АСР с функциональными блоками

Методику наладки системы рассмотрим на примере наладки АСР 'узла адсорбции, рассмотренного в § 59. В отличие от изображенной на рис. 130 системы автоматизации рассматриваемая АСР построена на пневматической аппаратуре и более сложная. На вход аппарата 2 (см. рис. 130) подают газовую смесь, из которой должен быть извле­чен один из компонентов. Навстречу потоку газа насосом 3 подают поглощающую жидкость (орошение). Обогащенная компонентом жид­кость поступает на склад или на циркуляцию, а газы из головки ап­парата выбрасываются в атмосферу.

Степень поглощения будет зависеть от величины орошения и при некотором его значении для определенного расхода газовой смеси будет полной. Количество подаваемой для полного поглощения жид­кости будет зависеть и от температуры в зоне поглощения, так как растворимость газов в жидкостях увеличивается при уменьшении тем­пературы. Из этих соображений строят систему регулирования, ко­торая стабилизирует расход орошения 7 в зависимости от расхода га­зовой смеси 1 и с коррекцией этого расхода по температуре в зоне поглощения 2.

Принципиальная схема пневматической АСР изображена на рис. 133. В схеме могут быть предусмотрены блоки извлечения квадратного корня из пневматических сигналов, а вместо сумматора может быть применен блок ПФ1.18.

При работе в автономном режиме (режим «А») регулирующий блок ПР3.31 поддерживает расход орошения на заданном вручную значе­нии. При изменениях расхода газовой смеси систему переводят в ре­жим АП и заданием для регулирующего блока становится количество газовой смеси, подаваемой в аппарат. Это задание может быть изме­нено при отклонении температуры в зоне поглощения от номинальной. Величина изменения задания может быть установлена на блокеПФ1.9, выходной сигнал которого суммируется в блоке ПФ1.1 с заданием.

В процессе рассмотрения проектной документации определяют номинальные значения нагрузки и уточняют зависимость между тем­пературой и поглощающей способностью жидкости.

Например, для рассматриваемого аппарата номинальный расход газовой смеси 2000 м/3ч. На каждый кубометр газа необходимо оро­шение 1,6 т жидкости при номинальной температуре в зоне погло­щения —70э С. При отклонении температуры от номинальной на каж­дые 5° С необходимо изменять орошение на 0,1 т на каждый 1 м3 рас­хода газа

После проверки измерительных преобразователей и регулирую­щих блоков приступают к проверке функциональных устройств.

Функциональные блоки «Старт» имеют класс точности 1 и для их проверки применяют образцовые манометры с пределами измерения О -4-0,1 или 0 — 0,16 МПа, имеющие 100 делений на шкале.

Для проверки блока простейших алгебраических операций типа ПФ1.1 к входам pi —рЗ подключают задатчики 31—33, давление ко­торых контролируют образцовыми манометрами Ml—М3 (см. рис. 125)

Проверку начинают с определения работоспособности задатчиков / и 2 (см. рис. 125), Для этого подают питание 0,14 МПа и выворачи­вают винты обоих задатчиков. Плавно вворачивая регулировочный винт задатчика 2 (см. рис. 125), убеждаются в том, что выходное давление блока, контролируемое образцовым манометром, рвых растет плавно и достигает при полностью ввернутом винге величины 0,11 - г 0,12 МПа, Так же проверяют работу задатчика ирн сбрею.* давления. Сброс давления должен быть быстрым, а величина дпнлпши должна изменяться без провалов или стоянок. После этою дяцлишс смещения устанавливают равным рс2 0,1 МПа и проверяют дипиа. чом действия и монотонность характеристики задатчика 1 Для этого, вворачивая винт задатчика /, убеждаются в том, что выходное давле­ние монотонно убывает до нулевого значения, и наоборот.

Для проверки основной погрешности блока на вход р! (см. рис. 125) последовательно подают от задатчика 1 давления ри равные 0,03; 0,06 и 0,09 МПа, и определяют основную погрешность блока по формуле

У = -JV.— Pgb*-. 100%.

0,08

Давление питания в период проверки основной погрешности блока следует контролировать, оно должно отличаться от номинального, равного 0,14 МПа, на величину не более 0,004 МПа.

Затем при pi = 0,09 МПа задатчиком 2 подают на вход р2 дав­ления, равные 0,03; 0,06 и 0,07 МПа, и убеждаются в том, что выход­ное давление последовательно уменьшается до величины 0,06; 0,03 и 0,02 МПа. По приведенной выше формуле для каждой точки опре­деляют основную погрешность. Затем при рвых = 0,02 МПа эле­ментом 3 подают давления 0,01; 0,04 и 0,07 МПа. При этом рпЫх должно становиться равным 0,03; 0,06 и 0,09 МПа.

