[
Система автоматичного регулювання рівня металу в кристалізаторі машини безперервного лиття
]
<div style="font-size:16px;text-align:justify;"> <div> Семестрове завдання <br /> за курсом: Основи <a href="Автомат" title="Автомат">автоматики</a> і автоматизації металургійних <a href="Процес" title="Процес">процесів</a> <br /> тема: «Система автоматичного регулювання рівня металу в кристалізаторі машини безперервного <a href="Лиття" title="Лиття">лиття</a> заготовок» <br /><br clear=all style=page-break-before:always> Зміст <br /> Введення <br /> 1. <a href="Опис" title="Опис"> Опис</a> технологічного <a href="Процес" title="Процес">процесу</a> <br /> 1.1 Об'єкт переробки <br /> 1.2 Основні координатні збурення <br /> 1.3 <a href="Математика" title="Математика">Математична</a> модель процесу <br /> 2. <a href="Опис" title="Опис">Опис</a> керованого об'єкта <br /> 2.1 <a href="Опис" title="Опис">Опис</a> елементів гідроприводу рівняннями типових динамічних ланок <br /> 2.2 <a href="Кінематика" title="Кінематика">Кінематична</a> схема гідроприводу стопорного затвора <br /> 2.3 Розробка <a href="Функціоналізм" title="Функціоналізм">функціональної</a> схеми <br /> 3. <a href="Вибір" title="Вибір"> Вибір</a> <a href="Датчики" title="Датчики">датчиків</a> технологічних вимірювань і перетворювачів сигналів <br /> 4. <a href="Розрахунки" title="Розрахунки"> Розрахунок</a> динамічних характеристик і передавальних коефіцієнтів елементів системи <br /> 5. <a href="Вибір" title="Вибір">Вибір</a> принципу регулювання <br /> 6. Визначення передатної <a href="Функції" title="Функції">функції</a> по каналу <a href="Управління" title="Управління">управління</a> та побудова структурної схеми <br /> 7. <a href="Оцінка" title="Оцінка"> Оцінка</a> стійкості системи автоматичного регулювання <br /> Література <br /><br clear=all style=page-break-before:always> Введення <br /> Метою даної <a href="Роботи" title="Роботи">роботи</a> є закріплення знань і придбання вміння і навичок опису процесів, що відбуваються в системах автоматичного регулювання. <br /> Об'єкт вивчення: Кристаллизатор і проміжний ківш МБЛЗ. <br /> Регулювання рівня металу в кристалізаторі має першорядне значення для процесу безперервного розливання, тому що якість злитків у великій мірі залежить від точності регулювання. Цей рівень у <a href="Процес" title="Процес">процесі</a> розливання повинен перебувати в досить вузьких заданих межах, що обумовлено наступними причинами виникнення аварійних ситуацій: перевищення рівня може призвести до переливу металу через верх кристалізатора; зниження рівня нижче допустимої <a href="Межі" title="Межі">межі</a> призводить до отримання в межах кристалізатора тонкої скориночки злитку, її розриву й прориву рідкого металу під кристалізатором. Значні <a href="Коливання" title="Коливання">коливання</a> рідкого металу порушують також стабільність охолодження злитка в кристалізаторі, змінюють умови кристалізації та позначаються на якості безперервнолитого зливка. <br /> Спосіб безперервного лиття заготовок є одним з найбільш важливих досягнень металургії ХХ століття і за порівняно короткий період часу набув найширшого поширення в світовому сталеплавильному виробництві. Зараз приблизно 40% світової виплавки сталі розливається на машинах безперервного лиття заготовок (МБЛЗ). <br /> Принцип безперервного розливання полягає в тому, що рідку сталь з ковша заливають в інтенсивно охолоджувану наскрізну форму прямокутного або квадратного перетину - кристалізатор, де відбувається часткове затвердіння безперервно-витягається злитку, подальше його затвердіння відбувається при проходженні зони вторинного охолодження. <a href="Процес" title="Процес"> Процес</a> безперервного лиття дозволяє отримувати заготовки (після різання) для прокатних станів, а також його можна поєднати з безперервною <a href="Прокатка" title="Прокатка">прокаткою</a> в одному агрегаті. <br /> Основні <a href="Перевал" title="Перевал">переваги</a> безперервного лиття сталі в порівнянні з розливанням у виливниці: <br /> - Підвищений <a href="Вихід" title="Вихід">вихід</a> придатної сталі за рахунок меншої обрізу головний і донної частини злитків на 6 ÷ 12%; <br /> - Немає необхідності у великому парку виливниць і сталерозливних візків; <br /> - Немає необхідності в застосуванні стриперних кранів і стаціонарних машин для вилучення зливків з виливниць, установок для охолодження та підготовки складів з виливницями під розливку, в установці центрових і піддонів, а також блюмінгів і слябінгів, а в ряді випадків і заготовочних