Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Января 2012 в 15:08, курсовая работа
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.
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
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
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 |
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 |
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
Стандартное исполнение клапана имеет герметичность класса «В» по ГОСТ 9544-93.
Исполнения отсечной пары могут обеспечивать герметичность до класса «А».
Управление
отсечными клапанами
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
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 |
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: