Автоматизація технологічного процесу "Шаровий млин"

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Чернігівський промислово-економічний коледж

Київського національного університету технологій та дизайну

Курсова робота

Автоматизація технологічного процесу "Шаровий млин"

спеціальність: 151 - Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології

Виконав студент групи АВД- 218

І.А. Поплавський

Науковий керівник:

С. І. Прищеп

Чернігів -2020



Зміст

Вступ

1. Загальна частина

1.1 Характеристика технологічного процесу

1.2 Конструкція агрегату і устаткування технологічного процесу

1.3 Характеристика (об'єкту) як об'єкту регулювання

2. Технічна частина

2.1 Опис функціональної схеми автоматизації технологічного процесу

2.2Технологічна карта процесу

2.3Розробка структурної схеми автоматичного регулювання (параметру)

2.4 Розробка системи автоматичної сигналізації (параметра в об'єкті)

Порівняльний аналіз існуючих схем

2.5 Принципи вимірювання і первинні перетворювачі (об'єкту)

2.6 Вибір виконавчих елементів

2.7 Вибір каналу управління для якого необхідно розробити САР

2.8 Отримання передаточної функції об'єкта управління

Висновки

Перелік джерел посилання



ВСТУП

Автоматизація - це застосування комплексу засобів, що дозволяють здійснювати виробничі процеси без особистої участі людини, але під її контролем. Автоматизація виробничих процесів приводить до збільшення випуску, зниженню собівартості і поліпшенню якості продукції, зменшує чисельність обслуговуючого персоналу, підвищує надійність і довговічність машин, дає економію матеріалів, поліпшує умови праці і техніки безпеки.

Автоматизація звільняє людину від необхідності безпосереднього керування механізмами. В автоматизованому процесі виробництва роль людини зводиться до налагодження, регулювання, обслуговування засобів автоматизації і спостереженню за їхньою дією. Якщо механізація полегшує фізичну працю людини, то автоматизація має мету полегшити так само і розумову працю. Експлуатація засобів автоматизації жадає від обслуговуючого персоналу високої технічної кваліфікації.

Автоматизація параметрів дає значні переваги:

1. забезпечує зменшення чисельності робочого персоналу, тобто підвищення продуктивності його праці;

2. приводить до зміни характеру праці обслуговуючого персоналу;

3. збільшує точність підтримки параметрів нагрітої води;

4. підвищує безпеку праці і надійність роботи устаткування;

5. збільшує економічність роботи котельної установки.

Залежно від обсягу автоматизація може бути повною, частковою, або комплексною.

При повній автоматизації - персонал відсутній і його функції зведені до періодичного нагляду. При комплексній автоматизації - обслуговуючий персонал постійно наглядає за роботою обладнання, а при частковій - обладнання автоматизується у обмеженому обсязі.

Автоматизація котельних установок містить у собі автоматичне регулювання, дистанційне керування, технологічний захист, теплотехнічний контроль, технологічні блокування і сигналізацію.

Автоматичне регулювання забезпечує хід безупинно протікаючи процесів у парогенераторі (живлення водою, горіння, перегрів води й ін.)

Дистанційне керування дозволяє черговому персоналу пускати і зупиняти котельну установку, а так само переключати і регулювати її механізми на відстані, з пульта, де зосереджені пристрої керування.

Теплотехнічний контроль за роботою котельної установки й устаткування здійснюється за допомогою показуючи і самописних приладів, що діють автоматично. Прилади здійснюють безупинний контроль процесів, що протікають у парогенераторній установці, чи ж підключаються до об'єкта виміру обслуговуючим персоналом, або електронно-обчислювальною машиною. Прилади теплотехнічного контролю розміщають на панелях, щитах керування по можливості зручно для спостереження й обслуговування. автоматизація конструкція агрегат управління

Технологічні блокування виконують у заданій послідовності ряд операцій при пусках і зупинках механізмів котельної установки, а так само у випадках спрацьовування технологічного захисту. Блокування виключають неправильні операції при обслуговуванні котельної установки, забезпечують відключення в необхідній послідовності устаткування при виникненні аварії.

