В данном дипломном проекте сушильно-абсорбционное отделение скц рассматривается как объект управления

Басқару нысандары ретінде құрғату және абсорбция процестері күрделі, көпжақты, стационарлы емес болып келеді. Барлық мұнаралар - құрғату (ҚМ) және жүту, яғни олеумді (ОА) және моногидратты (МА) абсорберлер өзара қышқылдың жалпы ағынымен байланысқан. ҚМ қышқыл (газға жүтылған) сумен қосылады (су буымен), ол абсорберге түйісулік бөлінуден келіп түсетін күкірт триоксидінің көмегімен бекиді.

ҚАБ технологиялық сызбасын өзіндік циркуляция контуры түрінде көрсетуге болады: құрғату қышқылы, өлшемдері өзара байланысты басқару нысанын құрайтын және өзара коммуникациямен байланысқан моногидрат және олеум.

Қышқылдың сәйкесті жиындағы деңгейі (мм) және шоғырлануы (%) әрбір контурдың шығыстық айнымалылары болып

табылады:

Х₁— құрғату қышқылының ҚМ кірердегі шоғырлануы;

Х₂ - моногидраттың МА кірердегі шоғырлануы;

Х₃ - олеумнің ОА-дағы шоғырлануы;

Х₄ ^— ҚМ жиынындағы қүрғату қышқылының деңгейі;

Х₅ - МА жиынындағы моногидрат деңгейі;

Х₆ - ОА жиынындағы олеум деңгейі.

Қышқылдар мен судың жұмсалуы (кг/сағ) нысанға басқарушы әсер ретінде қызмет етеді:

U₁- қоймадағы қүрғату қышқылының;

U₂~ КМ жиынындағы моногидраттың;

U₃- моногидрат жиынындағы құрғату қышқылының;


U₄— моногидрат жиынындағы судың;

U₅— моногидрат жиынындағы олеумнің;

Толықтыруды Z бақыланатын және Z' есептік деп шартты түрде екіге бөлеміз. Бақыланатын толықтыруларға

(контролируемые возмещения) жататындар:

Z₁ — ҚМ алдындағы газдың температурасы (°С);

Z₂ — қоршаған ортаның барометрлік қысымы (Па);

Z₃ — түйісу аппараты алдындағы газ қысымы (Па);

Z₄ - ылғал электрофильтрден кейінгі қалыпты жағдайға келтірілген газ шығыны (м³Д);

Z₅ - ҚМ алдында газбен араластыруға келетін, қалыпты жағдайға келтірілген қүрғақ ауа көлемі (м³/сағ);

Z₆ - түйісу аппараты алдындағы, қалыпты жағдайға келтірілген газ шығыны (м³/сағ);

Z₇- түйісу аппараты алдындағы газдағы 80₂ шоғырлануы (%);

Z₈— абсорбция дәрежесі (%);

Z₉ — түйісу дәрежесі (%);

Z₁₀- ОА-дан шығардағы қышқылдың температурасы (°С);

ҚАБ басқару жүйесінде болу шығу айнымалыларының берілген Х₁з, Х₂з,...,

Х₃з деңгейлерінде X векторын қолдаудан тұрады.

Бұл талапты қамтамасыз ету үшін қосдеңгейлі басқару жүйесі ұсынылады.

I деңгей

Қышқыл ағынының жүмсалуы векторының есептік мәнін анықтау

Ū= λ (X₃)
II деңгей

Жинақтағы шоғырланулар мен деңгейлердің берілген мәндерін тұрақтандырудың локальдық жүйесі

2.2 сурет - Басқару жүйесі құрылымы

2.2 суретке сай бірінші басқару деңгейінде есептегіш машина көмегімен технологиялық кешен қүрылғылары арасында өлшенетін толтыру Ъ векторы (температура, ҚМ алдындағы жұмсалған газ,

түйісу аппараты алдьіидагы жүмсалған газ жоне т.б.) мен X әсерін беруші вскторға (жинақтагы қышқылдың шоғырланулары мен

деңгейлері) тәуелді болатын қышқылдың жүмсалуына қатысты V теориялық әсерді басқаратын вектор есептеледі.

