Технически университет – Варна

Курсов проект

Катедра: Автоматизация на производството

Дисциплина: Проектиране на системи за автоматизация

Тема: Автоматизация на пропарването при 

производството на обемни санитарни кабини

 Съдържание

1.Техническо задание
2.Обяснителни записки

2.1.Описание на технологичния процес

2

2.2.Съставяне на принципна схема за автоматизация
2.3.Избор   на   закон   на   регулиране   и   оптимална   настройка   на 

регулатора

2.4.Построяване на преходния процес на системата и  качество на 

преходните процеси

2.5.Съставяне на принципната електрическа схема
2.6.Избор на апаратура, проводници и кабели
2.7.Съставяне на монтажна схема
2.8.Избор на табло (пулт)
2.9.Избор на Изпълнителни механизми и регулиращи органи
2.10.Съставяне на схемата на външните връзки
2.11.Анализи, спецификации, заявки  

3.Обяснителна записка на сметната документация

3.1.Количествена сметка 
3.2.Сметка 1
3.3.Сметка 2
3.4.Обща рекапитулация
3.5.Изчисляване   на   икономическия   ефект   от   внедряването   на 

автоматизацията

4.Инструкции

4.1.Инструкции за експлоатация
4.2.Инструкция за заземяване 
4.3.Инструкция за охрана на труда и противопожарна охрана

5.Използвана литература.

2.Обяснителни записки.

2.1.Описание на технологичния процес.

3

Целта на проекта е да се създаде система за автоматизация на 

процеса на пропарване на обемни санитарни кабини и асансьорни шахти:
         2.1.1 Особености в устройството на камерите.

При производството им се изсипва бетон в специална форма, 

като по този начин се оформят стените и тавана на кабината, като пода на 
кабината се изработва в отделна форма. Камерите с периодично действие 
биват   два   типа:   ямни   и   тунелни.   И   двата   типа   се   монтират   както 
отделностоящи, така и в блок от няколко камери.

А)  

В

  камерите   от   тунелен   тип

  зареждането   на   изделията   се 

извършва   в   хоризонталната   плоскост,   а   в  

ямните   камери  зареждането 

става отгоре. 

Б) 

Камерите от ямен тип

 могат да бъдат частично или напълно 

заровени под нивото на пода. Похлупаците на ямните камери се правят 
топлоизолирани и паронепроницаеми. Равномерността на разпределение 
на парата по камерата от ямен тип се обезпечава от кръгъл, перфориран 
паров регистър. 

2.1.2 Особености на процеса:

Благодарение   на   инжектиращите   свойства   на   паровата   струя   в 

камерите   се   създава   рециркулация   на   паровъздушната   смес,   което 
подобрява нагряването на изделията, които не са в контакт с паровата 
струя.   При   нагряване   с   остра   пара   водата   от   бетонната   смес   не   се 
изпарява, обратно – водната пара в процеса на нагряване на изделията се 
кондензира   на   повърхността   им,   повишавайки   тяхната   влажност. 
Втвърдяването   на   бетона   е   процес   зависещ   от   състава   му,   околната 
влажност и много силно от температурата. Ако температурата, при която 
се   втвърдява   бетона   не   отговаря   на   технологичните   изисквания   ще   се 
получи   негодна   продукция.   Ако   температурата   е   прекалено   висока 
повърхността на бетона ще се втвърди много по-бързо от вътрешността и 
ще се получат вътрешни напрежения в бетона и той ще се напука, а ако 
температурата   се   изменя   прекалено   бавно   ще   се   намали 
производителността и от там ще се намали печалбата. Бетона трябва да се 
втвърдява според посочените по-горе времедиаграми, като загряването 
става с помоща на пара, а охлаждането става с помоща на вода.

2.2.Съставяне на принципна схема на автоматизация

Принципната схема за автоматизация  е показана на чертеж ПСА 1. 

Температурата във формата се измерва с помоща на два терморезистора 
поместени   в   един   корпус.   Сигнала   от   тях   преминава   през   нормиращи 

4

преобразуватели,   като   нормирания   сигнал   от   единия   терморезистор   се 
подава   на   регулатора,   а   другия   на   показващия   прибор.   Регулатора 
изработва управляващ сигнал в зависимост от заданието за температурата 
в работната камера  и текущата температура във формата, този сигнал се 
подава   към   изпълнителните   механизми,   който   в   комбинация   с 
регулиращите органи променят дебита на парата или водата, в зависимост 
от това дали формата се загрява или охлажда. Кондензиралата вода се 
извежда от формата. Поставен е и регулатор за поддържане на постоянно 
налягане на парата, като и два манометъра за следене на налягането на 
парата.

2.3.Избор на закон на регулиране и оптимална настройка на регулатора.

 При избора на регулатор преди всичко трябва да се определи видът 

му:   позиционен;   непрекъснат;   дискретен.   Ориентировъчно   това   става   в 
зависимост от отношението на закъснението и времеконстантата на обекта 

τ/Т

, в случая това отношение е  0.37.

 0.2<

τ/Т

<1- непрекъснат регулатор.   

Настройката   на   ПИ-регулатора   се   прави   по   метода   с   разширените 
амплитудно-фазови характеристики.
За настройката е необходимо да се определи степента на колебателност 
m.
Връзката на пререгулирането 

σ

 и степента на колебателност е: 

m

e

π

σ

−

=

При 20% пререгулиране степента на колебателност е m=0.512. 
Когато   имаме   зададена   степен   на   колебателност   оптимизацията   се 
извършва   с   помощта   на   разширени   АФХ.   Те   се   получават   от 
предавателната   функция   чрез   замяна   на   оператора   р   със   зависимостта 

р

a j

β

= + ⋅

. 

р

m

j

ω

ω

= − ⋅ + ⋅

.

 По този начин се работи с характеристика, чийто аргумент се изменя по 
контур различен от имагинерната ос, както е при обикновената АФХ.
Ако се положи   

*

*

*

oб

об

об

oб

1

W (m,

) Re (m,

)

Im (m,

)

W (m,

)

j

j

j

j

j

ω

ω

ω

ω

⋅

=

⋅

+ ⋅

⋅

=

⋅

параметрите на регулаторите могат да се изразят чрез параметрите на 
обекта.

5

За ПИ-регулатор:

2

*

0об

*

*

1об

об

C

(m

1) Im (m,

)

C

m Im (m,

) Re (m,

)

j

j

j

ω

ω

ω

ω

= ⋅

+ ⋅

⋅

= ⋅

⋅

−

⋅

Където 

0

pи

C

k / T

=

, 

1

p

C

k

=

Зависимостта 

0

1

C

(C )

f

=

 с промяна на честотата 

ω

.

За точката на екстремума - 

0

C

3.34

=

 , C

1

=0.0117

Параметрите на регулатора:

p

1

о

%xpo

k

C

3.34

C





=

=









Tи=kp/Co=3.34/0.0117=2.85

Модел на MATLAB симулиращ  преходните процеси:

6