Лабораторная работа Котел. Лабораторная работа котел Вариант №1. Лабораторная работа по дисциплине Информационные измерительные и управляющие системы

• Название: Лабораторная работа по дисциплине Информационные измерительные и управляющие системы
• Анкор: Лабораторная работа Котел
• Дата: 31.01.2022
• Размер: 0.9 Mb.
• Имя файла: Лабораторная работа котел Вариант №1.doc
• Тип: Лабораторная работа; #347264

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Тверской государственный технический университет»

(ТвГТУ)
Кафедра ЭВМ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
по дисциплине «Информационные измерительные и управляющие системы»

на тему:

«Регулирование процессов в газо-жидкостном теплообменнике котельной установки»
Вариант №1
Выполнил студент:

4 курса группы Б.ТБ.БТПП.18.57

Оанча М.М.

Проверил:

Лебедев В.В

Тверь 2022

Цель работы:

Изучение модели виртуальной САР температуры жидкости в котельной установке; анализ физических процессов, протекающих в газо-жидкостном теплообменнике; исследование и настройка ПИД регулятора применительно к виртуальной модели.

Исходные данные:

Таблица 1 — Исходные данные

Параметр	600
Коэффициент теплоотдачи между жидкостью и поверхностью металлических стенок, Вт/(м2K)	25
Площадь поверхности теплообмена, м2	2500
Масса жидкости в теплообменнике, кг	4200
Теплоёмкость жидкости, Дж/(кг*К)	80
Масса стенок, кг	738
Теплоёмкость стенок, Дж/(кг*К)	200
Номинальный расход жидкости, кг/с	60
Температура жидкости на входе, градусы	60
Температура жидкости в котле в начале эксперимента, градусы	Масса жидкости в теплообменнике
Влияние	x1
Скорость открытия заслонки	600

Ход работы:

1. 
   Установим физические параметры объекта регулирования в соответствие с вариантом (таблица 1).
   

Рисунок 1. Установка физических параметров объекта регулирования.

2. 
   Получим передаточную функцию W(p) (формула 11), рассчитаем коэффициенты Т₂, T₁ и k (формулы 6, 7, 9).
   

где _{ } – масса стенок, _{ };

_{ } – теплоёмкость стенок, _{ };

_{ } – масса жидкости в теплообменнике, _{ };

_{ } – теплоёмкость жидкости, _{ };

_{ } – Коэффициент теплоотдачи между жидкостью и поверхностью металлических стенок, _{ };

_{ } – площадь поверхности теплообмена, _{ };

_{ } – номинальный расход жидкости, _{ };

_{ } – номинальная температура жидкости на выходе, _{ };

_{ } – температура жидкости на входе в начале эксперимента, _{ }

=	150-60	=	0,6
	150

=	80*738	+	80*738	+	2500	=	3,94+0,07+12,5=	16,51
	600*25		200*4200		200

=	80*738*2500	=	36,9
	600*25*200

=	0,6
	36,9p2 +16,51p+1

3. 
   Снимим переходную характеристику ОР
   

Рисунок 2. Переходная характеристика.
Посмотрим, как будет выглядеть график с автоматическим регулированием.



Рисунок 3. Технологический процесс с автоматическим регулированием.

4. 
   Изменим на значительное значение параметр, влияние которого будет оцениваться. Чем сильнее измените параметр, тем легче будет определить его влияние на инерционность объекта. Снова снимим переходную характеристику ОР и определите запаздывание, постоянную времени, установившееся значение входной величины.
   

Рисунок 4. Установка физических параметров объекта регулирования


Рисунок 5. Переходная характеристика

Рисунок 6. Технологический процесс с автоматическим регулированием.

5. 
   Занесем полученные данные из пунктов 1.3 и 1.4 в таблицу 2. Сделайте вывод о влиянии значения исследуемого параметра на свойства объекта.
   

Таблица 2 — Влияние физических параметров

Исследуемый параметр (значение)	T	τ	k
 =2500	22	1	0,0132
 =1000	18	0,5	0,0132

2.Технологический процесс. Настройка регулятора.

1. 
   Отключив «Автоматическое регулирование» задаем величину расхода газа, нагрев воду до необходимой температуры.
   

Рисунок 7. Технологический процесс с ручным регулированием.

2. 
   Снимим итоговый график технологического процесса, (с правильно настроенным регулятором)
   

Рисунок 8. Настройки регулятора.



Рисунок 9. Итоговый график технологического процесса с правильно настроенным регулятором.
Вывод:

В ходе выполнения лабораторной работы были выполнены следующие действия: рассчитаны коэффициенты Т1, Т2, К, снята переходная характеристика, получены графики технологического процесса при ручной и автоматической корректировке.