Міністерствоосвіти і науки України
Національнийуніверситет водного господарства і природокористування
Кафедраелектротехніки і автоматики
Розрахунково-графічнаробота
з дисципліни
«Монтаж, налагодження та експлуатація системавтоматизації»
Варіант 9
Виконав:
студент 5курсу
групи АУТП-51
ПастушенкоА.В.
Перевірив:
КованькоО.В.
Рівне –2010
/>
Рис1.Автоматична система регулювання рівня двопозиційним регулятором із зоноюнечутливості
Дана АСРзабезпечує підтримку заданого рівня води в резервуарі, запізнення в системівідсутнє. Із резервуара вода подається до споживача за допомогою насоса.Витрата Qот незалежить від рівня води врезервуарі. Заданий рівень води hзд=9м. Відцентровий насос, який подає воду в резервуарзабезпечує витрату Qзд.пр=Qзд.от. Ця рівність справедлива при числіобертів nзд= 0,5nном. Коефіцієнт передачі об’єкта Kоб=9∙10-3с-1. Допустимечисло вмикань двигуна m=19вм/год.
Задача 1
Визначити на якійвідстані відносно заданого hзд необхідно встановити контактні електроди.
Розв’язок
Так як по умовамзадачі витрата нагнітаючого і відсмоктуючого насоса практично не залежить відрівня води в резервуарі, то об’єкт регулювання в динамічному відношенні можебути предствлений інтегруючою ланкою
/>
У зв’язку з тим,що витрата насосів пропорційна числу обертів регулююча дія регулятора вприростах від заданого значення рівня В1=К(nном — nзд);
В1=К(2nзд — nзд)=К nзд=В2=В, де
К- коефіцієнтпропорційності
У відносниходиниціях регулююча дія записується так:
/>;
/>=1=B1=B2
Так як запізненняв системі рівне нулю, то при обмеженому числі вмикань двигуна, двопозиційнийрегулятор повинен мати статичну характеристику із зоною нечутливості, що недорівнює нулю 2а≠0.
Таким чиномпараметри статичної характеристики регулятора:
B1=B2=B, a ≠ 0
Процесдвопозиційного регулювання об’єкта з передаточною функцією
/>
розраховуєтьсятаким чином:
так як діапазонколивань
∆x=∆h=2a;
/>, де n – число перемикань.
n = 2m;
Тоді />;
Підставляючизначення величин знаходимо діапазон коливання рівня води в резервуарі увідносних одиницях
/>
Діапазон коливаньв абсолютних одиницях:
/> м
Таким чиномелектроди в резервуарі повинні бути встановлені на відмітках:
/> м
/> м
Задача 2
На нашу системунадходить ступінчаста збурюча дія зі сторони відтоку, для компенсації якої в рівноважномустані необхідне збільшення числа обертів
nзд = 0.5nном
∆n = 0.9nном
Потрібно визначитичастоту включень електродвигуна та час його включеного і виключеного стану заодин період і тривалість включення ПВ(%).
Розв’язок
Визначаємо регулюючудію В1 на об’єкт при включеннях електродвигуна в приростах відумовного рівноважного стану у відносних одиницях
/>
n1=0.5nном+0.9nном=0.14nном
n1 – число обертів електродвигуна приновому умовно-рівноважному стані
При вимкненніелектродвигуна регулююча дія рівна
/>
/>пер/год
Число ввімкненьелектродвигуна />вм/год
/> (хв.)
/> (хв.)
/>
Задача 3
Розглянемо АСРрівня води в резервуарі зображену на даному рисунку. Умови: вода подається доспоживача самотоком.
hзд=9 (м);
h1=5.175 (м);
h2=12.825(м);
В рівноважномустані nзд=0,5nном.
Коефіцієнтпередачі об’єкта Kоб=9∙10-3.
Постійна часу Tоб=19 (хв).
Визначити періодвстановившихся коливань рівня води в резервуарі, так як в даному випадкувитрата води в резервуарі залежить від рівня то в динамічному відношенні об’єктрегулювання являється аперіодичною ланкою першого порядку з передаточноюфункцією:
/>
В1=6.14;
В2=1;
/> (хв)
/> (хв)
/>(хв)