станів; <br /> - Знижуються експлуатаційні <a href="Витрати" title="Витрати">витрати</a> та витрати електроенергії, підвищується вихід придатного металу внаслідок мінімальних втрат металу в скрап, ліквідації літників, різкого зменшення витрати металу на обрезь в прокатних цехах і т. д.; <br /> - Значно підвищується якість металу внаслідок зменшення поверхневих вад і поліпшення структури злитку. <br /> - <a href="Процес" title="Процес">Процес</a> безперервного лиття піддається повній автоматизації. <br /> Існує п'ять основних типів МНЛЗ: <br /> 1) вертикальні; <br /> 2) вертикальні з вигином злитка; <br /> 3) радіальні; <br /> 4) криволінійні; <br /> 5) горизонтальні. <br /><br clear=all style=page-break-before:always> 1. Опис технологічного процесу <br /> <a href="робота" title="робота"> Робота</a> МБЛЗ відбувається наступним чином. Для підготовки до лиття хитний рольганг з горизонтального положення переводять у верхнє похиле і ланцюговим <a href="Механізмі" title="Механізмі">механізмом</a> приманку подають на рольганг задає машини. Переміщають машину до кристалізатора і вводять в нього приманку, одночасно обертаючи ролики приводний проводки. Головку затравки встановлюють так, щоб вона утворила тимчасове дно у кристалізатора. Ківш зі сталлю після продувки аргоном встановлюють краном на сталерозливний стенд. Проміжний ківш, попередньо нагрітий на стенді газовими пальниками, переміщають візком у робоче положення над кристалізаторами по шляху, <a href="Перпендикуляр" title="Перпендикуляр">перпендикулярному</a> осі МБЛЗ. Поворотом несучої балки сталеразливочного стенду ківш з металом переводять з резервного положення в робоче над проміжним ковшем. Відкривають шиберний затвор сталеразливочного ковша і заповнюють проміжний ківш металом на певну висоту. Після цього відкривають затвор проміжного ковша і наповнюють кристалізатор металом до робочого рівня. Включають механізм хитання кристалізатора і привід роликової проводки. Починається <a href="Процес" title="Процес">процес</a> лиття. Про кількість металу, що знаходиться в сталеразливочном і проміжному ковшах, судять за показниками приладів електронних ваговимірювальних систем, якими обладнані сталерозливний стенд і візок для проміжного ковша. Після виходу початку з роликової проводки вона від'єднується від злитка гідравлічним механізмом і по качающейся рольганги, що знаходиться в нижньому похилому положенні, переміщується вгору. Після цього рольганг з запалом переводять у горизонтальне положення до наступного циклу лиття. <br /> <a href="На_шляху" title="На шляху"> На шляху</a> руху в роликової проводці злиток піддається інтенсивному охолодження водою, що подається форсунками. Правка злитку проводиться на початковій ділянці тягнуть-правильної машини. Безперервно витягається злиток надходить до машини газового різання, яка ріже злиток на мірні довжини, рухаючись разом з ним. Заготівлі прибиральним рольгангом або подають на візок-рольганг для подальшого переділу, або знімають з рольганга прибиральним краном і складують у штабелі. <br /> Технічна характеристика МБЛЗ: <br /> Місткість сталеразливочного ковша, т ... ... ... ... ... ... ... 350 <br /> Розміри сляба, мм: <br /> товщина ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .200-300 <br /> ширина ... ... ... ... ... ... ........................................... ... 1000-2500 <br /> Швидкість лиття, м / хв ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1,0-2,5 <br /> Тривалість розливання ковша, хв ... ... ... ... ... .... 35-45 <br /> Річна <a href="Продуктивність" title="Продуктивність">продуктивність</a>, млн / т ... ... ... ... ... ... ... .... ... .. 2,0 <br /> 1.1 Об'єкт переробки <br /> Об'єктом переробки є рідкий метал. Основні технологічні властивості: температура металу в пром. ковші Т = 1595 ± 5 ° С (для нержавіючої сталі) <br /> 1.2 Основні координатні збурення <br /> Основними координатними збуреннями, що впливають на процес розливання є швидкість витягування зливка, знос склянки на проміжному ковші, остигання металу, а отже, підвищення в'язкості і динамічні відхилення стопора від сталого значення. Але так як температура змінюється дуже плавно і в малому діапазоні, дане координатне обурення незначно. Найбільш важливим і основним обуренням є знос донного склянки на пром. ковші, так як його стан у кожний момент часу контролювати неможливо. <br /><br clear=all style=page-break-before:always> 1.3 Математична модель процесу <br /> Постійний рівень металу в кристалізаторі (hкр = const) забезпечується шляхом зміни подачі