Пристрої технологічної сигналізації інформують черговий персонал про стан устаткування (у роботі, зупинене і т.п.), попереджають про наближення параметра до небезпечного значення, повідомляють про виникнення аварійного стану котельної установки і її устаткування. Застосовуються звукова і світлова сигналізація.



1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Конструкція агрегату та опис технологічного процесу

Барабанно-кульовий млин - пристрій для подрібнення твердих матеріалів. Застосовується в основному в гірничорудній промисловості, для створення порошку для використання в фарбах, піротехнічних засобах, і в кераміці. Барабанні млини використовуються при виробництві цементу, вапна, гіпсу, керамічних виробів і т. П. Для подрібнення матеріалу до частинок розміром менш десятих часток міліметра. Процес помелу відрізняється великою енергоємністю і вартістю.

Рисунок 1.1- Схема роботи кульового млина

У кульових барабанних млинах при обертанні барабана за рахунок відцентрових сил кулі піднімаються вгору і, досягнувши деякої максимальної висоти, відриваються від стінки барабана, по параболі падають вниз на вугільний шар, виробляючи роботу подрібнення палива. Таким чином, в ШБМ розмелювання здійснюється шляхом удару падаючих сталевих куль на практично нерухоме щодо куль паливо, яке лежить на внутрішній броньовий поверхні барабана. Крім розуміли ударом в ШБМ відбувається подрібнення через стирання перекочується після удару куль по шару палива. За частотою обертання ШБМ відносяться до тихохідних млинів.

1.2 Конструкція агрегату і устаткування технологічного процесу

Кульові барабанні млини бувають як вентильовані, так і не вентильовані. На рисунку 1.2. дана конструкція вентильованого КБМ з двоступінчастим зубчастим приводом, а на рис. 1.3 - з фрикційним приводом.

Рисунок 1.2 - Вентильований КБМ з двоступінчатим зубчастим приводом

Рисунок. 1.2. Кульова барабанна млин із зубчатим приводом: а - вид збоку; 6 - вид зверху; 1 - барабан; 2 - торцеві стінки; 3 - порожні цапфи; 4 втулки; 5 корінні підшипники; б-редуктор; 7- шестерня; 8- зубчасте колесо; 9, 10 муфти; 11 - захисний металевий кожух зубчастої передачі; 12 - патрубок; 13 - патрубок; 14- сальникові ущільнення; 15 - штуцер повернення; 16 - монтажний люк; 17- електродвигун приводу млина

Млин є циліндричний сталевий барабан, закритий з обох сторін торцевими стінками конічної форми товщиною 20-25 мм. Діаметр корпусу становить 1,5-4 м, довжина циліндричної частини - 2,5-12 м. Барабан заповнюється на 15-30% свого об'єму сталевими кулями діаметром 25-75 мм. Для захисту від зносу він покривається зсередини броньовими плитами з марганцеві стойсталі товщиною близько 100 мм, які мають фігурний профіль, найчастіше хвилястої форми, іноді ступінчастою. Між барабаном і броньованими плитами для зменшення шуму прокладається шар азбесту товщиною 10-15 мм. Зовні барабан покривається шаром повсті товщиною 40-70 мм, що грає

Рисунок 1.3 - Вентильований КБМ з двоступінчатим фрикційним приводом

Рисунок 1.3 Кульова барабанна млин з фрикційним приводом (типорозмір - 380/600): 1 - електродвигун; 2,3 зубчасті муфти; 4 - з'єднувальний вал; 5 приводні ролики; 6 - опорні підшипники кочення; 7- опорні ролики; 8- гладкі циліндричні вінці; 9 - барабан млина; 10 патрубок; 11 - патрубок; 12- циліндрична частина барабана; 13 - торцеві стінки роль тепло і звукоізоляції, а поверх повсті - металевим кожухом товщиною 2 мм.

