Kieto kuro katilo reguliatoriaus tipo parinkimas ir rodiklių nustatymas = Selection of regulator type for solid fuel boiler and establishing rates of that regulator

Abstract

Darbo tikslas – parinkti kieto kuro dujų generavimo katilo degimo reguliatoriaus tipą ir nustatyti tokius reguliatoriaus rodiklius, kuriuos galima būtų užprogramuoti reguliatorių gaminant ir eksploatacijos metu nekeisti. Naudojant skaitmeninę techniką ir taikant skaitmeninius informacijos apdorojimo metodus galima naujai ir įvairiau realizuoti plačiai žinomus reguliavimo principus. Straipsnyje analizuojami visuotinai žinomų ir plačiai naudojamų PID reguliatorių realizavimo skaitmeninėmis priemonėmis algoritmai, pateikiamos reguliatorių struktūrinės schemos, aptariamos šių reguliatorių savybės. Kieto kuro dujų generavimo katilams valdyti siūloma taikyti PI-D reguliatorių su nuosekliu informacijos apdorojimu. Reguliatoriaus rodikliams nustatyti sudarytas automatinio reguliavimo sistemos, apimančios reguliatorių ir kieto kuro katilą, matematinis modelis. Vadovaujantis pateikiamomis matematinėmis lygtimis galima suskaičiuoti sistemos pereinamuosius procesus nuo katilo temperatūros nustatymo, realios išmatuotos katilo vandens temperatūros bei katilo apkrovos galios pokyčių. Daugkartiniu modeliavimu optimizuojant šiuos pereinamuosius procesus nustatyti reguliatoriaus rodikliai, užtikrinantys stabilų su nedideliais perreguliavimais sistemos veikimą įvairiuose katilo darbo režimuose. Parinktas reguliavimo algoritmas su nustatytais rodikliais realizuotas programuojamame valdiklyje. Reguliatoriaus maketas išbandytas su kieto kuro dujų generavimo katilu „Astra G-25“, panaudojant anksčiau pasiūlytą katilo ventiliatoriaus impulsinio reguliavimo būdą. Modeliavimas ir maketo bandymai parodė, kad reguliatorius stabiliai ir pakankamai kokybiškai veikia įvairiu katilo darbo režimu

The objective of this work is to select the type of burning regulator for solid fuel gas generation boiler and to establish such rates of that regulator, which are programmable while producing regulator and which do not need to be changed while operating. Using digital technique and applying digital information processing methods, it is possible to implement in new and more various ways the well-known regulation principles. The algorithms for realization of well-known and widely used PID regulator by digital implements are analyzed in the article. Structural schemes of regulator are presented. The characteristics of those regulators are discussed. For controlling the solid fuel gas generation boiler, the PI-D regulator with serial information processing is suggested to be applied. In order to establish the rates of regulator, the mathematical model of automatic regulation system, including regulator and solid fuel boiler, was prepared. Applying the presented mathematical equations, it is possible to calculate the response of the system by setting boiler temperature, and the changes of boiler load. By optimizing by multiplex modeling those transitional processes, the regulator rates, which make the stable system operation with minor overshoots in various boiler operating regimes, were established. The selected regulation algorithm with established rates was realized in programmable controller AL2-14MR-D (Mitsubishi). The regulator model was tested with solid fuel gas generation boiler “Astra G-25” (machine production plant “Astra”). In order to change ventilator speed, the earlier suggested pulse regulation method was applied. The modeling and model tests showed that regulator operates consistently and in good quality at various boiler working regimes