металу в кристалізатор стопорним затвором проміжного ковша при постійній швидкості витягування зливка. <br /> Зміна обсягу металу в кристалізаторі, який при незмінному рівні повинен бути величиною постійною для проміжку часу Dt, може бути записано у вигляді [4]: <br /> DQме Dt / ρме - Dhкр Fкр = 0 (1) <br /> де DQме - зміна інтенсивності подачі, м3 / с; <br /> Dt - відрізок часу, с; <br /> ρме - <a href="Щільність" title="Щільність">щільність</a> металу, кг/м3; <br /> Dhкр - зміна рівня металу в кристалізаторі, м; <br /> Fкр - площа живого перерізу кристалізатора, м2. <br /> З (1) отримаємо: <br /><o:lock v:ext=edit aspectratio=t /><img width=137 height=49 src=dopb397126.zip v:shapes=_x0000_i1025><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1025 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344144></o:OLEObject></xml> (2) <br /> Переходячи до границі при Dt ® 0, можна записати <br /><img width=92 height=44 src=dopb397127.zip v:shapes=_x0000_i1026><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1026 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344148></o:OLEObject></xml> , (3) <br /> де <br /> k = <img width=53 height=47 src=dopb397128.zip v:shapes=_x0000_i1027><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1027 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344150></o:OLEObject></xml> . <br /> Dhkp. Fkp = DQ ® Dh = <img width=29 height=47 src=dopb397129.zip v:shapes=_x0000_i1028><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1028 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344151></o:OLEObject></xml><br /> Рівняння (3) - <a href="Диференціал_5" title="Диференціал 5">диференціальне</a> рівняння кристалізатора МБЛЗ. Вхідний величиною при цьому є x (t) = DQме, а вихідний - рівень y (t) = hкр, тобто можна рівняння (3) записати в загальному вигляді: <br /><img width=87 height=41 src=dopb397130.zip v:shapes=_x0000_i1029><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1029 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344152></o:OLEObject></xml> (4) <br /> Подача металу в кристалізатор в залежності від переміщення стопора визначається співвідношенням [4]: <br /> Q = μfxρ <img width=43 height=27 src=dopb397131.zip v:shapes=_x0000_i1030><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1030 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344153></o:OLEObject></xml> , (5) <br /> де fx - поточне значення прохідного перерізу, залежне від висоти підйому стопора, м2; <br /> g - прискорення вільного падіння, м/сек2; <br /> h - рівень металу в пром. ковші, що дорівнює 500 мм; <br /> μ - коефіцієнт витрати, прийнятий, згідно експерімантальним даними, дорівнює 0,5; <br /> ρ - щільність розливається металу, кг/м3. <br /><br clear=all style=page-break-before:always> 2. Опис керованого об'єкта <br /> Керованим об'єктом є стопорний затвор пром. ковша МБЛЗ, що має гідропривід, що складається з гідравлічного циліндра короткого ходу, золотникового клапана, самого стопора й проведення, підвідного від магістралі насосної установки до золотникового клапану. Для <a href="Здійснення" title="Здійснення">здійснення</a> завдання <a href="Автоматика" title="Автоматика">автоматичної</a> системи регулювання рівня металу в кристалізаторі, на стінці кристалізатора виведені і зачеканити гарячі спаї термопар. <br /> 2.1 Опис елементів гідроприводу рівняннями типових динамічних ланок <br /> Стопор, гідроциліндр і <a href="Термопара" title="Термопара">термопара</a> є апериодическими ланками, так як вони інерційні. Передавальні функції для них можна записати у вигляді [1]: <br /><img width=96 height=47 src=dopb397132.zip v:shapes=_x0000_i1031><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1031 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344163></o:OLEObject></xml> , (6) <br /> де Кi - коефіцієнт передачі; <br /> Тi - постійна часу; <br /> р - оператор Лапласа. <br /> Передавальна <a href="функція" title="функція">функція</a> термопари: <br /> Wт = <img width=68 height=47 src=dopb397133.zip v:shapes=_x0000_i1032><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1032 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344168></o:OLEObject></xml><br /> Передавальна функція гідроциліндра: <br /> Wгц = <img width=71 height=49 src=dopb397134.zip v:shapes=_x0000_i1033><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1033 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344169></o:OLEObject></xml><br /> Передавальна функція стопора: <br /> Wст = <img width=72 height=47 src=dopb397135.zip