Для запобігання забивання сполучних патрубків млини вугіллям або пилом вони розташовуються під кутом 45 ° і виконуються еліптичних або частіше коритоподібних перетином. Швидкість сушильного агента в млині коливається від 1 до 3,5 м / с, опір млини з патрубками становить 1-3 кПа (100-300 мм вод. Ст.). Сушка палива відбувається в процесі розмелювання за рахунок теплоти сушильного агента - гарячого повітря або суміші гарячого повітря з топковим газами, а винос продуктів розмелювання здійснюється відпрацьованим сушильним агентом. Температура сушильного агента перед підшипником вхідної горловини млина не повинна бути вище 450 ° С.

У ШБМ з фрикційним приводом (рис. 2.20) барабан спирається за допомогою розташованих на його кінцях двох гладких циліндричних вінців (приводних коліс) на чотири ролика, з яких два приводних і два опорних. Корінні підшипники тут відсутні, торцеві стінки розвантажені і мають більш легку конструкцію.

Вал з приводними роликами за допомогою муфти з'єднується або з редуктором при електродвигуні зі звичайною частотою обертання 730 об / хв, або безпосередньо з валом тихохідного електродвигуна, що має частоту обертання 100-150 об / хв. Фрикційний привід економічніший, ніж зубчастий, так як замість тертя ковзання в корінних підшипниках ШБМ з зубчастим приводом має місце тертя кочення в фрикційних передачах. Для задовільної роботи фрикційного приводу потрібна ретельна шліфування фрикційних коліс і роликів і високоякісний монтаж обладнання.

У процесі розмелювання палива в ШБМ кулі зношуються, зменшуються в розмірі до них додають кулі найбільшого початкового розміру. Знос куль в барабані становить 100-300 г / т палива. Продуктивність і ефективність розмелювання залежать від кількості оборотів млини. При малих обертах кулі піднімаються на невелику висоту і скочуються вниз. В цьому випадку



1.3 Характеристика (об'єкту) як об'єкту регулювання

В автоматичному регулюванні завантаження млинів сировиною закладений принцип підтримки співвідношення між частотою шуму в першій камері і величиною витрат пропонованого матеріалу електронним регулюючим приладом. При цьому величину співвідношення приймають такий, при якій коливання тонкощі помелу шламу виходять найменшими. У першій камери встановлено мікрофон, який сприймає частоту шуму, видаваного камерою, і перетворює її в електрорушійну силу. Для контролю і регулювання процесів мокрого помелу використовують мікрофони з екраніровочнимі щитками, що підвищує спрямованість їх дії. Збуджена в мікрофоні електрорушійна сила передається в підсилювально-перетворює блок, який підсилює і перетворює шумову електрорушійну силу в напругу постійного струму. Величина напруги пропорційна цій частоті. Отримане таким чином напруга подається на електронний автоматичний потенціометр, що вимірює і реєструє величину напруги і, отже, заповнення млина матеріалом.

Сигнал з автоматичного потенціометра надходить на вхід електронного регулюючого приладу, керуючого виконавчим механізмом, який переставляє ніж тарельчатого живильника. На ножі живильника встановлений індукційний перетворювач витрати сировини. Виконавчий механізм включається лише тоді, коли величина регульованого параметра виходить за межі зони нечутливості регулює приладу. Оскільки при зміні розмелюють ™ матеріалу змінюється частота шуму камери, регулятор щоразу зменшує або збільшує кількість матеріалу, що надходить в млин. Система автоматичного регулювання завантаження сировини усуває перевантаження другий і третій (а в чотирикамерній млині і четвертої) камер при подачі дрібного сировини і недовантаження цих камер при подачі великого сировини. В результаті стає можливим мати менший розкид значень тонкощі помелу шламу.

В основу автоматичного регулювання вологості шламу, що виходить з млина, покладений принцип підтримки певного співвідношення між частотою шуму в зоні шлакоутворення і витратою води, яка подається в млин. Величину цього співвідношення приймають, виходячи із необхідності забезпечити мінімальні коливання вологості шламу. Прийняте співвідношення підтримують автоматично електронним регулюючим приладом, на вхід якого подається сигнал, пропорційний рівню завантаження млина і щільності шламу в зоні шламоутворення (під зоною шламоутворення увазі ту частину довжини млина, де вся вода засвоєна матеріалом, і переміщення водяного потоку щодо матеріалу практично відсутня). Сигнал пропорційний

витраті води, також подається на вхід регулюючого приладу. Електронний регулюючий прилад отримує також і сигнал від системи автоматичної корекції, пропорційний ступеня в'язкості шламу. Зазначена система корекції автоматично змінює витрата води при відхиленні в'язкості шламу від заданої величини.

