Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Декабря 2012 в 08:19, курсовая работа
Целью данного курсового проекта является закрепление теоретических знаний по курсу «Проектирование систем автоматизации» и отработка техники рабочего проектирования систем автоматизации химико-технологических процессов. За время выполнения этого проекта студент должен получить навыки:
работы с нормативно – технической документацией;
разработки принципиальных и монтажных схем;
• световой поток - без пульсаций - для чего должно быть осуществлено поочередное подключение ламп к разным фазам.
В качестве 3-го независимого источника используют источник бесперебойного питания (ИБП), рассчитанный на обеспечение энергией безаварийной остановки технологической установки, а также аварийного освещения на 1 час.
• 300 лк в операторной (то же относится и к защитовому пространству);
• 400 лк в помещении для работы с дисплеем.
Устройство заземления.
Для операторной (контроллерных) предусмотрены в соответствии с ПУЭ-2000 два независимых контура заземления с отдельными заземлителями:
- контур логического (схемного) заземления;
- контур защитного заземления.
А.3.3 Эргономическое обеспечение рабочего места оператора .
Взаимное расположение рабочих мест операторов и коллективных средств отображения информации в залах, а также операторов между собой обеспечивает:
Кресло обеспечивает человеку-оператору соответствующую характеру и условиям труда физиологически рациональную рабочую позу.
При невозможности покинуть рабочее место длительное время конструкция кресла обеспечивает условия для отдыха человека-оператора в кресле.
Конструкция кресла не затрудняет рабочих движений.
А.4. Питание системы управления
А.4.1 Организация схем электро- и пневмопитания, общие требования
Организация схем электропитания.
Для распределения
электрической энергии
В схеме электропитания системы автоматизации различают два основных звена:
1) питающую сеть (питающие линии) - сеть от источников питания до щитов и сборок питания;
2) распределительную сеть - сеть от щитов и сборок питания до электроприемников; к распределительной сети относятся также цепи всех назначений, связывающие первичные приборы и датчики с вторичными приборами и регулирующими устройствами.
Системы контроля, управления
и ПАЗ объекта с
Мощность третьего независимого источника электроснабжения (источник бесперебойного питания – ИБП), предназначенного для питания систем контроля, управления и ПАЗ объектов с технологическими блоками I категории взрывоопасности, обеспечивает работу всех элементов системы, задействованных в безаварийной остановке технологического объекта. Мощность ИБП обеспечивает работу оборудования в течение 30 мин.
Обеспечение пневмопитанием.
Система обеспечения сжатым
воздухом средств управления и ПАЗ
оборудуются буферными
Чистота воздуха пневмопитания приборов соответствует классу 1 по ГОСТ 17433-80 «Промышленная чистота. Сжатый воздух. Классы загрязненности».
Для обеспечения нормальной работы систем пневмоавтоматики сжатый воздух, поступающий от источника питания, тщательно очищают и осушают. Степень очистки и осушки сжатого воздуха, получаемого на выходе установок пневмопитания, соответствует всем нормам ГОСТ 17433-80.
Источник сжатого воздуха обеспечивает конечное давление сжатия, в пределах рабочего давления пневматических ИМ.
А.4.2 Расчеты потребности в сжатом воздухе
В современных АСУТП основными потребителями сжатого воздуха являются исполнительные механизмы регулирующих и отсекающих клапанов. Произведем расчет потребности в сжатом воздухе для этих средств.
1. Расчет расхода воздуха по объекту.
1.1. Определим
расхода воздуха,
с – доля устройств с полным циклом в час. Циклом работы отсекателя состоит из открытия и закрытия клапана. В расчете обычно принимается доля таких устройств 0,5;
nотс. – количество клапанов-отсекателей;
Qу – норма утечки воздуха, нм3/час. Если значение не определено по паспортным характеристикам приборов, можно принять среднестатистическое значение 0,00006 нм3/час.
Q0 – расход воздуха через один клапан за 1 цикл, нм3/час. Если значение не определено по паспортным характеристикам приборов, можно принять среднестатистическое значение 0.0433 нм3/час.
1.2. Определение
расхода воздуха,
Q0 – норма расхода устройств в установившимся режиме, нм3/час. Если значение не определено по паспортным характеристикам приборов, можно принять среднестатистическое значение 0.4 нм3/час;
nкл. – количество клапанов на объекте;
Q0/ – расход воздуха через устройство в переходном режиме, нм3/час. Если значение не определено по паспортным характеристикам приборов, можно принять среднестатистическое значение 4 нм3/час;
с – доля клапанов в переходном режиме в течении 1 часа. Обычно в расчетах принимают 0,06-0,10 %.
1.3. Расчет общего расхода воздуха по объекту:
2. Расчет объема ресивера (V).
2.1. Расчет
объема для клапанов-
n/отс. – количество клапанов-отсекателей, задействованных в безопасной остановке объекта, можно принять равным nотс..
nц. – количество циклов клапана-отсекателя на период ликвидации аварии, можно принять равное 2.
– продолжительность питания отсекателей от ресивера, обычно принимается равным 1 ч.