Для проверки блока в режиме умножения на 2 от одного задатчика параллельно на входы pi и рЗ подают давления, равные 0,03 и 0,05; 0,06 МПа. Давление рвык соответственно должно принимать при этом значения 0,04; 0,08 и 0,1 МПа.

Для проверки блока в режиме деления на два выходное давление подают на штуцер р2 блока и при подаче на штуцер pi давлений 0,04; 0,08 и 0,1 МПа выходное давление должно принимать значения 0,03; 0,05 и 0,06 МПа. Проверку повторяют при введении смещения рс1 и и рс2, которые обеспечивают проверку блока в различных режимах в пределах всего диапазона изменения входных и выходных - сигналов. Предел допускаемой основной погрешности блока равен 1%, или, 0,0008 МПа. Если при проверке окажется, что основная погрешность больше, чем установленный предел, регулируют семимембранный элемент функционального блока. При проверке его в режиме сумми­рования применяют манометры класса точности не ниже 0,16. Раз­ность между входным и выходным давлениями после регулировки элемента путем изменения положения сопел элемента должна быть не более 0,0005 МПа.

Для проверки блока умножения на постоянный коэффициент на его вход (см. рис. 126) подключают задатчик и образцовый манометр.

Если блок поступает с произвольной настройкой, особенно если на объекте сравнительно много множительных устройств и они долж­ны иметь по условиям работы различные значения коэффициентов передачи, производят общую проверку блока. Если значение коэф­фициента при заказе блока не оговорено, завод-изготовитель постав­ляет блоки. с коэффициентом k <1 1.

На блок подают питание сжатым воздухом, равное 0,14 МПа. Отклонение давления питания от номинального в процессе проверки не должно превышать 0,004 МПа. На вход блока подают сигнал рвх ;= 0,02 МПа. Вращая винты регулировки объема емкостей VI (см. рис. 126) и VIII, убеждаются в том, что выходное давление ос­тается равным 0,02 МПа. Если этого не происходит, то в точку р3 *іринципиальной схемы блока вместо заглушки подключают переход­ный штуцер, к которому подсоединен дополнительный образцовый манометр, и задатчиком блока IV устанавливают р3 — 0,02 МПа. Аналогично подключаясь к выходам задатчиков давления I w II, проверяют и при необходимости устанавливают давление подпоров соответственно 0,04 и 0,095 МПа. Затем проверяют возможность реа­лизации коэффициентов усиления в диапазоне k =1,1 -г-5.

В процессе предмонтажной проверки проверяют возможность реализации k на трех фиксированных значениях: 1,5; 3 и 5. На вход блока подают давление рв1 = 0,06 МПа и определяют расчетное значение рвых для k = 1,5 по формуле рьых. р = 1,5 (0,06 —0,02) - f - - f - 0,02 = 0,08 МПа. Если выходное давление меньше расчетного зна­чения, одновременно вывертывают регулировочные ручки перемен­ных емкостей, увеличивая рвых до расчетного значения. Если же Рвых > Рвых р, ручки емкости VIII и VI ввертывают, уменьшая объем. Погрешность произведения на данной точке будет равна

image245

Затем устанавливают рвх^= 0,04 МПа и определяют расчетное зна­чение рВЬ1Х. р — 1,5 (0,04 —0,02) + 0,02 = 0,05 МПа. Определяют

основную погрешность Vi,5= РвЬ1х0 08 '—• 100%.

Основную погрешность определяют также для рвк = 0,03 МПа, для которого Рвых. р — 0,045 МПа. Одновременно с определением основной погрешности определяют вариацию — разницу между вы­ходными давлениями, полученными при прямом и обратном ходе про­верки, отнесенную к диапазону изменения входного сигнала (0,02 — 0,1 МПа).

Для проверки работы блока при k = 3 на вход подают давление Рвх = 0,04 МПа и увеличением объема переменных емкостей доби­ваются, чтобы выходное давление стало равным рвых. р = 3(0,04 —і — 0,02) + 0,02 = 0,08 МПа. Определяют основную погрешность бло­ка, последовательно устанавливая значения, равные 0,035; 0,03 и ■0,025 МПа. На значении 0,035 МПа добиваются установки р,1ЫХ — = рПых. р = 0,095 МПа, а затем определяют погрешность при рвнх. р, равном 0,07 и 0,045 МПа. На каждом из значений входного сигнала помимо погрешности определяют и вариацию.

Для проверки блока с коэффициентом передачи k < 1 переклю­чатель значения коэффициентов поворачивают на 180° и герметизиру­ют. При этом схема блока становится аналогичной схеме рис. 126.

Основную погрешность и вариацию блока оіїредеЛют ПРИ значениях коэффициентов 0,08; 0,05 и 0,03.