У схемі автоматичного регулювання вологості шламу, що виходить з млина, використаний проміжний каскад регулювання витрати води по частоті шуму другої камери. Мікрофон, встановлений поблизу обичайки млини у зони шламоутворення проти середини другої камери, сприймає частоту шуму в цій камері. У підсилювально-перетворюючої блоці е. д. з. мікрофона посилюється і перетворюється в напругу постійного струму, що подається на вхід електронного автоматичного потенціометра. Потенціометр вимірює і реєструє величину напруги і побічно завантаження другої камери шламом, а також його в'язкість. З реостатного перетворювача автоматичного потенціометра сигнал надходить на вхід електронного регулюючого приладу, керуючого виконавчим механізмом, який встановлений на крані трубопроводу.

Вимірником витрати води служить дифманометр. Від нього сигнал надходить на електронний регулюючий прилад, який і забезпечує стабілізацію витрати води в заданому обсязі. Виконавчий механізм включається тільки тоді, коли величини регульованих параметрів - витрата води або шум - в зоні шламоутворення виходять за межі нечутливості регулює приладу.



2. ТЕХНІЧНА ЧАСТИНА

2.1 Опис функціональної схеми автоматизації

Рис.2.1- Функціональна схема автоматичного регулювання та оптимізації кульовоїбарабанного млина.

1 - живильник сирого вугілля; 2 - повернення з сепаратора; 3 - сушильний агент; 4 - кульова барабаннамлин; 5,6 - первинний і вторинний вимірювальні перетворювачі температури навиході з млина; 7,8 - первинний і вторинний вимірювальні перетворювачі перепадутиску на барабані млина; 9,10, - первинний (акселерометр) і вторинний (блокперетворення БП-6) вимірювальні перетворювачі завантаження млина; 11 -самоналагоджувальний мікропроцесорний регулятор.



Акселерометр встановлюється на передньому підшипнику млини і служить длявимірювання вібро-прискорення підшипника млини.

Блокперетворення одночасно служить і для отримання уніфікованого сигналу 4-20 мА.Як датчик температури аеросуміші може використовуватися термометр опоруабо будь-який інший датчик, сигнал від якого надходить на відповідний нормуючийперетворювач для отримання уніфікованого сигналу по струму або напрузі. Длявимірювання перепаду тиску на барабані млина може використовуватися будь-який датчикперепаду тиску з відповідним нормує перетворювачем зуніфікованим вихідним сигналом по струму або напрузі.

Реалізація управляючого впливу регулятора здійснюється шляхом включені живильників, зміною положення ножа живильників або зміною швидкостістрічки живильників.

2.2. Технологічна карта процесу

№	Основні показники	Од. Вим.	Значення
1	Частота обертання барабану		45
2	Розмір шматків матеріалу, що завантажується	мм	До25
3	Вологість матеріалу, що завантажується	%	До8
4	Продуктивність при розмірі осередку 0.2мм	кг	100
5	потужність електродвигуна	кВт	4А100LВ
6	Частота обертання електродвигуна		2,2 1000

Рисунок 2.2 - технологічна карта процесу

В данній технологічний карті показані основні показники , одиниці виміру та їх значення.



2.3 Розробка структурної схеми автоматичного регулювання температури

У вихідну схему системи автоматичного регулювання вологості шламу в трубної кульового млина ми додаємо ПІД-регулятор для виконання вимог пред'явлених до даної системи.

Із загальної процесу регулювання, вибираємо контур регулювання вологість шламу.

