|
  |
Автоматизация нагрева раствора в емкости |
|
|
|
18.8.2016, 23:38
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 268
Регистрация: 26.11.2009
Из: Киев
Пользователь №: 41380

|
Добрый день, уважаемые специалисты! Вот такой вопрос. Есть емкость, скажем, 1 м3, с мешалкой, в которую периодически будет заливаться раствор (пусть с температурой 60*С), доводиться до 90*С и затем выстаиваться при этой же температуре. Причем важно точно удержать эти 90*С, точность +-0,5*С (а то раствор может закристаллизоваться или что-то в этом духе). Нагрев будет осуществляться паром через паровую рубашку. Подачу пара on/off заказчик не хочет рассматривать, хочет, чтобы установили регулирующий клапан на линии пара и его к ПИД-контроллеру присоединили, дескать, так точнее будет поддерживаться температура, не будет гистерезиса, характерного для двухпозиционного регулирования. Я со случаями, когда нужно уж очень точно поддерживать температуру в т.н. batch-процессе, дело не имел, но даже пофантазировав, есть у меня сомнения, насколько четче будет работать в данном случае система плавного регулирования относительно On/Off. Есть ли смысл городить такой огород? Подскажите, пожалуйста, что придумало прогрессивное человечество для точного поддержания температуры в таких емкостных процессах нагрева?
|
|
|
|
|
19.8.2016, 8:15
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 1154
Регистрация: 25.8.2010
Из: Одесса
Пользователь №: 69560

|
При таких процессах самое умное, что придумало человечество - это нормальный ПИД-регулятор, и его не заменит никакой он/офф, тем более на этапе начального нагрева. Он/офф может быть хорош только там, где не надо хлопать клапаном по много раз в секунду - там он еще сойдет. Да и что такое 1 м3 жидкости, какие могут быть проблемы с точностью поддержания температуры? Аж никаких. У меня вон 60 тонн свинца поддерживается с точностью тех-же самых пол-градуса с помощью ПИД...
|
|
|
|
|
19.8.2016, 10:26
|
Группа: Banned
Сообщений: 3427
Регистрация: 27.5.2010
Из: Москва
Пользователь №: 58872

|
Точность +-0,5*С малодостижима по метрологическим причинам. Регуляторы не смогут работать в таком диапазоне. Тут нужен ПИД, а точнее ПД-регулятор. У МЗТА есть серьезные регуляторы. он/офф не годится.
|
|
|
|
|
19.8.2016, 10:57
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 549
Регистрация: 17.12.2009
Пользователь №: 42702

|
Если в ТЗ у Вас прописана точность +-0.5 оС, нужен КИП, обеспечивающий такие метрологические характеристики. Реально ли это нужно?
Сообщение отредактировал polyakov.mo - 19.8.2016, 11:07
|
|
|
|
|
19.8.2016, 11:09
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 660
Регистрация: 29.7.2010
Пользователь №: 66483

|
Вам нужно делать комбинированную систему: ПИД-регулятор с ос по температуре и регулятор, который будет компенсировать изменение температуры при добавке холодной жидкости. Надо иметь расходомер и датчик температуры на линии холодной жидкости. Регулятор должен вычислять сигнал, который будет изменять количество пара для поддержания температуры. Просто ПИД регулятор будет регулировать с некоей динамикой (отклонениями), потому что он будет реагировать на изменение температуры. А это изменение - инерционное.
|
|
|
|
|
19.8.2016, 11:12
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 1154
Регистрация: 25.8.2010
Из: Одесса
Пользователь №: 69560

|
Тут уж, конечно, я полагаюсь на то, что термопара выдает святую истину, когда веду речь о пол-градуса. А дает это она, или нет - не моя вина. При такой температуре, о которой речь ведет автор, кстати, можно использовать платиновый термометр. Точность, естественно, будет выше. Вот только прав предыдущий оратор - а нужна ли она?
|
|
|
|
|
19.8.2016, 11:14
|
Группа: New
Сообщений: 5
Регистрация: 27.12.2007
Пользователь №: 14099

|
При варке крахмального клея используется такой способ. Нагрев происходит впрыскиванием пара в раствор,при подходе к нужной температуре контролёр ,за 4-5 градусов до требуемой температуры, останавливает подачу пара выжидает 1 минуту и включает подачу пара кратковременно ,так происходит несколько раз. Всё это время работает мешалка. Но о +- 0.5С не может идти и речи, +-1С это достижимо.
|
|
|
|
|
19.8.2016, 11:51
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 268
Регистрация: 26.11.2009
Из: Киев
Пользователь №: 41380

|
Ludvig, а можно поподробнее, почему ПД, а не ПИД?
|
|
|
|
|
19.8.2016, 12:08
|
Группа: Banned
Сообщений: 3427
Регистрация: 27.5.2010
Из: Москва
Пользователь №: 58872