Материалдық ағындардың іі табылған мәндері атқарушы тетікке осы ағындардың шығынын өзгерту мақсатында нысандарға әсерді басқарушы ретінде тікелей беріледі.

Бүл деңгейдің есептерін шешудегі үзікшілік жиіліктік сипаттарға, Ъ_х толықтыру әсерінің өзгеруіне және Хі тапсырманың

өзгеру периодтылығына байланысты.

Осыдан жоғарғы басқару деңгейінің кіші жүйесі толықтыру (толықтыру кешені) жөніндегі басқару жүйесінің тобында жүзеге асырылады.

ҚАБ технологиялық жүйесінің жүмысы 2, X векторларының

мәндерімен ғана анықталып және толықтыру айнымалыларының ағымдағы мәндеріне тәуелді болып қоймайды, сонымен бірге басқару нысаны стационарлы еместігі де анықталады. Бүл толықтырулар жиілігі әдетте жогарырақ болады. Осыған байланысты басқарудың берілген сызбасында екінші (төменгі) деңгейде X әсерін жасаушы түрақтандырушы жүйе жүзеге асырылады. Ол "8сһ1итЪиг§ег"-де жүзеге асырылған НЦУ локальды

жүйе көмегімен жүргізіледі. Бүл контурлардағы басқарушы әсерлердің жиілігі жоғары және периодтығы реттік шама қүрайды.

Төменгі деңгейдің бөлік жүйесі ажырату (кері байланыс жүйесі) жөніндегі басқару жүйесінің тобында жүзеге асырылады.

Басқару заңын іздеу келесі өрнекпен жүзеге асырылады:

U _j = g(X_j,Z_j) – A(X_j,Z_j)= U_j ^теор - A(X_j,Z_j) X_j (2.13)
тендеуінде А коэффициенттер матрицасы тұйық жүйенің шығыс векторы шектелген және тұйық жүйе астаттық орнықтылыққа ие болатындай етіп тандалатынын көрсетуге болады.

А матрицасы мына шартты қанағаттандырсын:

\\А\\ тах\\Ғu<[X, §(Х, Z), Z ] = L < 1 (2.14)

Ғu (Х,U,2) матрицасы айнымалылардың нақты мәндерінің туындысы емес: бұ ның физикалық мағынасы сол, үлгі бойынша жүзеге асырылған толықтырулар қалпына келтірілген соң (компенсация) әрбір шығу арнасының "басты" басқаруы бар. Ол арнаға әсер өзге басқарушы әсерлерден басым болады. Айтылғандарды ескере отырып (2.14) шартын жеңіл орындауға болады. А матрицасы ретінде нөлдік емес элементтері күшейту коэффициенттерінің кері шамалы ретке, яғни "басты" элементтері басқарудың сәйкесті арнасы бойынша Ғ(Х,ТЛ,2) матрицасына ие

болатын диагональдік матрица алынады. (2.2) формуласына (2.3) өрнегін қолданып және (2.4) қатынасын ескере отырып, мынаны

аламыз:

осыны анықтау қажет болған болатын. Мүқият бағалау нәтижесі І=а=сопзі болғанда мына теңсіздіктің орындалатындығын көрсетеді:

мүндағы 0

(2.14) орындалған жағдайда (2.13) өрнегімен берілген басқару жүйенің астатты түрақтылығын және £ қателігінің ықпалын кемітуді қамтамасыз етсді. Себебі басқару жүйесі дискретті (үзікті)

өлшенетін негізгі толықтырулардың компенсациясына құрылған. Δt сауал кезеңін (период опроса) өлшеулер аралығында толықтыру

белгілері елеусіз өзгеретіндей етіп таңдау қажет; бұл кезде негізгі толықтыруларды кванттау (уақыт бойынша) қателігі үлкен болмайды. Осыдан тұрақтану сапасы артады, өйткені ол негізінен £_у векторының негізгі бөлігін құрайтын, осы қателіктермен анықталады. Z(t)- скаляр стационарлық кездейсоқ процесс М₂=0 нөлдік математикалық күту және R_ZZ(т) корреляциялық функция (М₂=0 болжамы жалпы шектелмейді, өйткені тұрақты шама үшін уақыт бойынша кванттау қателігі нөлге тең) болсын. Z(t)- процесі үшін кванттау қателігін бағалаймыз. Егер сауал кезіндегі Z(t)- сатылы функция мен 2(1) функцияларының айырмасын ε (t) деп

белгілесек, онда М ε Z(t)- = β (t) функциясы Δt периодымен өзгереді.