На основі функціональної схеми контуру регулювання САР процесу регулювання вологості шламу в трубної кульової млині, складемо структурно-функціональну схему, для визначення автоматичного регулятора

Рисунок 2.3-Структурно-функціональна схема контуру регулювання САР процесу регулювання вологості

На структурно-функціональної схемою прийнято такі позначення:

Зад - задатчик вологості

Р - регулюючий орган

ВМ - виконавчий механізм

ТОУ - технологічний об'єкт управління

Т - датчик вологості



2.4 Розробка системи автоматичної сигналізації (параметра в об'єкті). Порівняльний аналіз існуючих схем

Рисунок 2.4 - передня панель шарового млина

У сигналізаційному режимі роботи регулятора на передню панель постійно виводиться світлова сигналізація, за допомогою якої сигналізується неефективна роботи пилосистеми, а також її передаварійний стан млини.

На передню панель регулятора виводиться сигналізація:

? Lmin - недовантажених стану млина матеріалом (це відбувається при закінченні або тривалому зависанні матеріалу в бункері, вихід з ладу живильників, недостатньою подачі матеріалу в млин).

? Lmax - перевантаженого стану млина матеріалом (це відбувається при дуже великий подачі матеріалу в млин).

<> DPmax - обмеження вентиляційної можливості млина (dР> dPmax перевищення перепаду тиску на барабані млина максимального допустимого значення).



2.5 Принципи вимірювання і первинні перетворювачі процесу підготовки твердого палива

Рисунок 2.5 - вібраційний датчик

Вібраційний датчик рівня сипучих матеріалів VEGAVIB 61 надійно визначає рівень порошкоподібних або гранульованих матеріалів, уникаючи перешкод від освіти пилу або зміни фізичних властивостей речовини. Гладка, без порожнин поверхню чутливого елемента вібраційного датчика рівня сипучих матеріалів VEGAVIB 61 забезпечує довготривалу експлуатацію без необхідності технічного обслуговування. Типовим застосуванням сигналізаторів рівня VEGAVIB 61 може бути захист від переповнення ємностей або виявлення мінімально допустимого рівня заповнення резервуарів. Датчик рівня сипучих матеріалів VEGAVIB 61 не має механічних вузлів і може використовуватися як датчик перевищення рівня, так і датчик робочого рівня.

Застосування: сигналізація рівня сипучих продуктів з щільністю від 20 г / л;

Матеріал чутливого елемента: нерж. сталь 316L;

Приєднання: різьблення від G1A, фланці від DN50 або гігієнічний;

Робоча температура: -50 ... + 250 ° C



Рисунок 2.8 - Термопара КА02-ТМЕ

Для установки на робочих місцях термопар використовують закладні конструкції, монтаж термопар виконується з дотриманням наступних вимог:

- Виконання термопари яка монтується повинно відповідати параметрам вимірює мого середовища.

- При вимірюванні температур більше 400°С термопари встановлюють вертикально. При горизонтальному розміщені для запобігання деформації необхідно встановлювати допоміжну опору.

Манометр UAMД50 рисунок 2.9

Застосовується для вимірювання тиску в котельній промисловості. В даному технологічному процесі використовується для вимірювання тиску в ректифікаційній колоні, підходить під параметри технологічного процесу оскільки має високий рівень захищеності , що дає змогу використовувати його в вибухонебезпечних умовах.

Рисунок 2.9 - Манометр UAM Д50



2.6 Вибір виконавчих елементів

Для вимірювання температури використовуються різноманітні пристрої. Ці пристрої, які називаються первинними перетворювачами, детально розглядаються в розділі "Первинні перетворювачі" цього довідника. Інтелектуальні вимірювальні перетворювачі температури можуть працювати з сигналами від усіх типів стандартних промислових термоелектричних перетворювачів або термопар (ТП) і термоперетворювачів опору (ТС) ТС.

Вимірювальний перетворювач перетворює вхідний сигнал від первинного перетворювача в більш надійний вихідний сигнал високого рівня в діапазоні 4-20 мА. Деякі моделі мають вихід цифрового сигналу для підключення до віддаленого пристрою або системі.