|
aforest, честно, это из опыта подобных вещей. Интегральная составляющая объекта и так огромна, что остается? Тут действительно, нужно по классике строить разгонную кривую объекта и расчитывать коэфициенты, иначе долго-долго стоять и давить на кнопочки.
|
|
|
|
|
19.8.2016, 12:21
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 268
Регистрация: 26.11.2009
Из: Киев
Пользователь №: 41380

|
Собственно, мой вопрос и был связан с теми сомнениями, что на таких "емкостных" объектах И-составляющая пользы особой не принесет. С другой стороны, если ее не будет, что обеспечит нейтрализацию статической ошибки регулирования? Палка о двух концах.
|
|
|
|
Гость_hdg_*
|
19.8.2016, 12:27
|
Guest Forum

|
Если подходить к вопросу с точки зрения точности поддержания температуры, то систему надо строить с промежуточным теплоносителем, температуру которого и поддерживать. При чем в системе может быть 2 датчика температуры: ГВС и собственно продукта. В идеале еще и температуру пара можно учитывать. Регулятор с тремя входными параметрами вполне справится с поставленной задачей с указанной точностью. Вопрос остается только в стоимости системы: ГВС будет стоит достаточно много (относительно конечно) теплообменник, регулирующий клапан, насос, система расширения и подпитки и пр...
Регулятор прямого впрыска пара имеет много недостатков...это архаизм. Единственное его преимущество - низкая стоимость.
Сообщение отредактировал hdg - 19.8.2016, 12:33
|
|
|
|
|
19.8.2016, 12:33
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 549
Регистрация: 17.12.2009
Пользователь №: 42702

|
Ещё можно пойти от обратного. Посчитать (снять с действующей установки) ОПФ объекта, нарисовать требуемый переходный процесс и рассчитать корректирующее звено. Ну или ЛАЧХ скорректировать.
|
|
|
|
|
19.8.2016, 12:54
|
Группа: New
Сообщений: 4
Регистрация: 12.8.2016
Пользователь №: 302962

|
Нагрев рубашки паром или есть возможность нагревать горячей водой ???
|
|
|
|
|
19.8.2016, 13:09
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 268
Регистрация: 26.11.2009
Из: Киев
Пользователь №: 41380

|
Паром. Вряд ли кто-то со стороны заказчика согласится еще промежуточный водяной контур ваять. Дело в том, что предлагаемую каскадную схему можно и без промежуточного теплоносителя сделать, используя зависимость температуры пара от давления.
Pic1.jpg ( 37,36 килобайт )
Кол-во скачиваний: 4Но опять же, остается вопрос,теперь уже по регулятору Master - должен ли он быть ПИД, или не нужна интегральная составляющая на таком емкостном объекте, в котором продукт нагреваться может и полчаса?
|
|
|
|
|
19.8.2016, 13:37
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 660
Регистрация: 29.7.2010
Пользователь №: 66483

|
Цитата(Ludvig @ 19.8.2016, 12:08)  aforest, честно, это из опыта подобных вещей. Интегральная составляющая объекта и так огромна, что остается? Тут действительно, нужно по классике строить разгонную кривую объекта и расчитывать коэфициенты, иначе долго-долго стоять и давить на кнопочки. вот читаешь иногда форумы и удивляешься - что это за классика? где вы это все берете? что за разгонная кривая? Д-составляющая на практике не используется. Из-за прохождения помехи.
|
|
|
|
|
19.8.2016, 14:25
|
Группа: Banned
Сообщений: 3427
Регистрация: 27.5.2010
Из: Москва
Пользователь №: 58872

|
Цитата(Andrew_2610 @ 19.8.2016, 13:37)  вот читаешь иногда форумы и удивляешься - что это за классика? где вы это все берете? что за разгонная кривая? Этому учат, не в подворотне с пивком. Цитата(Andrew_2610 @ 19.8.2016, 13:37)  Д-составляющая на практике не используется. Из-за прохождения помехи. Это только в простейших установках не применяется. А там, где прописаны требованяи к САР сплошь и рядом. Криволапым Д-составляющая противопоказана. Цитата(aforest @ 19.8.2016, 13:09)  Но опять же, остается вопрос,теперь уже по регулятору Master - должен ли он быть ПИД, или не нужна интегральная составляющая на таком емкостном объекте, в котором продукт нагреваться может и полчаса? Master засадить на пар. Гениально, но не пойдет. С двух разных сред брать на один ИМ управление. Но ля начала неплохо.
|
|
|
|
|
19.8.2016, 15:39
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 229
Регистрация: 1.9.2006
Пользователь №: 3858

