मुख्य तांत्रिक पॅरामीटर्सचे नियंत्रण आणि नियमन: प्रवाह दर, पातळी, दाब आणि तापमान

एकल ऑपरेशन्सचा संच विशिष्ट तांत्रिक प्रक्रिया तयार करतो. सामान्य प्रकरणात, तांत्रिक प्रक्रिया तांत्रिक ऑपरेशन्सद्वारे केली जाते जी समांतर, अनुक्रमिक किंवा संयोजनात केली जाते, जेव्हा पुढील ऑपरेशनची सुरूवात मागील ऑपरेशनच्या सुरूवातीच्या तुलनेत हलविली जाते.

प्रक्रिया व्यवस्थापन ही एक संस्थात्मक आणि तांत्रिक समस्या आहे आणि आज ती स्वयंचलित किंवा स्वयंचलित प्रक्रिया व्यवस्थापन प्रणाली तयार करून सोडवली जाते.

तांत्रिक प्रक्रिया नियंत्रणाचा उद्देश असा असू शकतो: काही भौतिक प्रमाणांचे स्थिरीकरण, दिलेल्या प्रोग्रामनुसार त्याचे बदल किंवा अधिक जटिल प्रकरणांमध्ये काही सारांश निकषांचे ऑप्टिमायझेशन, प्रक्रियेची उच्चतम उत्पादकता, उत्पादनाची सर्वात कमी किंमत इ.

नियंत्रण आणि नियमनाच्या अधीन असलेल्या ठराविक प्रक्रिया पॅरामीटर्समध्ये प्रवाह दर, पातळी, दाब, तापमान आणि अनेक गुणवत्ता मापदंडांचा समावेश होतो.

बंद प्रणाली आउटपुट मूल्यांबद्दल वर्तमान माहिती वापरतात, विचलन ε (T) नियंत्रित मूल्य Y (t) त्याच्या निर्धारित मूल्य Yo वरून निर्धारित करतात) आणि ε(T) कमी करण्यासाठी किंवा पूर्णपणे काढून टाकण्यासाठी क्रिया करतात.

बंद प्रणालीचे सर्वात सोपे उदाहरण, ज्याला विचलन नियंत्रण प्रणाली म्हणतात, टाकीमधील पाण्याची पातळी स्थिर ठेवणारी प्रणाली आहे, आकृती 1 मध्ये दर्शविली आहे. प्रणालीमध्ये दोन-स्टेज मोजणारे ट्रान्सड्यूसर (सेन्सर), एक उपकरण 1 नियंत्रण ( रेग्युलेटर) आणि एक अॅक्ट्युएटर यंत्रणा 3, जी रेग्युलेटिंग बॉडी (व्हॉल्व्ह) 5 ची स्थिती नियंत्रित करते.

तांदूळ. 1. स्वयंचलित नियंत्रण प्रणालीचे कार्यात्मक आकृती: 1 — रेग्युलेटर, 2 — लेव्हल मेजरिंग ट्रान्सड्यूसर, 3 — ड्राइव्ह मेकॅनिझम, 5 — रेग्युलेटिंग बॉडी.

प्रवाह नियंत्रण

प्रवाह नियंत्रण प्रणाली कमी जडत्व आणि वारंवार पॅरामीटर स्पंदन द्वारे दर्शविले जाते.

सामान्यतः, प्रवाह नियंत्रण वाल्व किंवा गेट वापरून पदार्थाचा प्रवाह प्रतिबंधित करते, पंप ड्राइव्हची गती किंवा बायपासची डिग्री बदलून पाइपलाइनमधील दाब बदलते (अतिरिक्त चॅनेलद्वारे प्रवाहाचा भाग वळवणे).

द्रव आणि वायू माध्यमांसाठी प्रवाह नियामकांच्या वापराची तत्त्वे आकृती 2, a, मोठ्या प्रमाणात सामग्रीसाठी - आकृती 2, b मध्ये दर्शविली आहेत.

तांदूळ. 2. प्रवाह नियंत्रण योजना: a — द्रव आणि वायू माध्यम, b — बल्क सामग्री, c — माध्यम गुणोत्तर.

तांत्रिक प्रक्रियेच्या ऑटोमेशनच्या सरावात, अशी प्रकरणे आहेत जेव्हा दोन किंवा अधिक माध्यमांचे प्रवाह प्रमाण स्थिर करणे आवश्यक असते.

आकृती 2, c मध्ये दर्शविलेल्या योजनेमध्ये, G1 कडे जाणारा प्रवाह मास्टर आहे, आणि प्रवाह G2 = γG — स्लेव्ह, जेथे γ — प्रवाह दर प्रमाण, जो नियामकाच्या स्थिर नियमन प्रक्रियेत सेट केला जातो.

जेव्हा मास्टर फ्लो G1 बदलतो, तेव्हा FF कंट्रोलर स्लेव्ह फ्लो G2 मध्ये प्रमाणानुसार बदल करतो.

नियंत्रण कायद्याची निवड पॅरामीटर स्थिरीकरणाच्या आवश्यक गुणवत्तेवर अवलंबून असते.

