mu_avtomat_kr_2010
.docМинистерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СанктПетербургский государственный университет технологии
и дизайна»
Кафедра автоматизации производственных процессов
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по курсу "Автоматизация технологических процессов"
для студентов заочной формы обучения всех специальностей
Составитель
Д. А. Шурыгин
Санкт-Петербург
2010
Утверждено
на заседании кафедры
25.01.2010 г.,
протокол № 127
Рецензент
В. П. Соколов
Оригинал подготовлен составителем и издан в авторской редакции.
Подписано в печать
Формат 60×84 1/16. Печать трафаретная.
Усл. печ. л. 0,3. Тираж 100 экз. Заказ 87/10.
Электронный адрес: http://publish.sutd.ru
Отпечатано в типографии СПГУТД
191028, С-Петербург, ул. Моховая, 26
Контрольная работа
В соответствии с вариантом, определяемым последней цифрой номера студенческого билета, решить две задачи.
Задача 1
Начертить и описать работу двух схем или приборов, обеспечивающих контроль или регулирование технологических параметров, приведенных в табл. 1.
Таблица 1. Технологические параметры
Номер варианта |
Регулируемый параметр |
0 1 |
Уровень жидкостей [1] - [4] или уровень сыпучих материалов [2], [3] |
2 3 |
Температура жидкости или газа [1] - [4] |
4 5 |
Влажность воздуха [1] - [3] или влажность текстильных материалов [2] |
6 |
Давление газа или пара [1] - [4] |
7 |
Концентрация рабочих растворов [1], [4] |
8 |
Концентрация свободных водородных ионов (рН-метры) [1] - [2] |
9 |
Расход воды, пара или химматериалов [1] - [4] |
Задача 2
Определить поведение объекта регулирования (зависимость технологического параметра от времени) при действии на объект заданного возмущения (в некоторый момент времени t0 возмущение изменяется скачком от 0 до 0 и затем остается на уровне 0). Поведение объекта регулирования в отклонениях от номинального режима, характеризуемого отсутствием возмущения, описывается дифференциальным уравнением
,
где х - отклонение технологического параметра, вызываемое действием возмущения.
Построить график х(t) по 10 - 12 точкам, приняв t0 = 0 и изменяя t от 0 до 3Т.
Указать потребную наименьшую частоту (или наибольший интервал t) подключений контролирующего прибора к рассматриваемому объекту регулирования при следующих условиях.
Один контролирующий прибор поочередно обслуживает несколько однотипных объектов регулирования, одним из которых является рассматриваемый объект. Момент появления возмущения = 0 заранее неизвестен. Если контролирующий прибор подключается к объекту раньше, чем отклонение контролируемого параметра х превысит заданное значение х0, то система регулирования успеет своевременно принять меры для устранения этого отклонения прежде, чем оно превысит допустимый с точки зрения технологии уровень. Инерционностью контролирующего прибора пренебрегаем.
Варианты данных приведены в табл. 2.
Таблица 2. Данные для расчета
Вариант |
Технологический параметр |
Т |
К |
0 |
х0 |
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
Уровень Температура Влажность Давление Концентрация рН - фактор Расход |
10 с 20 с 15 с 30 с 60 с 40 с 2 с 6 с 8 с 1 с |
1000 с/м2 300 с/м2 0,3 К/Вт 0,7 К/Вт 1 0,5 0,3 25 г.с/л2 1,4 с/л 7,5 м/с |
0,0001 м3/с 0,001 м3/с 10 Вт 20 Вт 6 % 4 % 50 кПа 0,2 л/с 0,3 л/с 0,0002 м2 |
0,05 м 0,1 м 2 К 4 К 3 % 0,5 % 10 кПа 2 г/л 0,2 0,001 м3/с |
Решение приведенного выше уравнения объекта регулирования в рассматриваемом случае имеет вид
; при t t0 , x = 0.
Проверить точность определения t0, подставив в вышеприведенное решение x0 вместо x и найдя аналитически .
Библиографический список
1. Кошарский, А. Б. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы / А. Б. Кошарский. – М.: Машиностроение, 1976. – 485 с.
2. Наумов, В. Н. Автоматика и автоматизация производственных процессов в легкой промышленности. / В. Н. Наумов, Л. И. Пятов – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 255 с.
3. Нудлер, Г. И., Тульчин И. К. Основы автоматизации производства / Г. И. Нудлер, И. К. Тульчин – М.: Высшая школа, 1976. – 184 с.
4. Жарковский, Б. И. Приборы автоматического контроля и регулирования / Б. И. Жарковский – М.: Высшая школа, 1989. – 335 с.