Дипломная работа: Проект модернизации линии по производству хлебобулочных изделий

Таким образом можем на основе вышеизложенного изобразить структурную схему рассматриваемой САР на рисунке 12.

Рисунок 11 - Структурная схема системы автоматического регулирования температуры в тестомесильной машине

Здесь tзад - заданная температура; - температура рассогласования; Uз - управляющий сигнал; Fп - получена расход газа; tрез - полученное значение температуры; WР (p) - передаточная функция регулирующего органа; Wк (p) - передаточная функция клапана; Wп (p) - передаточная функция машины погазу.

Рассмотрим отдельные элементы структурной схемы.

регулятор

Задающий сигнал на клапане прямо пропорциональна мощности рассогласования:

,

где kр - коэффициент зависимости управляющего сигнала от разницы заданной и полученной мощности.

Обозначив kр через k1 и соотнеся изображения по Лапласу выходного сигнала к изображению по Лапласу входного сигнала получаем передаточную функцию регулятора в виде пропорциональной звена:

регулирующий клапан

Входным параметром для дросселя является уровень задающего сигнала, выходным - количество газа. Регулирующий клапан, как элемент схемы для расчета САР, описывается уравнениями вида:

,

где S - площадь поперечного сечения затратного канала KS - коэффициент зависимости площади поперечного сечения затратного канала от задающего сигнала, T1 - постоянная времени реакции площади поперечного сечения канала на смену задающего сигнала, fк - количество газа через затратный канал, Kf - коэффициент зависимости расхода газа от площади поперечного сечения затратного канала, T2 - постоянная времени реакции затраты на изменение площади поперечного сечения канала

Исходя из указанных равенств после перепозначення KS • Kf = k2, отнеся изображения по Лапласу выходного сигнала (площадь сечения затратного канала) к изображению по Лапласу входного сигнала (значение перемещения штока), записать передаточную функцию дроссельного элемента:

глазировочная машина

Глазировочная машина в данном случае является управляемым объектом. При этом в установившемся режиме температура в зоне нанесения глазури прямо пропорциональна расходу газа, в динамическом режиме здесь должно учитываться инерционность системы:

,

где TT - постоянная времени температуры на изменение количества газа; kT - коэффициент зависимости температуры от количества газа в установившемся режиме.

В результате перепозначення kT = k3, TT = T3 и отношение изображения по Лапласу выходного сигнала к изображению по Лапласу входного сигнала получим передаточную функцию в виде

Учтя найдены выражения для определения передаточных функций определим разомкнутую передаточную функцию системы автоматического регулирования температуры в зоне нанесения глазури. после замены

получаем разомкнутую передаточную функцию в виде:

;;.

Передаточная функция замкнутой системы для структурной схемы с обратной связью (рис.6.1) записывается в виде

.

здесь - передаточная функция разомкнутой АСР, - передаточная функция звена обратной связи. Подставив в это выражение и значение передаточной функции звена обратной связи как 1, получаем передаточную функцию замкнутой АСР:

Сведем параметры для расчета автоматической системы регулирования в табл.6.1.

Таблица 6.1

Данные для расчета системы управления

Исходя из заданных значений рассчитаем коэффициенты и постоянные времени передаточных функций системы автоматического регулирования

k0 = 1,014;

k1 = 0,65;

k2 = 0,0065;

k3 = 2,4 • 102;

Т 1 = 0,035;

Т 2 = 0,65;

Т 3 = 0,15;

Т 10 = 0,25;

Т 20 = 0,13;

Т 30 = 0,0034125.