Разработка системы автоматизации холодильной установкиРефераты >> Технология >> Разработка системы автоматизации холодильной установки
4.18.1.1 Установить тумблер выбора режима управление в положение
4.18.1.2. Нажать пусковую кнопку “1” . При этом на цифровом индикаторе высвечивается цифра “0”.
4.18.1.3. При управлении агрегатом с поршневым компрессором одновременно с нажатием пусковой кнопки “1” включается маслонасос, а затем , при установке золотника в положение , соответствующее минимальной производительности, включается компрессор. Перемещение золотника осуществляется осуществляют в ручную с помощью местных кнопок “SB3”(уменьшение производительности ) и “SB4” ( увеличение производительности).
После пуска компрессора золотник устанавливают в положение , соответствующее требуемой производительности.
4.18.1.5. Останов компрессора осуществляют нажатием кнопки “0”.
|
4.18.2. Работа в режиме автоматического управления.
4.18.2.1. Установить тумблер выбора режима в положение
4.18.2.2. Нажать пусковую кнопку “1” . При этом на цифровом индикаторе высвечивается цифра “0”.
4.18.2.3. После нажатия пусковой кнопки “1” пуск и останов компрессора осуществляются автоматически от команеды командоаппарата.
4.18.2.4. Принудительный останов компрессора осуществляется нажатием стоповой кнопки “0”.
4.18.3. Перевод с одного режима на другой может осуществлятся при работающем компрессоре.
4.18.4. Сброс аварийного светового сигнала после устранения неисправности осуществляется кратковременным отключением питания пульта тумблером “Сеть “.
5 РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРЫ В ХОЛОДИЛЬНОЙ КАМЕРЕ
Расчет будем производить на основании [ 7 ] . В инженерной практики принято промышленные холодильные камеры описывать линейным дифференциальным уравнением 1-го порядка с постоянными коэффициентами . Камеры являются весьма инерционными объектами . Так , например , постоянная времени Т рассматриваемой холодильной камеры равна 100 ч.
Однако промышленные холодильные камеры фактически являются многоемкостными объектами и более точно их следует описывать дифуравнениями выше первого порядка с тем , чтобы проверить насколько целесообразна их апроксимация дифуравнениями первого порядка .
В [ 7 ] предлагается описывать холодильную камеру линейным уравнением второго порядка с постоянными коэффициентами:
d2Dt dDt
Т1 * Т2 ¾¾ + (Т1 + Т2 ) ¾¾ + Dt = Dty
dt2 dt
Используя уравнение (1) и , пренебрегая запаздыванием объекта , проводили исследования двухпозиционной системы регулирования в холодильной камере . Расчет проводили методом Рунге - Кутта ( исходный текст программы приведен в приложении).
Метод Рунге - Кутта предназначен для дифференциального уравнения второго порядка вида (c учетом того , что Dty изменяет свое значение в зависимости от того работают компрессоры или происходит нагрев воздуха в камере за счет естественного притока тепла , или же при отрицательных температурах окружающей среды когда воздух в камере исскуственно подогревается за счет нагревательных элементов или температура в камере падает за счет естественного оттока тепла через стены камеры)
d2Dt
Dt”= ¾¾ = F(t , Dt , Dt’, Dty),
dt2
имеющий погрешность R~(h5) , реализовался с помощью следующих формул [ 8 ] :
К1=h * F(ti ; Dt i ; Dt’i ; Dtyi);
К2=h * F(ti +(h/2); Dt i +(h/2)* Dt’i+(h/8)* К1 ;Dt’i + (К1/2); Dtyi);
К3=h * F(ti +(h/2); Dt i +(h/2)* Dt’i+(h/8)* К1 ;Dt’i + (К2/2); Dtyi);
К4=h * F(ti +h; Dt i +h* Dt’i+(h/2)* К3 ;Dt’i + К3; Dtyi);
Dt i+1=Dt i+ h*[ Dt’i +( К1+ К2 + К3 )/6] ;
Dt’i+1 =Dt’i + (К1+ 2*К2 + 2*К3 + К4)/6
Расчет проводился на участке от 0 ч до 200 ч при следующих начальных условиях:
Dt 0= Dt0;
Dt’0 = 0.
Вариант 1. Т1 =100 ч ,Т2 =10 ч , заданный диапазон 0,5 - 1 °С, установившаяся температура при ее росте 10 °С и установившаяся температура при ее снижении минус 3 °С . При этом были получены следующие результаты : фактический диапазон поддержания температуры составил 0,45 - 1,25 °С , а период колебаний 54 ,2 часа .График переходного процесса и протокол работы приведен в приложении .
При описании холодильной камеры линейным дифуравнением первого порядка следующего вида :
dDt
Т ¾¾ + Dt = Dty
dt
провели аналогичные исследования системы двухпозиционного регулирования , т.е. полагали Т= Т1 +2* Т2=120 ч, а остальные данные были такими же , как и в варианте 1 . При этом температура поддерживалась в заданном диапазоне ( запаздыванием пренебрегали), а период колебаний составил 22,5 ч .
Из приведенных данных следует , что фактический диапазон поддержания температуры при более точном математическом описании холодильной камеры увеличивается в 1,6 раза а период колебаний возрастает в 2,5 раза . Следовательно для приведенных исходных данных рассматривать камеру в упрощенном варианте не следует .
Вариант 2. Т2 = 0,5 ч , а остальные данные аналогичны варианту 1 . По данному варианту получили , что температура поддерживается в заданном диапазоне , а период колебаний составил 21,3 ч . Исследования в упрощенном объекте ( Т = 101 ч ) показало , что период колебаний получился равным 19 ч . Как видим , для варианта 2 апроксимация холодильной камеры апериодическим звеном первого порядка вполне допустима.
Вариант 3 . Поддержание рабочей температуры в камере происходит за счет работы электронагревателей при Т1 =100 ч ,Т2 =15ч , заданный диапазон 0,5 - 1 °С, установившаяся температура при ее росте 4 °С и установившаяся температура при ее снижении минус 5 °С . При этом были получены следующие результаты : фактический диапазон поддержания температуры составил 0,307 - 1,082 °С , а период колебаний 73 часа .График переходного процесса и протокол работы приведен в приложении .
Вариант 4 . Т2 =1.5 ч , а остальные данные аналогичны варианту 3. По данному варианту получили , что температура поддерживается в заданном диапазоне , а период колебаний составил 30,3 ч . Исследования в упрощенном объекте ( Т = 103 ч ) показало , что период колебаний получился равным 29 ч . Как видим , для варианта апроксимация холодильной камеры апериодическим звеном первого порядка вполне допустима.
Как мы можем видеть из рассмотренного выше целесообразно производить апроксимацию холодильной камеры апереодическим звеном первого порядка только в тех случаях когда постоянная времени Т2 составляет не более чем 0,01 .0,025 Т1 то есть ее влияние на качество переходного процесса - несущественно .
В случае , когда постоянная времени Т2 составляет 0,1Т2 то эта апроксимация приводит к значительным погрешностям при расчетах , что недопустимо в современной инженерной практике .
На основании вышеизложенного можно сделать следующий вывод: в современной инженерной практике при использовании средств вычислительной техники необходимо для повышения точности расчетов рассматривать промышленную холодильную камеру , как апериодическое звено второго порядка ( при Т2 > 0,01 .0,025 Т1 )