2.2. Расчет
объема для клапанов-
2.3. Расчет объема ресивера из рабочих условий давления воздуха
Выбираем ресивер объемом 80 м3
где – плотность воздуха при рабочих условиях давления воздуха при которых обеспечивается работоспособность пневматических исполнительных механизмов, кг/м3.
Pmax, Pmin – минимальное и максимальное давление питания воздуха для пневмопотрепителей (Pmax=8 кгс/см2, Pmin=3 кгс/см2);
- плотность воздуха при
Внутренний диаметр трубопроводов на каждом участке сети пневмопитания может быть рассчитан по приближенной формуле:
мм, (с учетом существующего ряда диаметров труб). Выбираем трубопровод диаметром 80 мм,
где R – коэффициент (при скорости воздуха в трубопроводе до 10 м/с R = 6, при скорости до20 м/с R = 4); QH – расход воздуха при нормальных условиях, нм3/ч; Р - давление воздуха в трубопроводе, МПа.
5 МОНТАЖ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
5.1 Монтаж
преобразователей и
Первичные преобразователи расхода (диафрагмы) устанавливаются во фланцах на прямых участках трубопроводов. Минимальное расстояние от местного сопротивления по направлению потока до диафрагмы должно составлять 100Æ трубопровода, после диафрагмы - 50Æ.
Отбор дифференциального давления осуществляется импульсными линиями, располагаемыми в стальной трубе. Отверстия отбора давления расположены под углом 450 друг к другу. Непосредственно к диафрагме крепится патрубок длиной 90 мм с помощью соединительной приварной муфты (СП). На конце патрубка устанавливается приварной шаровой кран. После крана устанавливается тройник, соединяющийся с трубой импульсной линии. Импульсная линия подводится к блоку клапанному пятивентильному, находящемуся в обогреваемом шкафу и далее к преобразователю дифференциального давления .
Отбор давления осуществляется посредством приварного штуцера (ШП), к которому крепится стальной патрубок, на конце которого установлены: приварной шаровой кран, тройник, штуцер и навертная заглушка. Стальная труба посредством уголка соединяется со стальной трубой импульсной линии, расположенной в обогреваемом шкафу. Импульсная линия соединяется с преобразователем с помощью клапанного блока. Соединительные линии следует прокладывать так, чтобы исключить образование газовых пробок.
Преобразователи температуры, помещенные в защитные гильзы, монтируются в трубопроводы через приварные штуцеры. Длина чувствительного элемента выбирается с расчетом определения температуры в оптимальной точке потока и составляет более 50% диаметра трубопровода.
Чувствительный элемент преобразователя касается защитной гильзы, чтобы снизить погрешность измерения температуры.
Подача воздуха к пневмоотсекателям осуществляется посредством приварного штуцера, соединенного с трубой воздуха КИП. К штуцеру крепится шаровой муфтовый кран, который посредством ввертного соединителя и медной трубы сообщается со стабилизатором давления. После стабилизатора давления следует медная труба, на которой установлен электромагнитный клапан, управляемый сигналами напряжения с контроллера. Электромагнитный клапан осуществляет подачу воздуха к поршню, который воздействует на пневматический клапан.
Исполнительные механизмы установленны на трубопроводе так, чтобы направление регулируемой среды совпадало с направлением, указанным на корпусе клапана.
Мембранные пневматические исполнительные механизмы устанавленны на открытом воздухе при температуре окружающего воздуха от –40 до +50°С. Рабочее давление подводится медными, стальными бесшовными трубами 8х1мм; трубы присоединяются штуцерами с резьбой М20х1,5мм.
5.2 Установка шкафов и станций управления
Шкафы обогрева преобразователей давления устанавленны на конструкциях наружной установки или вблизи установки на кронштейнах.
Шкафы управления и кроссовые шкафы монтированны в специальном помещении аппаратной или в технологических помещениях и наружных установках. На них смонтирована аппаратура, выполнены электрические и трубные проводки, подготовленные к подключению внешних цепей, а также предусмотренные конструкции для установки приборов и подводимых к щитам кабелей. Шкафы монтированны на полу на стойках, обеспечивающих установку шкафа на высоте, удобной для подвода полевых и отвода системных кабелей.
Подвод электрических и трубных трасс к щитам производиться снизу – в каналах (траншеях) или в трубах, заложенных в полу, а также сверху – по конструкциям, закреплённым на стенах или эстакадах. Для прокладки трубных и кабельных трасс в операторной такая система, при которой все электрические кабели подходят к шкафам снизу, а трубные проводки – сверху.
При установке щитов выпоненны следующие требования:
Операторские станции располагаются в зале операторов. В установленном месте, соответствующем установленным требованиям по параметрам микроклимата, освещения и пожеланиям персонала, располагаются компьютерные столы, на которых осуществляется монтаж персональных компьютеров. Рядом со столами располагаются кресла операторов. Системный блок устанавливается во внутреннем пространстве стола. Монитор соединяется с системным блоком кабелем, входящим в комплект поставки. Клавиатура и мышь подсоединяется к задней части системного блока посредством разъемов PS/2. Принтер подключён к персональному компьютеру через USB-кабель.