Построение статических характеристик объекта
Построим статические характеристики объекта относительно управляющих и возмущающих воздействий в области существующих ограничений. Управляющим воздействием в данном случае является температура в испарителе, а возмущающим воздействием является площадь теплопередающей поверхности продукта, т.е. если мы изменяем количество продукта, находящегося в холодильной камере, мы тем самым изменяем среднюю температуру продукта. Здесь не рассматривается случай, когда изменяют площадь теплопередающей поверхности путем перестановке продукта в холодильнике.
Для построения статических характеристик объекта, рассмотрим уравнение (1.1) и подставим в него выражение (1.2) и (1.3), получим
(1.12)
Выразим величину Qоб, получим:
(1.13)
где 
- по техническим характеристикам холодильной камеры,
- по справочным данным,
- принимаем сами.
Рассчитаем статические характеристики объекта по формуле (1.13) для значений Qп01 = -30°С, Qп02 =-25°С, Qп03 =-200С, т.е. при различных 
значениях управляющего воздействия. Результаты приведены в таблице (1.1)
Таблица 1.1 – Статические характеристики объекта
| Qп01 = -30°С | Qп02 =-25°С | Qп03 =-200С | |||
| Fоб, м2 | Qоб, 0С | Fоб, м2 | Qоб, 0С | Fоб, м2 | Qоб, 0С |
| 0 | -30 | 0 | -25 | 0 | -20 |
| 25 | -28,6 | 25 | -23,7 | 25 | -18,9 |
| 50 | -27,3 | 50 | -22,6 | 50 | -17,8 |
| 75 | -26,1 | 75 | -21,4 | 75 | -16,8 |
| 100 | -24,9 | 100 | -20,4 | 100 | -15,9 |
| 125 | -23,7 | 125 | -19,4 | 125 | -15,0 |
| 150 | -22,7 | 150 | -18,4 | 150 | -14,1 |
| 175 | -21,7 | 175 | -17,5 | 175 | -13,3 |
| 200 | -20,7 | 200 | -16,6 | 200 | -12,6 |
|
|
|
Графическое представление статических характеристик объекта относительно управляющих и возмущающих воздействий в области существующих ограничений приведено на рисунке 1.2
 |
Рисунок 1.2- Статические характеристики объекта
Статические характеристики объекта линейны так как, температура в испарителе напрямую зависит (по формуле 1.13) от площади продукта, которую мы равномерно повышаем.
Выбор критерия оптимизации и целевой функции управления
Результатом внедрения АСУ ТП холодильной установки является сокращение времени технологического (контроля) процесса охлаждения продукта.
Известно, что чем ниже будет поддерживаться температура в холодной камере, тем быстрее можно будет охладить продукт до заданной температуры.
Это можно увидеть, проанализировав формулу (1.2). Очевидно, что чем больше будет разница между температурой в испарителе и температурой продукта, тем больше количество тепла отводиться от холодильной камеры в единицу времени, а следовательно быстрее охлаждается продукт. Давление кипения Ро определяет температуру кипящей жидкости, т.е. температуру хладагента в испарителе Qп. Другими словами существует зависимость:
|
|
|
(1.14)
Большему давлению Ро соответствует большая температура Qп, поэтому чтобы снизить температуру Qп„ необходимо поддерживать низкое давление Ро.
Минимальное значение Ро зависит от технических возможностей компрессора. Чем выше хладопроизводительность компрессора, тем более низкую температуру кипения хладагента он может поддерживать.
Из приведенных выше рассуждений можно сделать вывод, что управляющим воздействием является хладопроизводительность компрессора, и целесообразно выбрать критерий
(1.15)
где П – производительность установки.
Уменьшая время технологического процесса и сохраняя объем охлаждаемого продукта за цикл охлаждения, мы тем самым повышаем производительность холодильной установки, т.е. увеличиваем объем охлаждаемой продукции за год. Целью повышения производительности установки является снижение себестоимости единицы продукции.
|
|
|
Очевидно, что производительность установки будет зависеть от хладопроизводительности компрессора, тем выше будет его стоимость, следовательно, большей будет сумма амортизационных отчислений, а значит и себестоимость продукции.
Доход предприятия рассчитывается по формуле
D = Пр – С – Н (1.16)
где Пр - выручка предприятия от реализации продукции за год, в руб.,
С - себестоимость продукта, в руб.,
Н - налоги, в руб.
Себестоимость продукции в свою очередь складывается из затрат на охлаждение продукта и затрат на амортизационные отчисления.
С = С1 + А (1.17)
где С1 - затраты на охлаждение продукта, на сырье, з/п и т.д., в руб.,
А - амортизационные отчисления на холодильное оборудование, в руб.
Следовательно доход предприятия будет зависеть от амортизационных отчислений, и чем больше сумма отчислений, тем меньше доход предприятия.
Тогда целевая функция примет вид
(1.18)
где dQ км - хладопроизводительность компрессора холодильной машины, кВт.
|
|
|
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 285; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!