Рисунок 2.10-Вузол вимірювального перетворювача, що монтується в голівці

Вимірювальні перетворювачі випускаються в корпусах різного виду, які можуть монтуватися в будь-з'єднувальні головки, які можуть бути виконані з різних матеріалів. Див. Малюнок 1a. Вони можуть являти собою єдине ціле з вузлом первинного перетворювача / захисної гільзи в точці вимірювання параметрів технологічного процесу і передавати сигнал або по проводах, або за допомогою бездротової технології.

Сушильний агент рисунок 2.9 або агент сушіння - поняття, яке зазвичай використовують в теплотехніки в сушильних установках (барабанна сушарка, тунельна сушарка, сушарка з киплячим шаром, розпилювальна сушарка, сушарка для рук). Так, звичайно, під сушильним агентом мається на увазі середовище має властивості теплоносія (газ, рідина, пароводяна суміш, пар, електромагнітне поле, димові гази і т.д.) який використовується в теплових системах для передачі (відведення або підведення) тепла від оброблюваних об'єктів з метою їх сушіння. Наприклад, у деревообробній промисловості сушильний агент забезпечує підведення тепла до пиломатеріалу і поглинає випаровується з нього вологу, при цьому сушильним агентом може бути атмосферне повітря, топкові гази, водяна і перегріта пара і їх суміші. Також сушильний агент може бути використаний в теплогенераторах газоповітряного сушильного агента, призначені для високотемпературної (до 800 С) сушіння, термічної обробки будівельних матеріалів і інших продуктів (зернових культур), а також термічного розкладання шкідливих речовин в вентиляційних викидах.

Рисунок 2.11 - сушильний агент в кульовому млину

Рисунок 2.12 -ПД200-ДД-155 перетворювачі диференціального тиску

Перетворювачі тиску ПД200-ДД-155 дозволяють вимірювати диференціальне тиску (різниця тисків) різних рідких і газових середовищ. Використовуються для вимірювання перепаду тиску або рівня рідини в судинах під тиском або витрати середовища на звужуючих пристроях. Також ПД200-ДД перетворює отримані показники в вихідний цифровий сигнал HART або струмовий 4-20 мА для подальшої обробки.

Застосовуються в системах автоматичного регулювання та керування, на виробництвах, в промисловості і ЖКГ. Так, дані пристрої можуть використовуватися в газорозподільних системах, вузлах обліку газу, об'єктах енергетики, «барабанах» котлів в котельнях, парогенеруючих об'єктах, вентиляційних системах і т.п.

Технічні характеристики

Діапазон вимірювань (Межі уставок) 0,007 МПа; 0,04 МПа; 0,2 МПа; 0,7 МПа;

Основна похибка ± 1,0%

Допустиме перевантаження (Перевантаження тиск) 13 МПа

Температура контрольованого середовища -40 ... + 100 ° С

Цифровий акселерометр ZET 7152-E

Акселерометр -- (рисунок 2.13) прилад для вимірювання сили реакції індукованої прискоренням або гравітацією. Одно- та багато-вісні моделі можуть визначати величину та напрям прискорення у вигляді векторної величини і тому можуть бути використані для визначення орієнтації, вібрації й ударів

Рисунок 2.13 - цифровий акселерометр

Акселерометр вимірює проекцію повного прискорення. Повне прискорення є рівнодіючою сил негравітаційної природи, що діє на масу, віднесеної до величини цієї маси. Акселерометр можна застосовувати як для того, щоб вимірювати проекції абсолютного лінійного прискорення, так і посередні^[5] проекції гравітаційного прискорення. Остання властивість використовується щоб створювати інклінометри. Акселерометр входить до складу інерціальних навігаційних систем, де отримані за їх допомогою виміри інтегрують, отримуючи інерційну швидкість і координати носія.

Характеристики

Вбудовані трикомпонентний вибродатчик

вимірювані параметри: лінійне прискорення, віброприскорення, віброшвидкості, вібропереміщення

Діапазон вимірювань лінійного прискорення від -3800 до 3800 м / с2

Діапазон вимірювань віброприскорення від 4 до 2500 м / с2

Інтерфейс передачі даних CAN 2.0

Промислове або лабораторне виконання

2.7 Вибір каналу управління для якого необхідно розробити САР

Дослідимо автоматизацію процесу мокрого помелу сировини в трубній кульової млині при максимальній продуктивності.

