Проектирование автоматизированной системы управления узла компремирования воздуха

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Января 2012 в 15:08, курсовая работа

Описание

Современная автоматизированная система управления технологических процессов представляет собой многоуровневую человеко-машинную систему управления. Создание АСУ сложными технологическими процессами осуществляется с использованием автоматических информационных систем сбора данных и вычислительных комплексов, которые постоянно совершенствуются по мере развития технических средств и программного обеспечения.

Содержание

Введение 12
1. Разработка функциональной схемы автоматизации и структурной схемы системы управления 14
1.1. Краткое описание технологического процесса 14
1.2. Разработка функциональной схемы автоматизации 16
1.3. Разработка структурной схемы управления 18
1.4. Разработка алгоритмов эксплуатация ТП 19
2. Выбора аппаратного обеспечения системы управления 22
2.1. Выбор КИПиА 22
2.1.1. Техническое задание на выбор КИПиА 22
2.1.2. Выбор измерительных приборов 23
2.1.3. Выбор исполнительных механизмов 29
2.2. Выбор конфигурации ПЛК 33
2.2.1. Техническое задание на выбор ПЛК 33
2.2.2. Выбор конфигурации на SLC-500 34
2.2.3. Выбор конфигурации на Ace-3600 36
2.2.4. Выбор конфигурации на Decont-182 38
2.2.5. Выбор конфигурации на iPAC -8000 39
2.3. Выбор кабельной продукции 41
3. Разработка программного обеспечения 44
3.1. Разработка программного обеспечения для ПЛК 44
3.1.1. Техническое задание на программное обеспечение ПЛК 44
3.1.2. Разработка алгоритмов управления 45
3.1.3. Разработка таблицы каналов ввода-вывода 46
3.1.4. Карты памяти 46
3.1.5. Файлы программ 51
3.1.6. Описание работы подподпрограмм 54
3.1.7. Подсчет быстродействия подпрограмм 55
3.2. Разработка программного обеспечения АРМ оператора 58
3.2.1. Техническое задание на разработку АРМ оператора 58
3.2.2. Конфигурация рабочей станции оператора 59
3.2.3. Разработка таблицы взаимодействия персонала с АСУТП 60
3.2.4. Эскизы графического интерфейса 61
3.2.5. Форма ведомостей смены 63
3.2.6. Руководство пользователя 63
3.2.7. Таблица переменных графического интерфейса 66
Заключение 70
Список используемой литературы

Работа состоит из  1 файл

pz.docx

— 1.98 Мб (Скачать документ)

       

       Рисунок 2.2- Реле потока FS-1R 

       Реле  имеет абсолютную защиту электрических  компонентов от воздействия среды: электрические детали отделяет от жидкой среды металлический сильфон из высококачественной стали. Использование такой стали в конструкции многих деталей защищает прибор от коррозии. Электрический переключающий контакт позволяет выполнять включение/выключение любого из электрических устройств при достижении протоком параметров, при которых происходит срабатывание реле.

    Термопара ТХК-2088

       Термопара - термочувствительный элемент в  измерительных и преобразовательных устройствах. Термопара состоит  из двух спаянных на одном из концов проводников, изготовленных из металлов, обладающих разными термоэлектрическими  свойствами. Спаянный конец, называемый «горячим спаем», погружается в измеряемую среду, а свободные концы («холодный спай») термопары подключаются к входу терморегуляторов.

       Действие  термопар основано на эффекте Зеебека. Если контакты проводящих элементов, образующих термопару, находятся при разных температурах, то в цепи термопары возникает эдс (термоэдс), величина которой однозначно определяется температурой «горячего» и «холодного» контактов и природой материалов, примененных в качестве термоэлектродов.

       В таблице 2.3 приведены технические характеристики хромель-копелевой термопары ТХК-2088. 

Таблица 2.3

Термопара ТХК-2088

Параметр Характеристика
Измеряемые  среды Жидкие и  газообразные химически неагрессивные  среды;

агрессивные не разрушающие материал защитной арматуры.