पातळी नियंत्रण

स्तर नियंत्रण प्रणालींमध्ये प्रवाह नियंत्रण प्रणाली सारखीच वैशिष्ट्ये आहेत. सामान्य प्रकरणात, स्तराचे वर्तन विभेदक समीकरणाद्वारे वर्णन केले जाते

D (dl / dt) = जिन — गाउट + गार,

जेथे S हे टाकीच्या क्षैतिज भागाचे क्षेत्रफळ आहे, L पातळी आहे, जिन, गाउट हे इनलेट आणि आउटलेटमधील माध्यमाचा प्रवाह दर आहे, गार — क्षमता वाढवणारे किंवा कमी करणारे माध्यमाचे प्रमाण (असू शकते. 0) प्रति युनिट वेळ टी.

पातळीची स्थिरता पुरवठा केलेल्या आणि सेवन केलेल्या द्रवांच्या प्रमाणात समानता दर्शवते. पुरवठा (Fig. 3, a) किंवा द्रवाचा प्रवाह दर (Fig. 3, b) प्रभावित करून ही स्थिती सुनिश्चित केली जाऊ शकते. आकृती 3, c मध्ये दर्शविलेल्या रेग्युलेटरच्या आवृत्तीमध्ये, द्रव पुरवठा आणि प्रवाह दर मोजण्याचे परिणाम पॅरामीटर स्थिर करण्यासाठी वापरले जातात.

द्रव पातळी नाडी सुधारात्मक आहे, पुरवठा आणि प्रवाह दर बदलताना उद्भवणार्या अपरिहार्य त्रुटींमुळे त्रुटींचे संचय वगळता. नियमन कायद्याची निवड देखील पॅरामीटर स्थिरीकरणाच्या आवश्यक गुणवत्तेवर अवलंबून असते. या प्रकरणात, केवळ आनुपातिकच नव्हे तर स्थितीत्मक नियंत्रक देखील वापरणे शक्य आहे.

तांदूळ. 3. लेव्हल कंट्रोल सिस्टीमच्या योजना: a — वीज पुरवठ्यावर परिणाम करून, b आणि c — माध्यमाच्या प्रवाह दरावर परिणाम होतो.

दबाव नियमन

दाबाची स्थिरता, पातळीच्या स्थिरतेप्रमाणे, वस्तूचे भौतिक संतुलन दर्शवते. सामान्य स्थितीत, दबावातील बदलाचे वर्णन समीकरणाद्वारे केले जाते:

व्ही (डीपी / डीटी) = जिन — गाउट +गर,

जेथे VE हा उपकरणाचा आवाज आहे, p हा दाब आहे.

दाब नियंत्रण पद्धती पातळी नियंत्रण पद्धतींप्रमाणेच असतात.

तापमान नियंत्रण

तापमान हे सिस्टमच्या थर्मोडायनामिक स्थितीचे सूचक आहे. तापमान नियंत्रण प्रणालीची गतिशील वैशिष्ट्ये प्रक्रियेच्या भौतिक-रासायनिक मापदंडांवर आणि उपकरणाच्या डिझाइनवर अवलंबून असतात. अशा प्रणालीचे वैशिष्ठ्य म्हणजे ऑब्जेक्टची महत्त्वपूर्ण जडत्व आणि अनेकदा मोजमाप करणाऱ्या ट्रान्सड्यूसरची.

थर्मोरेग्युलेटर्सच्या अंमलबजावणीची तत्त्वे लेव्हल रेग्युलेटर (चित्र 2) च्या अंमलबजावणीच्या तत्त्वांप्रमाणेच आहेत, सुविधेतील ऊर्जा वापराचे नियंत्रण लक्षात घेऊन. नियामक कायद्याची निवड ऑब्जेक्टच्या गतीवर अवलंबून असते: ते जितके मोठे असेल तितके नियामक कायदा अधिक जटिल असेल. कूलंटच्या हालचालीचा वेग वाढवून, संरक्षक आवरण (स्लीव्ह) च्या भिंतींची जाडी कमी करून मोजमाप करणाऱ्या ट्रान्सड्यूसरची वेळ स्थिरता कमी केली जाऊ शकते.

उत्पादन रचना आणि गुणवत्ता मापदंडांचे नियमन

दिलेल्या उत्पादनाची रचना किंवा गुणवत्ता समायोजित करताना, पॅरामीटर (उदाहरणार्थ, धान्य ओलावा) वेगळ्या पद्धतीने मोजले जाते तेव्हा परिस्थिती शक्य आहे. या परिस्थितीत, माहितीचे नुकसान आणि डायनॅमिक समायोजन प्रक्रियेची अचूकता कमी होणे अपरिहार्य आहे.

रेग्युलेटरची शिफारस केलेली योजना जी काही इंटरमीडिएट पॅरामीटर Y (t) स्थिर करते, ज्याचे मूल्य मुख्य नियंत्रित पॅरामीटरवर अवलंबून असते — उत्पादन गुणवत्ता निर्देशक Y (ti) आकृती 4 मध्ये दर्शविला आहे.

तांदूळ. 4. उत्पादन गुणवत्ता नियंत्रण प्रणालीची योजना: 1 — ऑब्जेक्ट, 2 — गुणवत्ता विश्लेषक, 3 — एक्सट्रापोलेशन फिल्टर, 4 — संगणकीय उपकरण, 5 — नियामक.

कंप्युटिंग डिव्हाइस 4, Y (t) आणि Y (ti) पॅरामीटर्समधील संबंधांचे गणितीय मॉडेल वापरून, गुणवत्ता रेटिंगचे सतत मूल्यांकन करते. एक्सट्रापोलेशन फिल्टर 3 दोन मोजमापांमध्ये अंदाजे उत्पादन गुणवत्ता पॅरामीटर Y (ti) देते.