Сондықтан кванттау қателігі өлшемі ретінде мына шама алынады:

мұндағы О₂₂=К₂₂(0) — 2(1) дисперсиясы.

емес:

қүрайтынын көрсетеді.

Толықтыру деңгейін анықтау үшін үлгінің дәл еместігі, Δt

сауал узіктілігінің таңдалган қадамы, атқарушы органдардың сызықты еместігі (статистикалық сипатта) және басқа факторларды

ескеру қажет. (2.13) басқару алгоритміне барынша сирек өзгеретін υ_ij күйіне келтіруші (настроечный) коэффициент ендіріледі, мысалы, тораптағы жүктеменің елеулі өзгерісі кезінде. о_у-коэффициенттің мағынасы былайша көрсетіледі: і-нші шығу айнымалысының берілген мәнінен аздаған ауытқуы кезінде υ_ij =соnst., ал егер ΔХ_ij=Х_iз-Х_ij сауалдың j-нші қадамында алдын ала

тандалған ε_i шамадан асып кетіп және үлғаюын жалғастыра берсе, онда Оу әрбір ] қадамында АЬ; шамасына өзгеретін болады.

Басқарудың техникалық нысаны (БТН) оның күйін сипаттайтын көптеген параметрлермен сипатталады. Нысанның көрсеткіштермен өлшенетін басқаруға қажетті координаталары (температура, қысым, пайдалану мөлшері және т.б.) ЭЕМ-ге берілуі тиіс.

Аппараттарды жинау және өңдеуге арналған қүралдармен қамтамасыз етудің миникомпьютерге қосқан бірқатар мүмкіншіліктері артады.

Автономды өлшегіш прибор (ІМР) "идеадды" өлшегіш қүрылғыға барынша жақын болып табылады, ол тарқату-жинауға (монтаж) ыңғайлы болғандықтан да өлшеу үшін тандалған. Үзақ пайдаланылған қүрылғылар үшін көрсеткігтердің көптеген өткізгіштерін орналастыру және оларды арнайы бөлмеде орналасқан компьютерге қосу жүмысы күрделі де қымбат болып келеді. ІМР-лардың бөлмеде орналасқан ІВМ РС түрлі жеке компьютермен байланысы қарапайым экрандалған, иірілген екітінді өткізгіш арқылы жүзеге асырылады.

ІМР-лар белгілі болғанындай, жеке компьютердің модулін кеңейтуге арналған стандартты үяшықтар қойылған 35954А интерфейсі көмегімен жеке компьютерлерге жалғанады. Бүл карта ХТ, АТ, РС, Рептішп II, III, IV түріндегі ІВМ жеке компьютерлерімен толығымен сәйкес келеді.

Торапшасына (плато) қойылған микропроцессоры бар осы карта 8-пеІ басқаруын қателерді тексеруді және берілгендердің буферлеуді жүзеге асырады. Жеке компьютер екі карталы (256 Ьуіе сііюе рогт тетогу) 256 байтты жады арқылы ІМР-лардың барлық берілгсн мәліметтеріне өте алады.

Карталарды қоректендіру және беске дейінгі ІМР-лар компьютердегі қойылған қоректендіру көзі арқылы қамтамасыз етіледі. Үлкен желі болған жерде бөлек қорек көзі пайдаланылады. Бүл жағдайда қорек көзіне қосылу үшін адаптердің (бейімдегіш) қосымша картасы қажет.