|
Если теплообменник в емкости болей менее соответствует необходимой теплопередаче, то датчик pt100, клапан с аналоговым управлением (4-20 мА) по шустрее, регулятор с циклом 60-100 мс, с функциями автонастройки и автоподстройки параметров в работе. В ручном режиме прогреваете с раствором до 80 С, запускаете автонастройку получаете коэффициенты, далее включаете на веки вечные постоянную подстройку коэффициентов и работаете.
|
|
|
|
|
23.8.2016, 13:26
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 660
Регистрация: 29.7.2010
Пользователь №: 66483

|
Цитата(Ludvig @ 19.8.2016, 14:25)  Этому учат, не в подворотне с пивком.
Это только в простейших установках не применяется. А там, где прописаны требованяи к САР сплошь и рядом. Криволапым Д-составляющая противопоказана. Master засадить на пар. Гениально, но не пойдет. С двух разных сред брать на один ИМ управление. Но ля начала неплохо. крутые профессионалы, крутые. я погуглил - разгонная характеристика - это то, что я понимаю как переходная функция. Колхозная терминология, но что делать. Про Д-составляющую на самом деле интересно - ну знаешь ведь ты, что усиление на высоких частотах увеличивается. И это значит, что помеха может проходить. И все равно пальцегнутие. я вот написал про комбинированную систему - никто, как я понял, ничего не понял. Зато Д-составляющие, итить.
|
|
|
|
|
23.8.2016, 14:42
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 229
Регистрация: 1.9.2006
Пользователь №: 3858

|
Цитата(Andrew_2610 @ 23.8.2016, 13:26)  Про Д-составляющую на самом деле интересно - ну знаешь ведь ты, что усиление на высоких частотах увеличивается. И это значит, что помеха может проходить. И все равно пальцегнутие. У меня в системах автонастройка частенько дает существенные коэф. для D, с помехами проблем не было. Чаще вопрос в том как в микропроцессорных регуляторах реализован ПИД: какая выбрана структура регулятора, метод дифференцирования, фильтры.
|
|
|
|
|
23.8.2016, 14:51
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 660
Регистрация: 29.7.2010
Пользователь №: 66483

|
Цитата(Andy79 @ 23.8.2016, 14:42)  У меня в системах автонастройка частенько дает существенные коэф. для D, с помехами проблем не было. Чаще вопрос в том как в микропроцессорных регуляторах реализован ПИД: какая выбрана структура регулятора, метод дифференцирования, фильтры. я вот про структуру то и написал - комбинированная система. идея в том, чтобы упреждать изменение температуры. все это придумано не мной. просто современные "инженеры" про это не знают.
|
|
|
|
|
23.8.2016, 14:57
|
Группа: Banned
Сообщений: 3427
Регистрация: 27.5.2010
Из: Москва
Пользователь №: 58872

|
Цитата(Andrew_2610 @ 23.8.2016, 13:26)  крутые профессионалы, крутые.
я погуглил - разгонная характеристика - это то, что я понимаю как переходная функция. Колхозная терминология, но что делать.
Про Д-составляющую на самом деле интересно - ну знаешь ведь ты, что усиление на высоких частотах увеличивается. И это значит, что помеха может проходить. И все равно пальцегнутие.
я вот написал про комбинированную систему - никто, как я понял, ничего не понял. Зато Д-составляющие, итить. Andrew, помнишь, в фильме Десадовский полицейский со Шварценегером, к нему подходит маленький мальчик и говорит - А я знаю! У мальчиков пенис, а у девочек вагина! Только кто его спрашивал? У криволапых помеха будет проходить, значит им Д-составляющая еще противопоказана. Но это не значит, что другим ее нельзя использовать.
|
|
|
|
|
23.8.2016, 19:07
|
Группа: Участники форума
Сообщений: 520
Регистрация: 9.5.2010
Пользователь №: 55924

|
Ух сколько теории... А у меня всё просто, ПИД от разных производителей оборудования, очень разные штуки и ведут себя по разному. Правильный ПИД сам настроится под объект, по тем требованиям которые ему задали. Но тут выбор, или точность в устоявшемся режиме, или скорость выхода на уставку, или что то средне. Если хороший ПИД есть в прог. контроллере, то возможностей намного больше, даже алгоритм моего чайника можно встроить, который за десяток градусов от задания отключает нагрев, ждёт когда изменение температуры перестаёт меняться в плюс, замеряет инерцию на массу воды которая сейчас в чайнике, и на следующем включени нагрева отключает нагреватель по гистерезису, который замерил десяток секунд назад. Чайник кстати реальный от Витька
VT_1113_1.jpg ( 25,83 килобайт )
Кол-во скачиваний: 4
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
Реклама
ООО «Арктика групп» ИНН: 7713634274
ООО "Русич" ИНН 9721068883 / ЕРИД 2VtzqvMjLF8
ООО «УНИСПЛИТ» ИНН: 6453155081 erid:2VtzqxXgvJi
Реклама: ООО «СибСтронг» | ИНН 6670013662 | ERID: 2VtzqwyM2dc
Последние сообщения Форума
|