Курсовая работа по «СУСЭП» | Настройка САР давления пара в судовом котле

Курсовая работа по дисциплине "Системы управления судовыми энергетическими процессами"
ТЕМА: «Настройка системы автоматического регулирования давления пара в судовом паровом котле»

1 РАЗРАБОТКА ОПИСАНИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

1.1 Объект регулирования

Объектом регулирования является судовой паровой котел.
Паровой котел предназначен для судовых потребителей пара. В котел подводится питательная вода до уровня Hwl, которая подогревается сжигаемым топливом Mts, для выработки пара давлением Pb, который необходим для потребителей, и подается на них через клапан отбора пара Lco.


Технические данные парового котла приведены в таблице

1 Номинальное давление пара, бар. 16
2 Постоянная времени котла по давлению пара, с. 300
3 Постоянная времени котла по уровню, с. 120
4 Смещение нагрузочной характеристики Fl, %. 50
5 Смещение характеристики РО Fv, %. 30

Конструктивные параметры регулятора:

Тип датчика регулируемой величины. 3
Коэффициент передачи ДРВ. 1
Постоянная времени ДРВ, с. 4
Тип КУН. 1
Тип КУО. 4
Тип КУП. 4
Вид характеристики усилителя. 2
Зона нечувствительности/возврата, %. 2
Тип электродвигателя ИМ. 2
Коэффициент передачи ЭД. 1
Постоянная времени ЭД, с. 1.0
Тип исполнительного механизма 2
Время исполнительного механизма, с 20
Тип датчика положения ИМ. 1


Состояние судового парового котла как объекта регулирования давления пара характеризуется таблицей
Наглядное представление о котле как ОР дает его динамическая схема.

Характеристика давления котла как объекта регулирования

Регулируемая величина Давление пара Pb
Регулирующее воздействие Расход топлива Fv
Нагрузка Расход пара Mcns



1.2 Назначение системы автоматического регулирования давлением пара в котле и ее особенности
Данная система предназначена для подержания давления пара в судовом паровом котле, с допустимым отклонением от заданного значения давления.
Особенности системы регулирования:
- Датчик положения исполнительного механизма ENCODER
- Датчик давления пара в котле инерционное звено
- Открытие клапана отбора пара
- Корректирующее устройство по нагрузке
- Корректирующее устройство по отклонению
- Корректирующее устройство по позиционированию
- Тип усилителя релейный с зоной нечувствительности
- Тип электродвигателя инерционный
- тип исполнительного механизма интегрирующий

1.3 Описание регулятора

ДДП - датчик давления пара (регулируемой величины), выходной
сигнал которого соответствует действительному значению регу-
лируемой величины Pb;
ЭС1 - элемент сравнения, формирующий сигнал еX отклонения регулируе-
мой величины от заданного значения (еX=Pbsp-Pbs);
КУО - последовательное корректирующее устройство по отклонению, пред-
назначенное для обеспечения требуемого качества работы САР (до-
пустимого изменения регулируемой величины);
ДН - датчик расхода пара(нагрузки ОР), выходной сигнал которого Gтд
соответствует фактическому расходуLco;
КУН - корректирующее устройство по нагрузке ;
С - сумматор, формирующий сигнал заданного положения ИМ Мз как
сумму выходных сигналов КУН и КУО (Msp=Msl+Msc);
ЭС2 - элемент сравнения, формирующий сигнал отклонения положения
ИМ от заданного (eM=Msp-Maps);
КУП - последовательное корректирующее устройство позиционирования,
предназначенное для обеспечения требуемого качества перемеще-
ния ИМ путем формирования ПИД закона регулирования;
У - усилитель, который повышает мощность входного сигнала Uкуп до
уровня Uf, необходимого для перемещения ИМ (и регулирующего
органа регулятора) с требуемой скоростью;
ЭД - электродвигатель, частота вращения которого Fэд определяется вы-
ходным сигналом усилителя Uf;
ИМ - исполнительный механизм, преобразующий частоту вращения ЭД
Fsm в механическое перемещение Мap;
ДП - датчик положения исполнительного механизма, выходной сигнал ко-
торого Maps соответствует фактическому положению ИМ М;
РО - регулирующий орган, связанный механической передачей с ИМ и
преобразующий перемещение Мap в непосредственное регулирую-
щее воздействие на ОР (расход топлива Fv).