Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Блок-схема технических средств регулирования технологических параметров представлена на рисунке 8.
Рисунок 8 – Блок-схема средств регулирования технологических параметров
В схеме представлены следующие блоки:
ОР – объект регулирования;
Таблица 10 – Нормы технологического режима
Наименование стадий процесса, аппараты, показатели режима | Ед. изм. | Допустимые пределы | Треб. класс точности | Примечание |
Сырьевая емкость сольвента Е-11/1,2 - уровень, в пределах | мм | 600 – 1800 | 1,5 | регистрация сигнализация |
Колонна ректификации К-2 - уровень куба колонны, в пределах | мм | 400 – 1000 | 1,5 | регистрация сигнализация |
Конденсатор-холодильник ВХК-1/1,2 - температура дистиллята на выходе, не более | °С | 2,5 | регистрация | |
Колонна ректификации К-6 - уровень в кубе колонны, в пределах | мм | 300 – 800 | 1,5 | регистрация сигнализация |
Конденсатор-холодильник ВХК-2 - температура дистиллята на выходе, не более | °С | 2,5 | регистрация | |
Емкость Е-5, Е-7 - уровень, в пределах | мм | 600 – 1800 | 1,5 | регистрация |
Аварийная емкость Е-14 - уровень, в пределах | мм | 600 – 1800 | 1,5 | регистрация сигнализация |
Факельная емкость Е-15 - уровень, не более | мм | 1,5 | регистрация сигнализация | |
Насосы Н-17, 17а (при работе) - давление нагнетания, не менее | кгс/см2 | 0,5 | регистрация сигнализация блокировка | |
Насосы Н-20, Н-20а (при работе) - давление нагнетания, не менее | кгс/см2 | 0,5 | регистрация сигнализация блокировка | |
Воздушный холодильник ВХ-1 - температура пароконденсата на выходе, не более | °С | 2,5 | регистрация |
1 – датчик, служит для преобразования измеренной величины в некоторую промежуточную величину;
2 – нормирующий преобразователь, служит для преобразования промежуточной величины в унифицированный электрический сигнал;
3 – автоматический регулятор;
4 – вторичный измерительный прибор;
5 – станция управления, служит для изменения режимов работы системы регулирования или для изменения управляющего сигнала в ручном режиме управления;
6 – исполнительный механизм, в нашем случае – преобразователь частоты;
7 – регулирующий орган, в нашем случае – электрический привод.
Выберем необходимые элементы системы регулирования.
Нормы технологического режима, по которым выбираем соответствующие средства регулирования технологических параметров, приведены в таблице 10.
В качестве датчика уровня выбираем поплавковый датчик уровня ВБУ 22.900-X/870 [11]. Технические характеристики датчика уровня представлены в таблице 11.
Датчики уровня являются современными элементами автоматики и предназначены для применения в системах управления, контролирующих наполнение и поддержание уровней в резервуарах с различными жидкостями. Коммутирующим элементом датчика уровня является замыкающий геркон, состояние которого определяется положением поплавка датчика с постоянным магнитом внутри.
Расстояние переключения измеряется в рабочем положении датчика уровня от верхней посадочной плоскости датчика уровня до уровня жидкости, имеющей плотность, 1 г/см3. При плотности жидкости менее 1 г/см3 расстояние переключения увеличится. Например, при плотности жидкости 0,5 г/см3, расстояние переключения увеличится на 8-10 мм. Переключение происходит при совпадении положения поплавка с положением геркона.
Рабочее положение датчика уровня – вертикальное, кабелем вверх. Ресурс датчика уровня определяется ресурсом количества переключений геркона [11].
Поплавковые датчики уровня отличаются простотой и универсальностью. В простейшем варианте состоят из поплавка соединенного с механизмом переключения контактов с помощью механической или магнитной связи. Могут устанавливаться как в стенку емкости – горизонтально, так и вертикально – с помощью направляющих. В силу принципа действия и отсутствия электронной части эти датчики устойчивы к неблагоприятным внешним воздействиям.