Диапазон  измерения -40÷ +600 °С (tном = +450 °С);
Номинальные статические характеристики L
Класс допуска 2 по ГОСТ  Р 8.585
Рабочий спай Изолированный
Длинна монтажной части 80 ... 2000 мм
Условное  давление измеряемой среды до 6,3 МПа
Показатель  тепловой инерции:

для изолированных

для неизолированных

 
40 с

8 с

Ресурс Не менее 8000 ч
 

       На  рисунке 2.3 представлена термопара ТХК-2088.

       

       Рисунок 2.3- Термопара ТХК-2088 

       Преимущества:

       - надежная конструкция;

       - возможность работать в широком диапазоне температур

       - дешевизна;

       - малая инерционность;

       - возможность измерения малых разностей температур. 

    Преобразователь термоЭДС СТК-033

       Прибор  технологического контроля СТК-033 предназначен для преобразования сигналов от термопар типов ТХА (K), ТХК (L) с номинальными статическими характеристиками по ГОСТ Р 50431-92 (МЭК 584-1-77) в унифицированный токовый сигнал 0...5 или 4…20 мА по ГОСТ 26.011-80. СТК-033 устанавливаются на стандартную DIN-рейку и имеют сигнализацию аварийного состояния (обрыв входных цепей) с управляющим выходом на оптронном ключе и светодиодную индикацию на передней панели. Питание осуществляется от сети переменного тока 220 В. Приборы используются в системах автоматизированного контроля и управления технологическими процессами.

       На  рисунке 2.4 изображен термопреобразователь СТК-033. 

       

       Рисунок 2.4- Термопреобразователь СТК-033 

       Основные  технические характеристики приведены  в таблице 2.4. 

Таблица 2.4

Технические характеристики СТК-033

Параметр Характеристика
Тип  и номинальная статическая характеристика чувствительного элемента Хромель- копель ТХК (L)
Диапазоны измеряемых температур 0…600°С
Диапазоны выходного сигнала 4…20 мА
Пределы основной допускаемой погрешности 0,25%
Дополнительная  приведенная погрешность от изменения  температуры Не более ±0,5 от основной приведенной погрешности на каждые 10°С
Напряжение  питания 220 В, 50 Гц
Диапазон  рабочих температур 0…+50°С
Габаритные  размеры не боле 45 × 75 × 110 мм
Масса не более 0,3 кг
 
       
      1. Выбор исполнительных механизмов

    Отсечной клапан КМО-Э ЛГ с электроприводом МЭПК- 6300

       Отсечной клапан КМО применяется для автоматического открытия или перекрытия потока жидких и газообразных сред в соответствии с управляющим сигналом. Клапаны изготавливаются с диаметром Dy 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200 мм на условное давление 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10,0; 16,0 МПа.

       Время закрытия (открытия) клапана в стандартном  варианте 5-6 секунд, время закрытия (открытия) может быть увеличено  до 8-12 секунд или уменьшено до 1-2 секунды.

       От  регулирующих клапанов КМР клапаны  КМО конструктивно отличаются специальной  отсечной парой. Новая конструкция  отсечных клапанов, в сравнении с  устаревшими конструкциями клапанов, отличается:

  • большей устойчивостью к загрязненным средам;
  • высокой герметичностью;
  • существенно повышенной надежностью;
  • высокой скоростью срабатывания;
  • обеспечением перекрытия трубопровода как в прямом, так и обратном направлении.

       Стандартное исполнение клапана имеет герметичность  класса «В» по ГОСТ 9544-93.

       Исполнения  отсечной пары могут обеспечивать герметичность  до класса «А».

       Управление  отсечными клапанами осуществляется электроприводом МЭПК за счет подачи или снятия напряжения 24В, 110В, 220В, постоянного тока или 220В переменного тока. При этом давление воздуха сбрасывается из МИМа и клапан срабатывает усилием пружины.

       Привод  МЭПК оснащен 4-мя конечными выключателями и реостатным датчиком.

