Средства измерения состава и концентрации

Общее свойство это большая инерционность время вхождения в класс точности составляют минуты. С точки зрения С точки зрения динамики наиболее предпочтительными являются пленочные сенсоры, у которых время реакции от 5 до 30 сек.

1-25 Задачи в области автоматизации технологических процессов химических производств отрасли. Особенности автоматизации химической промышленности.

Непрерывная интенсификация производственных процессов ведет, как правило, к усложнению функций управления предприятием. С одной стороны, достижения в области математики, кибернетики экономики, а также быстрое развитие вычислительной техники существенно расширило возможности создания новых высокоэффективных производственных процессов и методов управления ими. Встречное развитие технологий производства и технологий управления привело к созданию новых высоко эффективных процессов и типов оборудования, которые невозможно рассматривать и тем более проектировать в отрыве от систем управления. Характерным примером являются станки с программным управлением, промышленные роботы, автоматические и автоматизированные технологические участки.

Создание и эксплуатация систем автоматизации на промышленном предприятии перестало быть функцией только специалистов по автоматизированному и автоматическому управлению. Они требуют различных форм участия практически всех групп административно-управленческого и инженерно-технического персонала предприятия. Следовательно, современных инженер даже непосредственно не связанный по роду своей деятельности с автоматизацией управления, должен обладать достаточно широкими знания ми в этой области.

Под автоматизацией понимают комплекс технических и организационных мероприятий по созданию систем управления техническими в которых функции человека (по управлению) полностью или частично ликвидированы.

В настоящее время в области автоматизации управления производством сложились два относительно самостоятельных направления ‑ автоматизация управления технологическими процессами и автоматизация управления организационно-экономической деятельностью. Усложнение технических процессов: увеличение скорости протекания, увеличение единицы мощности аппаратов, ужесточение требований к качеству продукции приводит к усложнению задач стоящих перед автоматизацией. Для создания эффективных систем управления необходимы знания не только о методах управления и технических средствах, но и свойствах объектов, процессов протекающих в них и требованиях к протеканию процесса. В результате в некоторых случаях комплексных анализ тех процессов может привести к его изменению.

В простейшем случае основное внимание уделяется минимизации отклонения регулируемого параметра от заданного значения. В большинстве случаев такой подход бывает достаточным. Такой подход неприемлем если, если критерий качества управления включает экономические показатели, а также качество управления других связанных параметров.

Химическая промышленность характеризуется высоким уровнем автоматизации.

‑ большая единичная мощность аппаратов;

‑ совмещение в одном аппарате нескольких операций;

‑ наличие большого количества параметров характеризующих состояние процесса;

‑ непрерывность производства;

‑ пожаро- и взрывоопасность, агрессивность и токсичность.

1-26 Одноконтурные локальные АСР. Прикладные методы настройки регуляторов. Проблемы использования D составляющей. ПД-регуляторов, и учредителей Смитта.

Одноконтурные системы регулирования наиболее часто встречаются сегодня автоматические системы. Один из способов оценки по качеству (форме) переходного процесса. Одним из наиболее информативных сложных является ступенчатое воздействие на систему. Существуют и другие тестовые сигналы ‑ синусоидальные дельта или другие более сложные но менее распространенные возмущения. В большинстве случаев, если система удовлетворяет заданному качеству регулирования при одном тестовом сигнале, то критерий будет соблюдаться и при другом. Статическая ошибка нежелательна для любого контура регулирования. Она может иметь любой знак и не является характеристикой устойчивости объекта. Чаще всего считается, что процесс оптимален, если амплитуда колебания за период уменьшается в 4 раза. Среднеквадратичная ошибка резко увеличивается при увеличении рассогласования.

При выборе типа (закона регулирования) и значений параметров настройки регуляторов для работы в САР следует исходя из требований обеспечения оптимальных условий протекания ТП в автоматизируемом объекте прежде всего сформулировать основные требования к качеству регулирования, т.е. определить основные показатели качества переходного процесса в САР, которые должен обеспечить автоматический регулятор при работе с конкретным объектом. Если процесс быстро реагирует на возмущение, помеху, тогда регулятор также надо быстро подстраивать. Определение быстрая или медленная настройка для регулятора относится к интегральному времени или фильтрации, коэффициенту пропорциональности или усилению. Ошибка в этих настройках сделает неэффективными ваши усилия по настройке регулятора. Если процесс идет медленно, тогда регулятор надо подстраивать медленно, чтобы подстроиться под процесс. Никакой регулятор не будет работать хорошо , когда клапан или другой регулирующий элемент почти закрыт или открыт. Выведите регулирующий орган в диапазон регулирования (предельный 15-85%, наиболее безопасный 25-75%).