Таблица 11 – Технические характеристики датчика уровня
Тип | ВБУ 22.900-X/870 |
Контролируемый уровень, мм | 30…820 |
Воспроизводимость уровня срабатывания | не хуже 1 мм |
Коммутируемый ток, не более, А | |
Способ подключения | кабель |
Диаметр поплавка, мм | |
Материал корпуса | латунь |
Материал поплавка | маслобензостойкий композит |
Степень защиты | IP68 |
Диапазон рабочих температур, °С | -20 – 105 |
В качестве датчика температуры выбираем датчик температуры ТУДЭ-12М1 [12]. Он предназначен для регулирования температуры жидких и газообразных сред в системах автоматического контроля и регулирования при статическом давлении до 6,4 МРа, а со степенью защиты IР30 – при атмосферном давлении. По защищенности от воздействия окружающей среды устройства имеют исполнения: защищенные от попадания внутрь изделия пыли и воды со степенью защиты IР54, защищенные от попадания внутрь изделия твердых тел со степенью защиты IР30; взрывозащищенные.
Устройства взрывозащищенные должны иметь взрывобезопасный уровень взрывозащиты, вид взрывозащиты – взрывонепроницаемая оболочка, маркировку взрывозащиты 1ЕхdIIВТ4 и могут применяться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установках, в которых по условиям эксплуатации могут образовываться взрывоопасные смеси газов или паров с воздухом.
Датчики реагируют замыканием или размыканием контактов при достижении заданного значения температуры.
Технические данные датчика температуры представлены в таблице 12.
Таблица 12 – Технические данные датчика температуры
Тип | ТУДЭ-12М1 |
Диапазон, °С | 0 – 250 |
Допускаемая основная погрешность срабатывания по шкале задания, % | 2,5 |
Длина чувствительного элемента, мм | |
Степень защиты | IP54 |
Для оценки величины давления переведем значения давления из таблицы 10, исходя из перевода единиц измерения в систему СИ: Тогда
В качестве датчика давления выбираем датчик давления ТЖИУ406М-100 [13]. Основные преимущества датчиков нового поколения ТЖИУ406М-100 – это повышенная стойкость к перегрузкам, возможность получения выходного сигнала в цифровом формате, расширенная возможность перенастройки диапазонов измерения, самодиагностика датчика в фоновом режиме, возможность дистанционного управления, наличие жидкокристаллического индикатора.
Датчик имеет блок грозозащиты, втроенный жидкокристаллический индикатор. Наличие гасителя пульсаций измеряемого давления. Наличие встроенного фильтра подавления помех в выходном сигнале.
Возможен поворот корпуса электронного блока датчика на ±135º, поворот индикатора на 360º с фиксацией через 90º.
Технические характеристики датчика давления представлены в таблице 13.
В качестве нормирующего преобразователя выбираем универсальный программируемый нормирующий преобразователь YTA110 [14], предназначенный для преобразования сигналов низкого уровня в унифицированный выходной сигнал 4...20 мА.
Таблица 13 – Технические характеристика датчика давления
Тип | ТЖИУ406М-100 |
Диапазон | от 0-0,04 кПа до 0-100,0 МПа |
Основная погрешность, % | 0,1; 0,15; 0,25; 0,5 |
Выходной сигнал, мА | 4 – 20 |
Исполнение | взрывозащищенное |
Степень защиты | IP65 |
Диапазон рабочих температур, °С | -60 – 80 |
Технические данные нормирующего преобразователя представлены в таблице 14.
