7 Періодичні технологічні процеси

Всі технологічні процеси можна розділити на неперервні , дискретні і періодичні .

До періодичних технологічних процесів слід віднести: реактори періодичної дії, хроматографи, газоаналізатори, регулятори, дозатори, спуско-підйомні оперції і процеси буріння, а також імпульсні системи автоматичного регулювання.

7.1 Імпульсні сар

В деяких САР зворотній зв’язок здійснюється неперервно, а періодично, імпульсно.

Найбільш характерним прикладом такого об’єкта є хроматограф аналогічно працюють і інші аналізатори. В таких системах за певний проміжок часу ─ дискретний інтервал передається тільки частина інформації: при цьому контур регулювання завжди майже знаходиться в розімкнутому стані, за винятком певного проміжку часу на початку кожного дискретного проміжку часу.

Іноді систему регулювання розмикають навмисне. Наприклад, звичайний аналізатор неперервної дії може бути використаний як датчик для двох потоків; при цьому він почергово працює в кожному контурі регулювання. В такий час звичайні регулятори часто використовують одночасно в деяких контурах регулювання.

Такий метод називають “регулюванням з часовим розмиканням”.

Наведені методи регулювання мають одну спільну особливість ─ періодичне розмикання контура. Для побудови ефективних систем регулювання такого роду розглянемо вплив імпульсного елемента на їх властивості .

7.2 Зміна регулювального параметра в розімкненому контурі регулювання

На рис.7.1. приведено криві перехідних процесів двох об’єктів, одержані при різних по часу імпульсуючих регулюючих впливах. По абсцисі відкладені імпульси n, що наносяться з періодом Δt0. Фактична зміна регульованої змінної показана пунктирною лінією, а її дискретна змінна С^*─ неперервною лінією.

Якщо об’єкт досить швидко реагує на керуючий вплив, крива перехідного процесу має ступінчастий характер.

З другого боку, досить повільно реагуючий об’єкт буде мати динамічні властивості, величину дискретного інтервалу. В цьому випадку САР практично неперервна. По мірі наближення постійних часу об’єкта до величини дискретного інтервалу до величини дискретного інтервалу зростає вплив імпульсного елементу на перехідний процес.

На рис.7.2 приведена САР суміші двох потоків з використанням аналізатора періодичної дії. Час перебування рідини в трубопроводі досить малий, так що заповнення в об’єкті може бути менше тривалості циклу роботи аналізатора. Час перебування рідини в трубопроводі досить малий, так що заповнення в об’єкті може бути менше тривалості циклу роботи аналізатора. Наприклад рідина перемішується від регулюючого клапана до аналізатора менше ніж за 0.5 хв, а аналізатор працює з періодом 5 хв. В таких об’єктах проба відбирається нижче точки розташування регулюючого клапану на трубопроводі і за довго до початку регулюючого впливу . Подібні об’єкти регулювати трудно.

7.2.1 Замикання контура регулювання імпульсним елементом

Розглянемо імпульсний елемент, що елементом “вибором і затримки нульового порядку”. Робота його полягає в тому, що регулюючий вплив змінюється миттєво тільки на початку дискретного інтервалу він використовується для регулювання, т.б. є “затримкою або запам’ятовуванням”. Як видно із рис.7.1 при порушенні стану рівноваги регулювання в неї вноситься ряд керуючих впливів.

Приведений метод дещо відрізняється від неперервного регулювання об’єктів. Як приводилось вище, при імпульсному регулюванні контур замкнутий тільки в початкові моменти часу кожного дискретного інтервалу . реакцію такого контура можна представити як ряд реакцій розімкнутої системи на окремі регулюючі впливи. При пропорціональному регулюванні САР, що має імпульсний елемент, працює аналогічно контуру неперервного регулювання з часом чистого запізнення, рівний дискретному інтервалу. При цьому для певного за системи необхідно, щоб

Р=100%, δ0=2Δt (7.1)