Складемо систему автоматичного регулювання вологості шламу в трубної кульової млині при максимальній продуктивності.

Для данної системи автоматичного регулювання (САР) доцільним є використання ПІД-регулятора, адже важливу роль в цій САР відіграє точність. Використання під регулятора в даному технологічному процесі обумовлена тим, що система повинна діяти на випередження щоб усунути збурюючі фактори.

2.8 Отримання передаточної функції об'єкта управління

Регульована величина: Вологість шламу.

2. Об'єкт автоматизації: Трубна кульова млин.

3. Вихідні дані для ідентифікації об'єкта автоматизації -dan (301: 400)

4. Інтервал виміру (час дискретизації) - ТS = 3 с.

5. Передавальні функції:

* Датчика: Кg = 3.

* Регульованого органу: Кро = 0,03.

У вихідну схему системи автоматичного регулювання вологості шламу в трубної кульового млина ми додаємо ПІД-регулятор для виконання вимог пред'явлених до даної системи.

Із загальної процесу регулювання, вибираємо контур регулювання вологість шламу.

На основі функціональної схеми контуру регулювання САР процесу регулювання вологості шламу в трубної кульової млині, складемо структурно-функціональну схему, для визначення автоматичного регулятора

Для більшості елементів системи автоматизації, математичні моделі статичних і динамічних властивостей відомі:

Датчика: Кg = 3.

Регульованого органу: Кро = 0,03.

Виконавчого механізму:

Через недостатню вивченість ТОУ, для отримання його математичної моделі, скористаємося статичними даними, отриманими експериментально, тобто проведемо ідентифікацію об'єкта автоматизації.

Ідентифікація об'єкта автоматизації

Після проведеного експерименту в файлі "data" зберігати 2000 значень змінних величин:

U - витрата води.

Y - вологість шламу.

Щоб побачити дискретну передавальну функцію, скористаємося командою:

Отримаємо передавальну функцію безперервної системи:

Рисунок 2.14 - перехідна характеристика

Стале значення - 0,927

Час перехідного процесу: Безперервна модель - 45,3 з

Дискретна модель - 54 з

Час регулювання: Безперервна модель - 25,8 с

Дискретна модель - 24 з

Перехідна характеристика САР вологості шламу (з ПІД-регулятором)



Рисунок 2.15 - перехідна характеристика з ПІД-регулятором

З перехідною характеристики (рис.15) видно, що система задовольняє пред'явленим до неї вимогам:

Час наростання - 14,9 с (в завданні - не більше 15 с)

Час регулювання - 43,3 с (в завданні - 50 с)

Максимальна перерегулирование - 8,66% (у завданні - не більше 10%)

Статична помилка - 0 (у завданні - менше 0,05%)

Для заданої системи автоматичного регулювання вологості шламу в трубної кульової млині при максимальній продуктивності ми підібрали ПІД-регулятор, який допоміг нам досягти необхідного результату:

Час наростання ми отримали рівним 14,9 с (в завданні - не більше 15 с)

Час регулювання - 43,3 с (в завданні - 50 с)

Максимальна перерегулирование - 8,66% (у завданні - не більше 10%)

Статичну помилку знизили до 0 (у завданні - менше 0,05%)

Запас стійкості по амплітуді дорівнює 17,9 дБ

Запас стійкості по фазі - 1150

Порівнявши отримані дані з пред'явленими вимогами до системи можна зробити висновок, що автоматизація процесу мокрого помелу сировини в трубній кульової млині при максимальній продуктивності можна назвати успішною, так як отримана система повністю задовольняє всім висунутим вимогам. Впровадження ПІД-регулятора можна вважати доцільним, з його допомогою вдалося укласти систему в необхідні рамки.