v:shapes=_x0000_i1034><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1034 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344170></o:OLEObject></xml><br /> Кристалізатор, золотниковий клапан і перетворювальні пристрої ПУ1 і ПУ2 є безінерційні ланками, так як постійна часу непорівнянно мала порівняно з іншими елементами системи, отже, швидкодія незрівнянно вище, тому їх постійну часу приймаємо дорівнює 0. Передавальні функції цих пристроїв мають вигляд: <br /><img width=59 height=25 src=dopb397136.zip v:shapes=_x0000_i1035><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1035 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344171></o:OLEObject></xml> , (7) <br /> де Кj - коефіцієнт передачі. <br /> 2.2 Кінематична схема гідроприводу стопорного затвора <br /> <a href="Кінематика" title="Кінематика"> Кінематична</a> схема гідроприводу стопорного затвора - див. <a href="Малюнок" title="Малюнок">малюнок</a> 1. <br /><img width=536 height=378 src=dopb397137.zip v:shapes=_x0000_i1036><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=KompasFRWFile ShapeID=_x0000_i1036 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344183></o:OLEObject></xml><br /> <a href="Малюнок" title="Малюнок"> Малюнок</a> 1.<a href="Кінематика" title="Кінематика"> Кінематична</a> схема гідроприводу стопорного затвора: 1 - проміжний ківш МБЛЗ, 2 - стопор, 3 - гідроциліндр, 4 - золотниковий клапан, 5 - кристалізатор <br /><o:lock v:ext=edit aspectratio=t /><o:lock v:ext=edit text=t /><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> <i style=mso-bidi-font-style:normal>P <i style="mso-bidi-font-style: normal">(t)</i></i> <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> <i style=mso-bidi-font-style:normal>P <sub>1</sub> (t)</i> <i style=mso-bidi-font-style:normal><sub> </sub></i> <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> <i style=mso-bidi-font-style:normal>T</i> <i style=mso-bidi-font-style:normal><sub> </sub></i> <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> <i style=mso-bidi-font-style:normal>S (t)</i> <i style=mso-bidi-font-style:normal><sub> </sub></i> <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> <i style=mso-bidi-font-style:normal>U (t)</i> <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> <i style=mso-bidi-font-style:normal>I (t)</i> <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> ЗУ <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> ЗК <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> ГЦ <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> СЗ <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> ІУ <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> ПУ <sub>2</sub> <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> <i style=mso-bidi-font-style:normal>h (t)</i> <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> ПУ <sub>1</sub> <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> Q (t) <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> T <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> КР <br /></div></td></tr></table><table cellpadding=0 cellspacing=0 width=100%><tr><td><div> <i style=mso-bidi-font-style:normal>I <sub>m</sub> (t)</i> <br /></div></td></tr></table><img width=672 height=254 src=dopb397138.zip v:shapes="_x0000_s1026 _x0000_s1027 _x0000_s1028 _x0000_s1029 _x0000_s1030 _x0000_s1031 _x0000_s1032 _x0000_s1033 _x0000_s1034 _x0000_s1035 _x0000_s1036 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1041 _x0000_s1042 _x0000_s1043 _x0000_s1044 _x0000_s1045 _x0000_s1046 _x0000_s1047 _x0000_s1048 _x0000_s1049 _x0000_s1050 _x0000_s1051 _x0000_s1052 _x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1055 _x0000_s1056 _x0000_s1057 _x0000_s1058"><br /> <a href="Малюнок" title="Малюнок">Малюнок</a> 2. <a href="Функціоналізм" title="Функціоналізм"> Функціональна</a> схема системи регулювання: <br /> ЗУ - Задає пристрій; <br /> ЗК - Золотниковий клапан; <br /> ГЦ - Гідравлічний циліндр; <br /> СЗ - Стопорний затвор; <br /> КР - Кристаллизатор; <br /> ІУ - Вимірювальний пристрій; <br /> ПУ1, ПУ2, - Переважна пристрій. <br /><br clear=all style=page-break-before:always> 3. Вибір датчиків технологічних вимірювань і перетворювачів сигналів <br /> Вимірювальний пристрій <br /> Для даної системи регулювання рівня металу в кристалізаторі МНЛЗ в якості вимірювального пристрою доцільно застосувати термопари, змонтовані в робочих стінках на 10 рівнях від верхнього торця. Ця система дає точність вимірювання рівня металу, рівну ± 6 мм, а її