РС адаптердің картасы бір екітінді, үзындығы 1 км болатын Ѕ-net желісі өткізгіші арқылы 50-ге дейінгі ІМР-лердің жүмысын бақылай алады. Карта

Ѕ-net желіден секундына 1000 арнаға дейін берілген мәліметтерді қабылдауды қамтамасыз етеді.

Қоректендіру көзіне қойылатын талаптар:

5 В, 600 мА

12 В, 50 мВт қосу әрбір қосылған ІМР-лар үшін 1,2 В.

Әрбір адаптердің қосылғышына Ѕ-net желісінің 10 м-ге дейінгі өткізгіші, кабельдік қосқыштар, терминаторлар (қызметтік) және пайдалану жөніндегі нұсқаулар кіреді.

35954А адаптері келесі қосымша тетіктермен беріледі:

- сыртқы қоректену желісінің қосқышына сай келетін Д-түрлі тоғызтүйісімді (девятиконтактный) қосқыш;

- Ѕ-net байланыс желісі үяшығына енетін Д-типті 1 қосымша тоғызтүйісімді қосқыш;

- дайындық бағдарламаларымен қамтамасыз ететін және драйвердің стандартты бағдарламаларын алып жүретін 5 %-дюймді (13,3 см) диск;

- ІМР-лар модулінде орналасқан 8-пеІ байланыс желісінің екі үштығы (наконечник) (патент № 3590222 В).

- Ѕ-net желісіне қосуға арналған, Д-типті қосқыштың 9 түйісімді розеткалы бөлігі;

- сыртқы қоректендіру көзіне қосуға арналған Д-типті қосқыштың 9 түйісімді розеткалы бөлігі.

Жадыны орналастыру және пайдалану.

Адаптердің базалық адресі он алтылық 60000-нан 512 байтты сатылы он алтылық ОТЕОО-ге дейін өзгереді.

Жадының қолданылуы — 512 байт. Үзу векторы ІК(}2, немесе ІК07 жеке компьютер кіру/шығу желілерін үзуге, немесе ажыратуға бағытталған болады.

Қоршаған орта:

- температура жүмыстық 15°С-ден 30°С-ге дейін

сақтауға 40°С-ден 50°С-ге дейін;

- ылғалдылық жүмыстық 8%-тен 80%-ке дейін

сақтауға 0-ден 80%-ке дейін;

- Ѕ-net желідегі ІМР-ның максимум 30 үлгісінің коммутациялық қабілеті (адаптердің екі портты жады өлшенілген шектелген);

- Ѕ-net желісі өткізгішінің ең аз үзындығы 1 км.

Ѕ-net байланыс желісі қоректену көзінің мумкінділігі.

ІВМ жеке компьютерінің ішіндегі қоректену көзінен шектеулі қашықтықта орналасқан ІМР-ның максимум бес модуліне арналған қоректену көзі.

Сыртқы көзден қоректеніп, ІМР-ның максимум отыз модуліне арналған қорек көзі.

Қуатты таңдау (ІМР-де).

5 В, 600 мВт максимум

12 В, 50 мВт максимум қосу өз ішіндегі көзден қоректенетін іМР-ның әрбір модуліне арналған 1,2 В максимум.

Сыртқы қорек көзіне шектеу (егер қолданылса): жүйе өлшеміне және Ѕ-net байланыс жүйесі өткізгішінің калибріне байланысты 12-ден 50 В-қа дейінгі тұрақты ток. Қорек көзі пульсациясы 100 мВ-тен кем.

Физикалық өлшемдері:

Жалпы үзындығы — 360 мм

Жалпы биіктігі — 130 мм

Жалпы ені - 30 мм

Салмағы — 0,3 кг

2.2 кесте — ІМРа 35951В сипаттамасы

Ақпараттық жүйе технологиялық процестің жүруі, қүрал-жабдықтардың күйі және басқа жүйе бөліктерінде қолдану үшін оны дайын күйінде беру жөнінде ақпараттың берілуі мен алғашқы өнделуін қамтамасыз етеді.

