Выбор технологического оборудования для создания оптимального микроклимата

Объектом управления (ОУ) рассматриваемой САР является канал приточного воздуха в картофелехранилище. Регулируемой величиной является температура приточного воздуха. Целью управления является поддержание температуры на постоянном заданном уровне.

Управляющее воздействие на (ОУ) является степень смешивания холодного и рециркуляционного воздуха. Основное возмущающее воздействие — изменение температуры наружного воздуха. Датчиком (Д) является термометр сопротивления. Входной сигнал для него температура в картофелехранилище, выходной сигнал — величина сопротивления Задатчиком является переменное сопротивление.

Сравнивающее устройство (СУ)-мостовая измерительная схема (М), образованная ,. Для нее выходным сигналом является величина сопротивление и, выходным сигналом является напряжение разбаланса моста .

Дифференциальный усилитель (ДУ) выполняет функцию устройства сравнения усилителя разболанса моста. Выходной сигнал усилителя, подаваемого на електродвигатель.

Исполнительное устройство представляет собой исполнительный механизм, который состоит из электродвигателя (Дв)-7 и редуктора (Р)-5.

Смесительный клапан в приточном канале является регулирующем органом.

На основании вышеизложенного, функциональная схема системы составлена следующим образом.

Рис. 2 Функциональная схема САР температуры приточного воздуха в картофелехранилище

Система работает следующим образом:

В установившемся режиме при равенстве температуры в камере с заданным значением температуры, мост сбалансирован и его выходное напряжение равно 0, При отклонении температуры приточного воздуха от задонного, например, вселедствии изменения наружной температуры, сопротивление датчика изменяется, мост разбалансируется. Напряжение разбаланса моста, являющееся сигналам возникновения ошибки системы, усиливается усилителем и подается на обмотку управления. Двигатель через редуктор перемещает заслонку смесительного клапана в канале приточного воздуха, тем самым изменяя степень смешивания холодного наружного воздуха и рециркуляционного воздуха на входе в канал. При понижение температуры заслонка закрывается, при повышенииоткрывается.

В результате рассмотрение устройство и работы системы можно сделать следующие выводы.

В системе реализован принцип управление по отклонению (по ошибке). Система является стабилизирующей.

2. Составление структурной схемы системы автоматического регулирования температуры теплоносителя в агрегате АВМ Структурной схемой называется наглядное графическое изображение математической модели (математического описания) системы.

При математическом описании систему разбивают на отдельные звенья направленного действия, передающие воздействия только в одном направлении — с входа на выход.

На структурной схеме каждое звено изображается прямоугольником, внутри которого записывается математическое описание звена. Связи между звеньями структурной схемы изображаются линиями со стрелками, соответствующими направлению прохождения сигналов. Над линиями ставятся обозначения сигналов.

Составим структурную схему САР температуры приточного воздуха в картофелехранилище. Для этого получим передаточные функции всех элементов системы.

1. Уравнение канала приточного воздуха в картофелехранилеше, как объекта управления:

.

Изображение Лапласа этого уравнения.

В нашем случае передаточная функция системы по управляющему воздействию :

Передаточная функция по возмущающему воздействию (температура наружного воздуха):

Аналогичным образом получим передаточные функции остальных элементов.

2. Датчик температуры Д:

.

3. Задатчик З:

; ;

4. Сравнивающие устройство мост (М).

.

Мост состоит из двух звеньев. Первое звено осуществляете формирование сигнала ошибки системы:.

Второе звено преобразует сигнал в пропорциональное ему напряжение разболанса моста:

;

5. Дифференциальный усилитель (ДУ) :

.

Дифференциальный усилитель состоит из двух звеньев. Первое звено осуществляет вычитание напряжения из напряжения.

Второе звено усиливает разность :

; ;

6. Двигатель;

Редуктор (Р) :

; ;

7. Регулирующий орган (смесительный клапан).

.

гдеугол поворота заслонки клапана.

— степень смешивания %.

;

Составим структурную схему САР.

Рис. 3 Структурная схема САР температуры приточного воздуха в картофелехранилище

Рис. 4 Структурная схема САР температуры приточного воздуха в картофелехранилище

Объектом управления САР температуры приточного воздуха в картофелехранилище, является канал приточного воздуха.

Управляющим воздействием на объект является степень смешивания холодного и регулирующего воздуха. Основное возмущающее воздействиеизменения температуры наружного воздуха. Закон регулирования системы интегральный. Система устойчива. Система является астатической.

Прямые оценки показателей качества управления следующие: перерегулирование, число пререгулирований N=2, что удовлетворяет требованиям и свидетельствует о достаточном запасе устойчивости.

Время регулирования с, максимальное отклонение регулируемой величины от её установившегося режима приходящееся на единицу ступенчатого возмущения равно, колебательность системы равна 0,05. Качество системы следует считать удовлетворительным.