інерційність становить £ 1 с. <br /> Струм на термопарі у момент <a href="Вимірювання_температури" title="Вимірювання температури">вимірювання температури</a> [6]: <br /> I = 10-9 A, <br /> <a href="ЕРС" title="ЕРС"> ЕРС</a> = 10 мВ. <br /> Діапазон вимірюваних температур складає 0 ÷ 600 ° С. <br /> Вибираємо хромель-Копєлєвим термопару марки ТХК-146, сталь Х18Н10Т, загальна довжина 500 мм [5]. <br /> Перетворювальне пристрій ПУ1 - для <a href="Перетворення" title="Перетворення">перетворення</a> <a href="Сигнал" title="Сигнал">сигналу</a> керування гідроприводом стопорного затвора. <br /> Перетворювальне пристрій ПУ2 - для перетворення і посилення сигналу від термопари. <br /> Для даної системи регулювання підходить перетворювальне пристрій марки П9701, з робочим струмом 20 мА [5]. <br /><br clear=all style=page-break-before:always> 4. Розрахунок динамічних характеристик і передавальних коефіцієнтів елементів системи <br /> 1. Розрахунок постійних часу елементів системи. <br /> Так як гідропривід «жорсткий», отже, час роботи гідроциліндра і стопора однаково: <br /> ТГц = Тст <br /> де ТГц - постійна часу гідроциліндра; <br /> Тст - постійна часу стопора. <br /> Для даної системи підходить <a href="Стандарт" title="Стандарт">стандартний</a> гідроциліндр з діаметром 200 мм і ходом плунжера 50 мм [7]. <br /> P = <img width=60 height=44 src=dopb397139.zip v:shapes=_x0000_i1037><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1037 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344189></o:OLEObject></xml><img width=132 height=44 src=dopb397140.zip v:shapes=_x0000_i1038><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1038 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344190></o:OLEObject></xml> = 198 Н (8) <br /> де P - зусилля на штоку, Н; <br /><img width=16 height=17 src=dopb397141.zip v:shapes=_x0000_i1039><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1039 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344191></o:OLEObject></xml> - Тиск масла в поршневий порожнини, Па; <br /><img width=17 height=17 src=dopb397142.zip v:shapes=_x0000_i1040><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1040 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344192></o:OLEObject></xml> - Діаметр плунжера, м. <br /> <a href="Маса" title="Маса"> Маса</a> стопора m = 300 кг [6]. <br /> P = ma ® a = <img width=20 height=41 src=dopb397143.zip v:shapes=_x0000_i1041><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1041 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344193></o:OLEObject></xml> = <img width=61 height=44 src=dopb397144.zip v:shapes=_x0000_i1042><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1042 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344194></o:OLEObject></xml> = 0,66 м/с2 (9) <br /> де а - прискорення штока. <br /> S = <img width=39 height=24 src=dopb397145.zip v:shapes=_x0000_i1043><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1043 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344195></o:OLEObject></xml><img width=29 height=44 src=dopb397146.zip v:shapes=_x0000_i1044><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1044 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344196></o:OLEObject></xml> (10) <br /> Так як початкова швидкість штока дорівнює нулю, отже формула буде <a href="Мати" title="Мати">мати</a> вигляд <br /> S = <img width=29 height=44 src=dopb397146.zip v:shapes=_x0000_i1045><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1045 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344197></o:OLEObject></xml> ® t = <img width=37 height=47 src=dopb397147.zip v:shapes=_x0000_i1046><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1046 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344198></o:OLEObject></xml> = <img width=65 height=49 src=dopb397148.zip v:shapes=_x0000_i1047><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1047 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344199></o:OLEObject></xml> = 0,38 з <br /> Отже, ТГц = Тст = 0,38 с. <br /> <a href="Термопара" title="Термопара"> Термопара</a> [5] Тт = 10 с. <br /> 2. Розрахунок передавальних коефіцієнтів елементів системи. <br /> Перетворювальне пристрій ПУ1 <br /> Тиск масла в системі 6,3 МПа, живлення здійснюється від <a href="Мережі" title="Мережі">мережі</a> змінного струму напругою 220 В з частотою 50 Гц. <br /> k1 = <img width=20 height=41 src=dopb397149.zip v:shapes=_x0000_i1048><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1048 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344200></o:OLEObject></xml> = <img width=59 height=44 src=dopb397150.zip v:shapes=_x0000_i1049><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1049 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344201></o:OLEObject></xml> = 2,8. 