Таблица 14 – Технические данные нормирующего преобразователя
Тип | YTA110 |
Погрешность | ± 0,1 % шкалы |
Питание | 10,5...42 В постоянного тока |
Температура окружающей среды | –40...85 °С |
Пылевлагозащищенность | IP67 |
Выходной сигнал | 4...20 мА |
В качестве автоматического регулятора выбираем контроллер малоканальный многофункциональный регулирующий Ремиконт Р-130 [15]. Он предназначен для построения современных автоматизированных систем управления технологическими процессами и позволяет выполнять оперативное управление с использованием персональных ЭВМ, автоматическое регулирование, автоматическое логико-программное управление, автоматическое управление с переменной структурой, защиту и блокировку, сигнализацию, регистрацию событий.
Технические данные автоматического регулятора Ремиконт Р-130 представлены в таблице 15.
Таблица 15 – Технические данные автоматического регулятора
Тип | Ремиконт Р-130 |
Выходные сигналы – унифицированные аналоговые сигналы постоянного тока, мА | 0-5, 0-20, 4-20 |
Входные сигналы – унифицированные аналоговые сигналы постоянного тока | 0-5, 0-20, 4-20 мА; 0-10 В |
Объем памяти: ПЗУ ОЗУ ППЗУ | 32 кбайт 8 кбайт 8 кбайт |
Количество контуров контроля и регулирования | до 4 |
Время цикла, с | 0,2 – 2 |
Количество алгоблоков | |
Погрешности преобразования, % АЦП ЦАП | ±0,4 ±0,5 |
Время сохранения информации при отключении питания | до 10 лет |
Скорость обмена, кбит/с | 1,2; 2,4; 4,8; 9,6 |
Потребляемая мощность контроллера | до 15 В·А |
Электрическое питание | 220 В или 240 В частотой 50 Гц |
Условия эксплуатации: температура, °С, влажность при температуре до 35 °С | 1 – 45 до 80 % |
В качестве вторичного измерительного прибора выбираем вторичный прибор А502 [4]. Технические данные прибора представлены в таблице 16.
Таблица 16 – Технические данные вторичного измерительного прибора
Тип | А502 |
Входной сигнал, В | 0…10 |
Пределы измерения, °С | 0…200 |
Класс точности | 1,5 |
В качестве станции управления выбираем блок управления Siemens Simatic C7-613 [16]. Он предназначен для решения задач, требующих применения центрального процессора с высокой скоростью обработки информации и реализации простейших функций человеко-машинного интерфейса. Блок оснащен центральным процессором CPU 313C и 4-строчечным текстовым дисплеем, клавиатурой, а также набором встроенных дискретных и аналоговых входов и выходов. Панель оператора программируется из среды S7 с использованием программного обеспечения.
Контроллер Simatic C7-613 оснащен встроенными каналами ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов. На уровне операционной системы центрального процессора он способен поддерживать функции скоростного счета, измерения частоты или периода следования импульсов, широтно- или частотно-импульсной модуляции, а также ПИД-регулирования.
Наличие микро карты памяти обеспечивает возможность использования программ большого объема и необслуживаемого сохранения данных при перебоях в питании контроллера без использования буферной батареи.
Встроенная панель оператора позволяет:
а) выполнять просмотр оперативных и сохраненных ранее сообщений;
б) выполнять ввод-вывод значений параметров: на дисплее могут отображаться состояния флагов, входов и выходов, таймеров и счетчиков и модифицироваться с клавиатуры;
в) выполнять определение назначения клавиш;
г) устанавливать парольную защиту доступа к операциям мониторинга и оперативного управления.
В список основных функций блока управления Simatic C7-636 входят:
а) плановое включение и отключение;
б) аварийное отключение электрооборудования;
в) текущие значения измеряемых величин;
г) контроль эксплуатационных параметров электрооборудования;
д) диагностические сообщения о неисправностях;
е) контроль и учет потребленной электроэнергии;
ж) цветная графическая визуализация контролируемых процессов и электрооборудования.
Технические данные станции управления приведены в таблице 17.
Таблица 17 – Технические данные станции управления Simatic C7-613
Дата публикования: 2015-10-09; Прочитано: 368 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!