       Для получения токового сигнала положения (0÷20, 4÷20 мА) к приводу МЭПК поставляется блок усилителя (БУ-30), который не имеет  взрывозащиты и устанавливается вне взрывоопасной зоны.

       Электроприводы  МЭПК имеют общепромышленное исполнение, а также могут иметь взрывозащищенное исполнение с уровнем взрывозащиты «взрывобезопасный», и видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» - маркировка «1ЕхdIIВТ4» или «1ЕхеdIIВТ4».

       Основные  параметры приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.5

Технические характеристики отсечного клапана КМО-Э ЛГ

с электроприводом  МЭПК- 6300

Параметр Характеристика
Время полного хода штока 50 сек
Напряжение  питания 220/380 В, частота 50 Гц (380 В для взрывозащитного варианта)
Выходной  сигнал 4÷20 мА
Мощность  электропривода не более 110 Вт
Ход штока задается в  ходе эксплуатации (максимальный ход  штока - 60 мм)
Усилие  на ручном дублере не более 20 кг при нахождении штока в среднем  положении
Диапазон  рабочих температур окружающего  воздуха от -40 до +50°С
Степень защиты от воздействия окружающей среды IP54 по ГОСТ 14254-96, обеспечивает работу при наличии  в окружающей среде пыли и  брызг воды
 

       Внешний вид отсечного клапана представлен на рисунке 2.5.

       

Рисунок 2.5- Отсечной клапана КМО-Э ЛГ

с электроприводом  МЭПК- 6300 

       Управление  клапаном с электроприводом МЭПК осуществляется трехфазным напряжением  через магнитный пускатель, на который  подается управляющий сигнал 24 В, I> 25 мА. Плюс заводится общий, а минусовые сигналы заводятся через клеммную коробку концевых выключателей, для того, чтобы в крайних положениях размыкалась цепь.  

    Клапан YCST21

       Клапан  для автоматической промывки трубопровода YCST21 укомплектован реле времени, с  возможностью включения 0,5…10 секунд. Нормально  закрытый.

       Основные  параметры приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6

    Технические характеристики клапана YCST21

Параметр Характеристика
Рабочая среда воздух, вода
Температура рабочей среды, °С 10… +150
Рабочее давление, MПa 0,0…1,6
Напряжение  питания DC:12B,24B; AC:24B, 110B, 220B.
Время включения, сек. 0,5...10
Время отключения, сек. 0,5...2700
Материал  корпуса латунь
Катушка S21B: ~22 ВА; =15 Вт, IP65.
 

       Внешний вид клапана YCST21 представлен на рисунке 2.6. 

Рисунок 2.6- Клапан YCST21 

       Электропривод V1K

       Электропривод V1K CLORIUS CONTROLS типа V 3-х позиционный для регулирующих клапанов предназначен для совместного использования с регулирующими клапанами M1F-SFL, M3F. Применяются в системах отопления, теплоснабжения, охлаждения, вентиляции, производственных процессах и других технологических системах. Приводы могут поставляться с возвратной пружиной для закрытия в случае отключения питания, с кронштейном для дополнительного крепления привода, с потенциометром, дополнительными концевыми выключателями.

       Таблица 2.7

       Основные  характеристики электропривода V1K

Параметр Характеристика
Напряжение  питания привода,В 24 или 220
Диаметр, мм 15-150
Частота, Гц 50/60
Входной сигнал 3-х позиционный
Ход штока 4-20 мм (настраивается)
Тип исполнения IP44
Температура рабочей среды, °C -15 +60
Скорость  закрытия 106 сек или  212 сек
Усилие 1200 Н
Функциональное  назначение запорно - регулирующая арматура
 

       Характеристики  привода:

  • Компактное исполнение
  • Автоматические концевые выключатели
  • Высокая точность регулирования
  • Возможность ручного регулирования
  • Дополнительные принадлежности
  • Пониженные шумовые характеристики.

Информация о работе Проектирование автоматизированной системы управления узла компремирования воздуха