104 <img width=28 height=41 src=dopb397151.zip v:shapes=_x0000_i1050><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1050 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344202></o:OLEObject></xml><br /> де <img width=16 height=17 src=dopb397152.zip v:shapes=_x0000_i1051><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1051 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344203></o:OLEObject></xml> - Тиск масла, що подається на клапан, Па; <br /><img width=17 height=19 src=dopb397153.zip v:shapes=_x0000_i1052><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1052 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344204></o:OLEObject></xml> - Напруга, В. <br /> Золотниковий клапан k2 = 1 <br /> Гідроциліндр <br /> k3 = <img width=19 height=45 src=dopb397154.zip v:shapes=_x0000_i1053><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1053 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344205></o:OLEObject></xml> = <img width=59 height=44 src=dopb397155.zip v:shapes=_x0000_i1054><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1054 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344206></o:OLEObject></xml> = 3,14. 10-4 <img width=29 height=41 src=dopb397156.zip v:shapes=_x0000_i1055><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1055 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344207></o:OLEObject></xml><br /> де <img width=16 height=17 src=dopb397152.zip v:shapes=_x0000_i1056><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1056 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344208></o:OLEObject></xml> - Зусилля на штоку, кгс; <br /><img width=16 height=17 src=dopb397141.zip v:shapes=_x0000_i1057><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1057 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344209></o:OLEObject></xml> - Тиск масла в гідроциліндрі, Па. <br /> Стопор <br /> Шток гідроциліндра і стопор виконані як одне ціле, отже, k4 = 1 <br /> Кристалізатор <br /> k5 = 1 <img width=40 height=41 src=dopb397157.zip v:shapes=_x0000_i1058><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1058 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344210></o:OLEObject></xml><br /> <a href="Термопара" title="Термопара">Термопара</a> <br /> k6 = <img width=17 height=41 src=dopb397158.zip v:shapes=_x0000_i1059><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1059 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344212></o:OLEObject></xml> = <img width=51 height=44 src=dopb397159.zip v:shapes=_x0000_i1060><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1060 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344213></o:OLEObject></xml> = 6,26. 10-13 <img width=25 height=41 src=dopb397160.zip v:shapes=_x0000_i1061><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1061 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344214></o:OLEObject></xml><br /> де <img width=15 height=17 src=dopb397161.zip v:shapes=_x0000_i1062><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1062 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344215></o:OLEObject></xml> - Вимірювана температура, ° С; <br /><img width=13 height=17 src=dopb397162.zip v:shapes=_x0000_i1063><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1063 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344216></o:OLEObject></xml> - Струм на термопарі, А. <br /> Перетворювальне пристрій ПУ2 <br /> k7 = <img width=32 height=48 src=dopb397163.zip v:shapes=_x0000_i1064><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1064 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344217></o:OLEObject></xml> = <img width=61 height=45 src=dopb397164.zip v:shapes=_x0000_i1065><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1065 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344218></o:OLEObject></xml> = 2. 