Курсовой проект (колледж) - Анализ и синтез системы автоматического управления двигателями вентилятора аппарата воздушного охлаждения на компрессорной станции

СОДЕРЖАНИЕ
Введение    6
1 Общая часть    8
1.1 Краткое описание технологического процесса воздушного охлаждения газа    8
1.2 Обоснование выбора элементов и устройств САУ    11
2 Специальная часть    17
2.1 Подбор операционного усилителя    17
2.2 Выбор АЦП    18
2.3 Построение принципиальной логической схемы    22
2.4 Переход к реализуемой принципиальной логической схеме    29
2.5 Выбор типа индикации    31
2.6 Расчет усилителя для управления световой (звуковой) индикацией    33
3 Согласование маломощных выходных логических сигналов с мощной нагрузкой (двигателями вентиляторов)    37
4. Описание непрерывной САУ    40
4.1 Построение функциональной схемы САУ    42
4.2 Построение структурной схемы заданной САУ    42
4.3 Подбор частотного преобразователя    45
4.4 Оценка качества регулирования и запасов устойчивости (по амплитуде и фазе) исходной САУ    47
4.5 Коррекция исходной САУ    49
Заключение    53
Список использованных источников    54

Системы воздушного охлаждения и вентиляции являются составной частью многих энергоемких производственных объектов. На предприятиях магистрального транспорта газа АВО находят применение в двух технологических схемах. Первая из них осуществляет стабилизацию температуры масла в системе, которая обеспечивает смазку  подшипников газотурбинных установок (ГТУ) и нагнетателей гидравлического регулирование и защиту, а также отвод тепла от некоторых горячих частей ГТУ. Вторая схема использует АВО для охлаждения компримированного газа после центробежных нагнетателей перед подачей в магистральный газопровод. Управление АВО газа осуществляется  автоматически, однако абсолютная погрешность стабилизации температуры масла при существующем дискретном регулировании производительности АВО составляет ± 50 оC , что престает соответствовать современным требованиям. Кроме того, необходимость частых прямых пусков электродвигателей приводит к увеличению непроизводственных затрат электроэнергии и значительно снижает ресурс электродвигателей и вентиляторов.
В соответствии с технологическим регламентом КС температуры газа на выходе АВО должна быть такой, чтобы на входе следующей станции его температура была близкой к температуре грунта.
Задача регулирования температуры газа осуществляется путем включения определенного количества вентиляторов. При этом в свою очередь должны быть включены вторые походу газа вентиляторы в секциях АВО, что обеспечивает максимальное охлаждение газа в режиме естественной конвенции в первых по ходу газа частях секциях АВО. Во вторую очередь включаются первые по ходу газа вентиляторы. Отключения вентиляторов производится в обратной последовательности. Применяемый на КС МГ способ дискретного регулирования АВО за счет каскадного включения необходимого количества вентиляторов в зависимости от внешних условий обеспечивает стабилизацию температуры газа с точностью ± 1,50 оC во всем диапазоне температур охлаждающего воздуха. Поэтому применение в системах автоматического управления АВО газа устройств непрерывного регулирования температуры на основе частотно-регулируемого электропривода ранее было нецелесообразно ввиду дороговизны частотных преобразователей.
Необходимо отметить, что в настоящее время включение или выключение вентиляторов АВО газа в соответствии с заданными технологическими параметрами на большинстве газоперекачивающих предприятиях осуществляется вручную с местных пультов управления, расположенных непосредственно перед аппаратом. Поэтому задача синтеза систем автоматического управления вентиляторами АВО газа является очень актуальной. Это позволит существенно уменьшить число аварийных и нештатных ситуаций, когда отключение вентиляторов было возможно только с местного пульта управления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Произведен синтез логической схемы САУ включения и выключения вентиляторов АВО и подобраны необходимые промежуточные и согласующие элементы и устройства. Итоговая электрическая принципиальная схема САУ температуры газа представлена на чертеже.
Произведен синтез непрерывной схемы САУ вентиляторов АВО и подобраны необходимые промежуточные и согласующие элементы и устройства. 
Итоговая электрическая принципиальная схема непрерывной САУ температуры газа представлена на чертеже.