Для проверки характеристик блока при k = 0,8 &ЩДное давле­ние устанавливают равным 0,09 МПа и определяют ^>08х

X (0,09 — 0,02) 4- 0,02 = 0,076 МПа. Изменением объемов 'йетр£мек_ ных емкостей добиваются равенства выходного давления расч^Ь^ь^У значению. Если выходное значение меньше расчетного, то регулиро> вочные ручки ввинчивают в дроссели, уменьшая объем переменных емкостей, если больше расчетного — ручки вывертывают. Определя­ют аналогично изложенному для k > 1 основную погрешность и ва­риацию блока при значениях входного сигнала 0,07 и 0,05 МПа. Расчетные значения выходного сигнала при этом должны быть 0,06 и 0,044 МПа.

Операции повторяют для k = 0,5 при значениях входного сиг­нала 0,1; 0,08 и 0,06 МПа, а также для k — 0,3 при значениях рвк, равных 0,1; 0,09 и 0,08 МПа.

Если при проверке окажется, что изменением объема емкостей не удается реализовать граничные значения коэффициентов (5; 0,2 и 0,3), значит, разрегулирован генератор колебаний. Граничных значений коэффициента усиления добиваются, увеличивая частоту генератора путем увеличения проводимости переменного дросселя XI (см. рис. 126).

Значение основной погрешности и вариации при всех значениях и при любых значениях входного давления должно быть не более 1 % от диапазона изменения входного сигнала, или 0,0008 МПа.

Когда основная погрешность или вариация блока имеют значения выше, чем допускаемый предел, проверяют пятимембранный элемент II в режиме сравнения. Полное изменение выходного давления в пра­вильно отрегулированном элементе должно происходить при разнице между входными давлениями не более чем 0,0004 МПа.

После проверки работоспособности блоков производят статический расчет схемы. В рассматриваемом примере диапазоны измерения пре­образователей для измерения расходов газовой смеси и орошения выбраны соответственно 2500 м3/ч и 4000 т/ч. Такой выбор обеспе­чивает требуемое соотношение расходов. При температуре в зоне поглощения — 70° С корректирующее воздействие должно равняться 0. Давление воздуха на выходе ТПГ-ІІ с пределом измерения 0 ~ 100° С при этой температуре будет

р70 = 0,08 - f 0,02 = 0,08 • —= 0,076 МПа. Поскольку сигнал Н70 Тп р 100 у

подают на плюсовой вход сумматора, задатчиком 1 (см. рис. 125) блока ПФ1.1 при входном сигнале рвх1 = 0,076 МПа добиваются выходного сигнала, равного 0,02 МПа. Для определения коэффициента передачи ПФІ.9 определяют величину изменения выходного давления ТПГ-ІІ при изменении температуры на 5° С (5% диапазона измерения). Эта величина будет равна 0,05 х 0,08 ;= 0,004 МПа. В том случае, когда пневматические сигналы расходомеров линеаризованы, для изменения расхода орошения на 320 т/ч необходимо сигнал задания увеличить

на 0,008 МПа, т. е. коэффициент передачи ПФ1.9 kn должен бььь ■ равен 2.

Если зависимость между расходами и пневматическими сигна - I лами квадратичная, то при различных нагрузках для изменения рас - ■ хода на одну и ту же ьеличину необходимо скорректировать задание f на различные значения. Из материала § 82 следует, что при изме-И нении расхода на 1% при 30, 50 и 100%-нои нагрузке унифициро-И ванный сигнал изменяется соответственно на 0,6, 1 и 2%, т. е. на J

о Q

* — ■ Для нашего случая при номинальной нагрузке коэффициент 1|

передачи kn — 2-2 = 2-2 = 3,2. На блоке ПФ1.9

F п Стах 4000

устанавливают требуемое значение ки.

После проверки герметичности пневмолиний и достижения па-Н грузки, соответствующей расходу орошения выше 30% предела из-И мерений.

включают АСР для работы в качестве автоматической си-И стемы стабилизации (режим «А» на ПВ.10—1Э). При достижении но - II минальной нагрузки проверяют величину смещения С на ПФ1.1 и работу ПФ1.9 по показаниям контрольных технических параметров И и затем, нажимая клавишу «АП» на приборе ПВ10.1Э, переводят» АСР в работу в следящем режиме с автоматической коррекцией по!! температуре в поглотительном аппарате.

В процессе наладки определяют одним из инженерных методов* настройки регулирующего блока ПР3.31 Та. опт и бопт. При из-И менении нагрузки, состава газовой сдоеси или температурного режи-И ма может возникнуть необходимость изменения коэффициента пере-II дачи ПФ1.9 или смещения блока ПФ1.1. Для изменения коэффицн-И ента передачи ПФ1.9 снимают и регулируют на стенде. Смещение!' ПФ1.1 настраивают на месте установки с помощью двух ПНП-2.1 При перенастройке элементов АСР работает в режиме автоматическойI стабилизации.

Комментарии закрыты.