Проблемы использования D составляющей. Если измерение с шумом (в особенности цепи P_h ) дифференциальную составляющую обычно невозможно использовать. Никогда ни при каких обстоятельствах не устанавливайте дифференциальную составляющую больше интегральной.

1-27 Основные показатели качества переходных процессов. Показатели качества автоколебательного процесса регулирования САР с регулятором релейного действия и непрерывного действия

При выборе типа и значений параметров настройки регулятора для работы в САР следует исходя из требований обеспечения оптимальных условий протекания ТП в автоматическом объекте прежде всего сформулировать основные требования к качеству регулирования. Вид переходного процесса в САР, т.е. характер возвращения регулируемой величины к заданному значению после некоторого возмущения, выражаемый как правило графически, определяет качество регулирования. Наиболее важными с точки зрения оптимальных условий протекания ТП основными показателями, характеризующими переходные процессы в САР, являются следующие:

показатели качества автоколебательных процесса регулирования;

максимальное динамическое отклонение регулируемой величины от заданного значения или динамический коэффициент регулирования;

перерегулирование;

время регулирования;

остаточное отклонение регулируемой величины от заданного значения или динамический коэффициент регулирования;

обобщенная (интегральная) оценка качества переходного процесса регулирования.

Для того чтобы выяснить возможность использования в САР релейного (двухпозиционного) регулятора, наиболее просто по принципу действия, устройству и условиям эксплуатации, следует прежде всего определить основные показатели автоколебательного процесса регулирования. Основными показателями автоколебательного процесса регулирования с постоянной амплитудой колебаний является амплитуда колебаний А_а и периода автоколебаний Т_ак.Допустимые значения амплитуды А_а и периода автоколебаний определяются условиями проведения ТП. При двухпозиционном регулировании ТП в объекте со значительным изменением нагрузки во время эксплуатации важным показателем качества регулирования является отклонение _ост среднего значения регулируемой величины  от заданного значения ₀.

Отклонение _ост, как и амплитуда А_а, тем меньше, чем меньше отношение /Т регулируемого объекта с самовыравниванием или /Т_а регулируемого объекта с самовыравниванием. Следовательно, отношение /Т (или /Т_а) является первым, а стабильность нагрузки ‑ вторым показателем возможности применения релейного (двухпозиционного) регулятора для регулирования ТП в конкретном объекте.

регулятор непрерывного действия. Важнейшим показателем качества переходного процесса в САР с регулятором непрерывного действия является максимальное динамическое отклонение регулируемой  (динамический коэффициент регулирования) от заданного значения ₀ в ходе регулирования, т.е. . Это отклонение является динамическим и проявляется в переходном режиме. Наибольшим динамическим отклонением регулируемой величины в затухающем переходном процессе регулирования в большинстве случаев будет первое отклонение А₁, непосредственно следующее за возмущением. Максимальное динамическое отклонение А₁ зависит от динамических свойств регулируемого объекта, возмущающего воздействия, выбранного закона регулирования и значений параметров настройки регулятора

Перерегулирование. Отклонения регулируемой величины от заданного значения перерегулирование _а называют отношение амплитуды колебаний А₂ второго полупериода к амплитуде А₁ первого полупериода. Изменяя параметры настройки регулятора при любом законе регулирования, можно получить различное перерегулирование: от нуля при апериодическом переходном процессе до 100% при незатухающем колебательном переходном процессе и даже свыше 100% при расходящемся колебательном переходном процессе. Чем больше перерегулирование и чем более колебателен переходный, процесс, тем он продолжительнее. Выбирая необходимую величину перерегулирования, следует исходить из условий оптимальности ТП.

Одним из основных показателей качества переходного процесса регулирования является время регулирования t_P, определяющее продолжительность переходного процесса.

остаточное отклонение регулируемой величины от заданного значения.

Остаточное отклонение _ост регулируемой величины от заданного значения после окончания процесса регулирования часто называют статической неравномерностью регулирования. Для многих ТП статическая неравномерность регулирования недопустима. Она присуща САР, выполняемым на базе регуляторов, отрабатывающих П-закон регулирования.

интегральная оценка качества переходного процесса регулирования

Широкое распространение получила обобщенная оценка качества переходного процесса регулирования, учитывающая одновременно максимальное отклонение регулируемой величины и время регулирования. Такой обобщенной оценкой, или обобщенным показателем, служит площадь под кривой переходного процесса регулирования. Чем меньше площадь, тем при прочих равных условиях переходный процесс регулирования лучше.

1-28 Показатели эффективности АСУП. Синтез рациональной структуры.

Качество функций АСУТП оценивается совокупностью показателей эффективности. Эффективность показывает степень соответствия системы ее функциональному назначению. Ее техническое совершенство и ее экономическую целесообразность