Погашувач коливань для корпуса датчика

Рисунок 2.6 - погашувач коливань

Винахід відноситься до технологій, в яких використовуються рідкі середовища, і датчикам, що використовується для вимірювання змінних величин процесу, таких як тиск, температура, рівень і витрата. Сенсорний зонд містить трубку, чутливий елемент і поглинає масу. Трубка призначена для розміщення в потоці технологічної текучого середовища в трубопроводі для текучого середовища і містить перший торець для з'єднання з трубопроводом для текучого середовища, а також другий торець для приміщення в потік технологічної текучого середовища. Чутливий елемент з'єднаний з трубкою. Поглинає маса з'єднана з трубкою і призначена для демпфірування коливань трубки при її приміщенні в потік технологічної текучого середовища. Датчик розташований всередині захисної трубки, а захисна трубка розташована всередині трубки, при цьому чутливий елемент з'єднаний з трубкою. Поглинає маса приєднана зовні трубки і розташована так, щоб потік технологічної текучого середовища оточував і обтікав яка поглинає масу, і при цьому поглинає маса має масу, коефіцієнт загасання і коефіцієнт пружності.

Датчики вібрації серії ІВД3

Рисунок 2.7- датчик вібрації

Датчики призначений для роботи в системах вібраційного контролю та захисту обладнання електричних станцій, нафтоперекачувальних і газокомпресорних станцій та інших промислових об'єктів.

Датчик може бути встановлений у вибухонебезпечних зонах приміщень і зовнішніх установок, у яких можливе утворення паро-газоповітряних сумішей категорій IIА, IIВ, IIС груп Т1-Т5.

Датчик забезпечує вимірювання СКЗ віброшвидкості / миттєвого значення віброприскорення по одному або трьом взаімоперпендікулярних напрямками.

Основні функції вимір СКЗ віброшвидкості по одному або трьом взаімоперпендікулярних напрямками;

розкладання сигналу по частотним складовим методом швидкого перетворення Фур'є;

обмін даними по інтерфейсу RS-485 (протокол Modbus RTU);

відтворення уніфікованого струмового сигналу 4-20 мА, пропорційного СКЗ віброшвидкості;

формування статусів ( «попередження» і «аварія») і дискретних сигналів на зовнішні пристрої при перевищенні вимірюваним параметром величини .



Висновки

В курсовому проекті «Автоматизація технологічного процесу шарового млина» було розглянуто та побудовано функціональну схему автоматизації процесу, та було побудовано структурну схеми вологості шламу. Обрано та охарактеризовано первинні перетворювачі та виконавчі механізми САР. Було побудовано криву розгону об'єкту регулювання.

Автоматизація технологічного процесу підвищує надійність і безперебійність роботи системи і покращує якість виробленої продукції. Крім того, впровадження системи автоматичного контролю дозволяє поліпшити отримання інформації про протікання технологічного процесу. Така інформація необхідна для оперативного автоматичного управління, як роботою окремих апаратів, так і всього технологічного процесу в цілому.



Перелік джерел посилання :

1.file:///C:/Users/%D0%90%D0%BD%D0%B4%D1%80%D0%B5%D0%B9/Downloads/tocarioshbm.pdf

2.http://gardenweb.ru/podgotovka-tverdogo-topliva-k-szhiganiyu

3.https://works.doklad.ru/view/BjYQSvXlHZE/all.html

4.https://studopedia.org/1-25594.html

5.https://studopedia.org/1-25594.html

6.http://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/28668/1/TPU208878.pdf

7.https://www.bstu.by/uploads/attachments/metodichki/kafedri/SM_izmelch%20mater.pdf

8.https://loip.ru/upload/iblock/e40/coal_2019.pdf

9.http://www.bntu.by/images/stories/ef/SCIENSE/eymk_kotly1.pdf

10.https://works.doklad.ru/view/uQ5xfikEmRQ/all.html

11.https://www.bestreferat.ru/referat-218947.html

12.https://works.doklad.ru/view/a-yOcFoes6Q/all.html

13.http://stepanov.vk.vntu.edu.ua/file/31025dfa9bcf759a7498daf39303e46d.pdf

14.http://gardenweb.ru/podgotovka-tverdogo-topliva-k-szhiganiyu

Размещено на Allbest.ru

...