Автоматизированные системы управления химико- технологическими процессами Доцент, к.т.н., Вильнина Анна Владимировна 1

2 Газоанализаторы Газоанализа́тор измерительный прибор для определения качественного и количественного состава смесей газов.измерительный приборопределения качественного и количественного составасмесейгазов По принципу действия: 1.Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные химические реакции. Определяется изменение объема или давления газовой смеси в результате химических реакций ее отдельных компонентов 2.Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные физико-химические процессы: термохимические – тепловой эффект реакции;

3 Газоанализаторы электрохимические – электрическая проводимость раствора; фотоколориметрические – изменение цвета веществ; хроматографические – разделение компонентов между подвижной и неподвижной фазами и др. 3.Приборы, основанные на чисто физических методах анализа термокондуктометрические – измерение теплопроводности газов, денсиметрические – измерение плотности газовой смеси, магнитные – определение концентрации кислорода, оптические – измерение оптической плотности и др.

4 Термокондуктометрические газоанализаторы Работа термокондуктометрических газоанализаторов основана на зависимости теплопроводности газовой смеси от наличия различных компонентов, входящих в ее состав.

5 Термохимические газоанализаторы Принцип работы газоанализаторов, использующих термохимические датчики концентрации, основан на измерении повышения температуры нагретой платиновой нити, на поверхности которой происходит каталитическое сгорание горючих компонентов газовой смеси.

6 Оптические газоанализаторы В основу работы оптического газоанализатора положено свойство селективного поглощения различными газами потока излучения.

7 Магнитные газоанализаторы В магнитных газоанализаторах, относящихся к анализаторам бинарных смесей, концентрация определяемого компонента измеряется по изменению магнитных свойств газовой смеси.

8 Электрохимические газоанализаторы К электрохимическим газоанализаторам относятся устройства, в которых выходной сигнал определяется электрохимическими явлениями, происходящими в электродных системах, погруженных в анализируемый газ или контактирующий с ним раствор. Электрохимические методы в основном используются для анализа жидкостей. Различают кондуктометрический и потенциометрический методы анализа.

9 Измерение концентрации растворов 1.Денсиметрические анализаторы – пьезокомпенсационные плотномеры 2.Ультразвуковые анализаторы.

10 Автоматизированные системы управления химико-технологическими процессами Механизация производственного процесса - замена физического труда человека работой механизмов, получающих энергию от какого либо источника. Автоматизация производственного процесса - замена физического труда человека, затрачиваемого на управление механизмами и машинами, работой специальных устройств, обеспечивающих это управление (СУ) Автоматизация управления - замена физического и умственного труда человека, затрачиваемого на управление работой технических средств, обеспечивающих выполнение задач управления.

11 Автоматизированная система управления - разновидность систем управления, включающая технические средства, которые обеспечивают замену физического и умственного труда человека, но требуют, затрат труда для своего обслуживания и выполнения отдельных функций управления. Автоматическая система управления - разновидность систем управления, включающая технические средства, которые обеспечивают автоматический сбор, обработку информации, в том числе принятие решения и реализацию принятого решения.

12 Управление заключается в сборе информации (данных о ходе технологического процесса), ее переработке и формировании и реализации управляющих воздействий для изменения хода процесса, направленных на достижение некоторой цели. Технологический объект управления (ТОУ) – это совокуп­ность технологического оборудования и реализованного на нем по соответствующим алгоритмам и регламентам технологического процесса.

13 Цель управления – достижение желаемых результатов функционирования объекта. Например: Получение максимального количества высококачественного продукта при переработке 1 т. сырья Получение максимальной прибыли при переработке 1 т. сырья Минимизация энергетических затрат на переработку 1 т. сырья и т.п.

14 Чтобы привести объект управления в желаемое состояние, ведущее к достижению цели управления, необходимо воздействовать на некоторые параметры состояния, называемые управляемыми (регулируемыми) параметрами. Управляемые параметры являются выходными сигналами (выходами) объекта управления (температура, давление, концентрация и другие переменные, характеризующие состояние объекта).

15 Воздействие – управляющее и возмущающее.

16 По задающему воздействию По возмущающему воздействию По отклонению Комбинированное управление Принципы управления

17 По характеру изменения задающего воздействия: Система автоматической стабилизации Система программного регулирования Следящая система По способу организации: Непрерывные Периодические Циклические По числу контуров Одноконтурные Многоконтурные По числу управляемых величин Одномерные Многомерные Классификация систем управления

18 По характеру управляющих воздействий Непрерывные Дискретные (импульсные, релейные) По виду зависимости установившейся ошибки от внешнего воздействия Статические Астатические По энергетическим признакам (регуляторы прямого действия) По математическому описанию Линейные Нелинейные Классификация систем управления