Курсовая работа: Разработка АСР температуры обжига цементного клинкера с циклонным теплообменником

Рис. 3. Функциональная схема АСР обжига цементного клинкера с циклонным теплообмінником.

После охлаждения клинкера часть нагревшегося в холодильнике воздуха поступает в печь, а часть, пройдя очистку в аспирационной установке, сбрасывается через выхлопную трубу. Осажденная в аспирационной камере пыль по течке поступает на клинкерный конвейер. Тепло выходящих из печи газов используют в циклонных теплообменниках. После циклонных теплообменников дымовые газы проходят осадительные циклоны и электрофильтры, в которых очищаются от пыли, и далее выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу. Пыль из циклонов подается в печь шнеками, а из электрофильтров - пневмонасосами либо в отделение смесительных силосов, либо в печь. В печи с циклонными теплообменниками имеются механизмы следующих трех групп: механизмы питания печи сырьевой мукой, обжига и охлаждения; тягодутьевые механизмы и механизмы пылеулавливания и транспортирования уловленной пыли. Для управления этими механизмами предусматривается дистанционное управление с блокировкой со щита машиниста печи, являющееся основным видом управления. И местное управление (без блокировки), которым пользуются только при проведении наладочных и ремонтных работ. На период розжига печи предусмотрено деблокированное управление отдельными механизмами печного агрегата (в том числе главным приводом печи и вентилятором первичного воздуха). С деблокированного управления на блокированное переводят на ходу без остановки механизмов. Работа главного привода печи сблокирована с работой системы смазки. Вспомогательный привод печи используют только при ремонтных работах. Для него применено местное управление.

Управляют встряхивающими механизмами электрофильтров и включают высоковольтные агрегаты электрофильтров со щита управления подстанции электрофильтров с одновременной сигнализацией об их работе на щите машиниста печи. При этом электроды электрофильтров встряхивают автоматически по заданной программе в соответствии с режимом встряхивания.

При нарушении нормальной работы системы смазки автоматически включается резервный маслонасос. Если после включения резервного насоса нормальная работа смазки не восстанавливается, то с выдержкой времени отключается электродвигатель привода печи. При превышении уровнем сырья в бункере заданного предела прекращается подача сырьевой муки из отделения смесительных силосов.

Для обеспечения нормальной работы агрегата имеется сигнализация: предпусковая звуковая; состояния механизмов (сигнальные лампы горят ровным светом при работе механизмов и не горят совсем при нормальной их остановке; при аварийной остановке лампы мигают); превышения температуры колосниковой решетки горячей зоны холодильника; превышения верхнего уровня сырья в бункере.

1.3 Требования к автоматизированным системам контроля и управления

В условиях непрерывности технологического процесса, высокой производительности печных агрегатов система технического, технологического и теплотехнического контроля должна способствовать получению необходимой информации для обеспечения сохранности и работоспособности оборудования, управления технологическим процессом, контроля и соблюдения параметров производства продукции заданного качества.

Контроль параметров, характеризующих состояние процесса и режим работы печных установок, а также их измерение при проведении испытаний - один из важнейших в деле технологической наладки исходя из задач как поиска и установления параметров оптимального режима, так и поддержания их при последующей эксплуатации в выбранном оптимальном режиме.

При наладке вращающихся печей всегда следует учитывать, что неправильные показания приборов контроля, искаженная информация о состоянии процесса не только бесполезны, но и вредны, так как вызывают неправильные действия оператора, а следовательно, не позволяют обеспечить оптимальный режим работы печной установки и получить максимальную производительность. Поэтому все приборы должны быть исправны и показания их должны соответствовать фактическим значениям измеряемых параметров.

Общая задача управления вращающейся печью заключается в нормализации теплового режима и поддержания этого режима в процессе работы с помощью средств контроля и управления.

Управление печью и всеми вспомогательными механизмами должно быть сосредоточено у рабочего места оператора. Система автоматического управления технологическим процессом должна удовлетворять следующим требованиям:

максимальное отклонение регулируемой величины,

статическая ошибка

время регулирования,

2. Определение параметров объекта регулирования

Таблица 2. Данные экспериментальной кривой разгона

Параметр	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
θ, ºС	80,0	80,1	80,1	80,2	80,3	80,8	81,1	81,5	83,0	84,0	87,9	90,0
t, с	0	20	40	60	100	160	200	250	400	500	1000	3000

Строим кривую разгона, заданную табл. 2. Эквивалентная кривая разгона представляет собой экспоненту с запаздыванием τ. По формуле  определяем координаты экспоненты по времени (табл.3).

Таблица 3.

Параметр	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
θ, ºС	80,0	80,2	80,2	80,3	80,4	80,9	82	83	84,9	86	88,8	89,4
t, с	0	20	40	60	100	160	200	250	400	500	1000	3000

Рис 4. Экспериментальная (а) и эквивалентная (б) кривые разгона.

По экспериментальной кривой определяем постоянную времени T0=600с и время запаздывания =100с

По формуле  определяем координаты экспоненты во времени.

Находим среднеквадратическое отклонение экспериментальных данных от характеристики, полученной во время расчетов:

где θ1 (ti) - экспериментальное значении температуры в момент времени ti;

θ2 (ti) - расчетное (эквивалентное) значение уровня в момент времени ti;

n - число экспериментальных точек.

Таким образом, в дальнейших расчетах используем эквивалентный объект, описываемый дифференциальным уравнением 1-го порядка с самовыравниванием и запаздыванием со следующей передаточной функцией:

Величина коэффициента усиления объекта:

Безразмерные показатели объекта и переходного процесса:

τ/T0=100/600=0.17;

tрег/τ=3000/100=30.

Передаточная функция объекта будет иметь вид:

3. Выбор типового регулятора АСР и определение параметров его настройки для заданного технологического параметра

В любой АСР управляющее воздействие на объект регулирования формируется автоматическим регулятором в соответствии с принятым алгоритмом регулирования и требуемым качествам АСР. Необходимым условием надежной устойчивой работы АСР является правильный выбор типа регулятора и его настроек, гарантирующий требуемое качество регулирования. Существует множество методик выбора регулятора. Воспользуемся методикой, основанной на анализе вида передаточной функции объекта регулирования. В зависимости от свойств объектов управления, определяемых его передаточной функцией и параметрами, и предполагаемого вида переходного процесса выбирается тип и настройка линейных регуляторов.

Страницы: 1, 2, 3