107 <br /> де <img width=28 height=25 src=dopb397165.zip v:shapes=_x0000_i1066><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1066 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344219></o:OLEObject></xml> - Струм перетворювального пристрою ПУ2, А; <br /><img width=20 height=24 src=dopb397166.zip v:shapes=_x0000_i1067><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1067 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344220></o:OLEObject></xml> - Струм на термопарі, А. <br /><br clear=all style=page-break-before:always> 5. Вибір принципу регулювання <br /> У даній системі автоматичного регулювання доцільно застосувати принцип компенсації помилки, так як основне координатне обурення - знос склянки пром. ковша, неможливо контролювати в кожен момент часу. Даний принцип дає можливість компенсувати і інші обурення, які безпосередньо впливають на процес безперервного <a href="Розливання_сталі" title="Розливання сталі">розливання сталі</a> (мінімізація динамічних відхилень стопора, та ін.) <br /><br clear=all style=page-break-before:always> 6. Визначення передатної функції по каналу управління <br /> Передавальна функція системи визначається за формулою [1]: <br /><img width=129 height=45 src=dopb397167.zip v:shapes=_x0000_i1068><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1068 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344221></o:OLEObject></xml> , (11) <br /><img width=193 height=25 src=dopb397168.zip v:shapes=_x0000_i1069><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1069 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344222></o:OLEObject></xml><br /><img width=104 height=25 src=dopb397169.zip v:shapes=_x0000_i1070><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1070 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344223></o:OLEObject></xml><br /> W (p) = <img width=376 height=93 src=dopb397170.zip v:shapes=_x0000_i1071><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1071 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344224></o:OLEObject></xml><br /> У результаті алгебраїчних перетворень формула має вигляд: <br /><img width=339 height=45 src=dopb397171.zip v:shapes=_x0000_i1072><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1072 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344225></o:OLEObject></xml><br /> Так як вільний коефіцієнт <img width=64 height=24 src=dopb397172.zip v:shapes=_x0000_i1073><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1073 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344226></o:OLEObject></xml> в порівнянні з 1 є незрівнянно малою величиною, отже, їй можна знехтувати. <br /> Структурна схема системи регулювання представлена на с. 14. <br /><br clear=all style=page-break-before:always> 7. <a href="Оцінка" title="Оцінка">Оцінка</a> стійкості системи автоматичного регулювання <br /> 1,444 р3 + 7,744 р2 + 10,76 р + 1 = 0 <br /> Так як характеристичне рівняння третього порядку, отже, при оцінці стійкості системи можна скористатися критерієм Вишнеградського. <br /> За цим критерієм для стійкості системи третього порядку необхідно і достатньо виконання двох умов: <br /> · Всі коефіцієнти характеристичного рівняння повинні бути позитивними <br /> 1,444> 0; 7,744> 0; 10,76> 0; 1> 0; <br /> · Твір середніх коефіцієнтів повинно бути більше <a href="Твори" title="Твори">твори</a> крайніх <br /><img width=97 height=21 src=dopb397173.zip v:shapes=_x0000_i1074><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1074 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344227></o:OLEObject></xml> 83,32 <br /><img width=65 height=21 src=dopb397174.zip v:shapes=_x0000_i1075><xml><o:OLEObject Type=Embed ProgID=Equation.3 ShapeID=_x0000_i1075 DrawAspect=Content ObjectID=_1350344228></o:OLEObject></xml> 1,444 <br /> 83,32> 1,444 <br /> Згідно з критерієм Вишнеградський, система стійка. <br /><br clear=all style=page-break-before:always> Література <br /> 1. ГОСТ 6540-68. Циліндри гідравлічні і пневматичні. <br /> 2. Ціликів А. І. Машини і агрегати металургійних заводів. Том 2 .- М.: Металургія, 1987. 440С. <br /> 3. Г. М. Глинков, В. А. Маковський. АСУ ТП в чорній металургії. - М.: Металургія, 1999. 310 с. <br /> 4. Б. І. Краснов. Оптимальне керування режимами безперервного розливання сталі. - М.: Металургія, 1970. 240 с. <br /> 5. М. Д. Климовицький, А. П. Копеловіч. <a href="Автоматика" title="Автоматика"> Автоматичний</a> <a href="Контроль" title="Контроль">контроль</a> і регулювання у чорній металургії. Довідник. - М.: Металургія, 1967. 788 с. <br /> 6. Система стабілізації рівня металу в кристалізаторах МБЛЗ <a href="Челябінськ" title="Челябінськ">челябінського</a> металургійного комбінату. Технічний опис та інструкція з експлуатації (2ж2, 570, 043 ТО). <br /></div> </div>
Будь ласка, не зберігайте тестовий текст.
Ваш ip: 3.129.39.55 буде збережений.
категорії
за типом
за алфавітом
завантажені
© Усі права захищені
написати до нас
