное для выработки управляющего сигнала на объект управления с целью поддержания технологических параметров на заданном уровне. Регуляторы разделяются по многим признакам, в том числе и по конструкции, но можно привести обобщенную функциональную структуру регулятора. По способу действия автоматические регуляторы делятся на регуляторы прямого и непрямого действия. В регуляторах прямого действия для перемещения регулирующего органа используется непосредственно энергия регулируемой величины. Они используются в случаях, когда регулируемая величина имеет достаточную энергию для перемещения регулирующего органа.

Автоматические регуляторы прямого и непрямого действия, непрерывные и дискретные

В регуляторах непрямого действия энергия к их элементам, прежде всего к усилителю мощности, подается от внешнего источника питания, что позволяет развивать достаточно большие динамические усилия при перемещении регулирующих органов и обеспечивает возможность территориального распределения автоматического регулятора и исполнительного механизма с регулирующим органом. Кроме того, регуляторы непрямого действия имеют более высокое быстродействие и точность. По характеру регулирующего действия бывают регуляторы непрерывного и дискретного действия.

  
При создании систем автоматического управления используются различные технические средства, которые имеют различное функциональное назначение и соответствуют тем задачам и функциям, которые решаются на определенном уровне для конкретного объекта. Можно выделить несколько основных групп технических средств, которые используются для построения систем автоматизации:

Классификация технических средств автоматизации

1. Технические средства для получения информации о состоянии технологических параметров объекта и технологического оборудования. К ним относят датчики и измерительные преобразователи, которые непосредственно устанавливаются на технологическом оборудовании для измерения давления, температуры, уровня, расхода, физико-химических свойств, состояния оборудования и прочее.
2. Технические средства, предназначенные для отображения и регистрации информации на щитах оператора и диспетчерских пунктах. Это показывающие и регистрирующие приборы, индикаторы, сигнальные табло, мнемосхемы и т.д.
3. Технические средства для реализации алгоритмов автоматического регулирования и логико-программного управления, в том числе автоматические регуляторы.

  
Автоматической системой регулирования (АСР) называют систему, задачей которой является автоматическое поддержание регулируемой величины на заданном уровне. Автоматические системы регулирования работают непосредственно на объекте, то есть они являются нижним уровнем компьютерно-интегрированной системы управления. Для общего представления о множестве систем регулирования и управления целесообразно рассмотреть их классификацию по основным признакам. По виду регулируемой величины АСР называют автоматическими системами регулирования температуры, давления, расхода и другие.

Структура автоматических систем регулирования

В зависимости от направления передачи информации и ее использования в процессе управления существуют два типа систем - разомкнутые и замкнутые. В разомкнутых системах отсутствует обратная связь, а информация передается только от автоматического регулятора или другого устройства управления к объекту. Возможен вариант системы, в которой одновременно используются оба сигнала, однако применение разомкнутых систем в каждом конкретном случае определяется свойствами объекта (в первую очередь его стационарностью, неизменностью свойств со временем) и характером действующих возмущений.

  
В теории и практике автоматического управления сложились определенные методы исследования свойств объектов: аналитические, экспериментальные, комбинированные. Фактически они предназначены для получения математических моделей (ММ) объектов. Продемонстрируем получения ММ для автоматического регулирования простых объектов. Аналитические методы основаны на изучении свойств объектов на основе исследования процессов, которые в них происходят, с помощью фундаментальных законов физики, химии, теплотехники, гидравлики и других наук.

Аналитические методы исследования свойств объектов автоматизации

Все эти науки имеют свои законы, описывающие физико-химические превращения вещества, тепло- и массообмен, гидродинамику и т.д. Основой для получения аналитических ММ является уравнение материальных и энергетических балансов фазовых превращений и другие. Эти методы называются также неформальными, поскольку они дают возможность глубоко изучить суть процессов в объекте, их внутреннюю структуру.

  
Для простых объектов при решении отдельных задач берут показатели, которые имеют непосредственное влияние на динамику автоматизированной системы регулирования (АСР). Вместимость объекта - его способность в процессе функционирования накапливать или тратить вещество или энергию. Для гидравлических объектов этот показатель оценивается объемом жидкости, тепловых - количеством теплоты, подвижных - количеством движения (момент инерции) и т.д. Самовыравнивание - возможность самостоятельно переходить в устоявшееся состояние после прекращения внешнего воздействия, то есть восстанавливать материальный или энергетический баланс.

Показатели, которые влияют на динамику автоматизированной системы регулирования

Это выражается в том, что в устойчивом объекте существуют внутренние обратные связи, которые проявляются через действие управляемой величины на приток или расход вещества или энергии. Самовыравнивание облегчает управление объектом, уменьшает величину отклонения параметров от их заданных значений. Численно величина самовыравнивания оценивается коэффициентом, который обратно пропорционален коэффициенту передачи объекта по каналу возмущения. Инерционность объекта характеризует скорость изменения его исходной величины под влиянием внешних воздействий, она одновременно связана с вместимостью объекта и величиной постоянной времени последнего.


Яндекс.Метрика Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru   "СМАРТ Системы"      © 2007-2016 Все права защищены.