Ақпараттық жүйе белгінің тиімділігі ақпаратты ендіру және өндеуді үйымдастыру, оны басқа жүйе бөліктеріне беруді үйымдастыру әдістеріне біршама тәуелді болады. Функционаддық (қызметтік) қолданылымы бойынша жүйе бөліктері шешетін мәселелерді келесі топтарға бөлуге болады:

• аналогты және позициялы көрсеткіштерден ақпараттарды алу және беруді жүзеге асырушы алу және беру (сброс и опрос) мәселелері;

• процессордың күйі жөнінде ақпарат беру және оператор нүсқауын қабылдауды қамтамасыз етуші индикация және регистрация (тіркеу) мәселелері;

• аналогты және позициялы көрсеткіштерді өңдеу, ақпараттық массивтерді қалыптастыруды орындаушы берілгендер массивін (жинағын) өндеу және қалыптастыру мәселелері.

Басқару нысаны өлшемінің үлкендігі және шешілетін мәселелердің ерекшелігіне қарай берілгендерді қалыптастыру әдісі қолданылады, ондағы негізгі артықшылық сол, әрбір жүйе бөлігі берілгендердің жалпылама қүрылымына түрлендірусіз ене алады. Бүл жағдайда ақпараттарды сақтау, жинақтау, жаңарту және беру мәселелері мәліметтер банкін қүру арқылы қолдану аясынан бөлектенген.

Оның негізгі қызметі ағымдағы ақпараттың массив жүйесінде қолдау және осы ақпаратқа басқа жүйе бөліктері тарапынан үжымдық қатынасты қамтамасыз ету болып табылады.

Ақпаратпен қамтамасыз ету ағымдағы мәліметтер массивін (жиынтығын) жинау, ондеу және қалыптастыруды қамтитын ақпаратпен қамтамасыз етуші жүйе бөліктері алгоритмдері көмегімен жүзеге асырылады.

Абсорбциялық бөлінуді автоматтандыру жүйесін талдау кезінде дисқретті (үзікті) кіру белгілері (сигналы) және дискретті басқару белгілерінің 80 аналоггық кіру белгілері алынды.

Автомаггандыру кескіні (схкмасы) қызметі:

Автомаггандырудың қызмегтік кескіні сызбада (чертеж)

келтірілген Онда бақылау мен реттеудің келесідей негізгі кезеңдері

(фазалары) қарастырылган.

Температураны бақылау контуры: I қүргату мүнарасына (ҚМ) кірердегі газ;

- I ҚМ шығардағы газ;

- И ҚМ кірердегі газ;

- II ҚМ шығардағы газ;

Моногидраггы абсорберге (МА) кірердегі газ;

- МА шығудағы газ;

ҚМ, МА-ден шығудағы моногидратты құрғату қышқылы; суландырушы суытқышқа кірудегі суландырушы қышқыл; қабықшалы-түтікті суытқышқа кірудегі моногидрагтың; ылғалдаушы суытқыштан шығудағы ылғалдаушы қышқылдың және моногидраттың.

Қысымды бақылау контуры:

- құрғату қышқылы жиынтығында қышқыл концентрациясын реттеу;

- МА-дан атмосфераға өту кезіндегі газдағы 80з концентрациясын реттеу.

Қышқылдықты реттеу контуры:

- ылғалдауды суытқыштағы суытқыш судың қышқылдығын реттеу;

- қабықшалы-түтікті ауытқыштан шығудағы суытқыш судың қышқылдығын реттеу.

Берілуді реттеу контуры:

- вакуумдық насостардан кейінгі бейтараптандыруға (нейтрализация) берілген судың берілуін реттеу;

- вакуум жиынтығындағы вакуумды реттеу;

- вакуум жиынтығынан моногидрат жиынтығына қышқылдың берілуін реттеу.

Жүмсауды (расход) бақылау контуры:

- қоймадағы қүрғату қышқылының жүмсалуы;

- қоймадағы моногидраттың жүмсалуы.

Қозғағыш (задвижка) (ашу/жабу) күйін бақылау. Басқыш (нагнетатель) (қосу/ажырату) күйін бақылау.