Проектирование систем автоматизации подогревателя теплофикационной воды
Системный анализ объекта автоматизации. Методы анализа и синтеза схемной, программной и конструкторской документации данной системы. Выбор технических средств автоматизации и монтажных материалов. Разработка узла крепления датчика и щита управления.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.06.2013 |
| Размер файла | 266,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Автоматизация технологических процессов является одним из решающих факторов повышения производительности и улучшений условий труда. Эффективная работа систем автоматизации во многом зависит от качества проектно-сметной документации - её содержания, состава и оформления.
Целью курсового проекта является закрепление и усвоение теоретических знаний и практических навыков в применении методов проектирования систем автоматизации технологических процессов.
Для достижения поставленной цели в ходе работы необходимо решить ряд задач:
1) произвести системный анализ объекта автоматизации;
2) освоить методы анализа и синтеза схемной, программной и конструкторской документации проектируемой системы;
3) осуществить выбор технических средств автоматизации и монтажных материалов АСР и составить заказную спецификацию;
4) произвести конструкторскую разработку узла крепления датчика и щита управления;
5) выбрать и рассчитать регулирующий орган АСР.
Итогом выполнения курсовой работы является разработка текстовой документации и перечня графического материала, включающего в себя функциональную, монтажную и принципиальную электрическую схему АСР, чертеж узла крепления первичного преобразователя и чертеж общего вида щита управления.
1. Системный анализ объекта автоматизации
Подогреватель теплофикационной воды предназначен для ее подогрева до требуемой температуры, значение которой задают в зависимости от температуры наружного воздуха. Подогреватель - поверхностный теплообменник 1 (рис. 1.1), по змеевикам которого с помощью сетевого насоса 10 прокачивают воду. Снаружи змеевики обогревают паром. Источником греющего пара обычно служат отборы паровых турбин или резервирующие их РОУ. Основной регулируемой величиной подогревателя служит температура прямой воды, которую необходимо поддерживать на заданном уровне с высокой точностью, диктуемой в основном условиями экономичной работы теплофикационных турбин.
Рисунок 1.1 - Подогреватель сетевой воды
1 - корпус подогревателя, 2 - регулирующая заслонка; 3 - регулятор температуры; 4 - термоприемники; 5 - регулирующий клапан на линии обвода; 6 - регулятор уровня конденсата; 7, 8 - регулирующие клапаны; 9 - регулятор давления обратной сетевой воды; 10 - сетевой насос
Другой регулируемой величиной служит уровень конденсата греющего пара в корпусе подогревателя. Его следует поддерживать вблизи среднего значения по условиям оптимального теплообмена в подогревателе и опасности заброса воды в трубопровод греющего пара.
Вода циркулирует обычно по замкнутому контуру: насос - подогреватель - тепловая сеть - насос. При этом неизбежные потери в тепловой сети восполняют за счет подпиточной воды, которая поступает на всас сетевых насосов под избыточным давлением. Потери воды в сети имеют характер случайных и неконтролируемых возмущений. Поэтому желательно предусматривать автоматическое регулирование расхода подпиточной воды в зависимости от давления обратной сетевой воды.
Регулирование уровня осуществляют регулятором 6. Его входными сигналами служат уровень конденсата в корпусе и положение регулирующего органа. Регулятор воздействует на открытие или закрытие клапана 7 на линии слива конденсата.
Расход подпиточной воды стабилизируют регулятором 9, работающим по принципу регулирования давления «после себя». Он воздействует на клапан 8, установленный на трубопроводе подпитки.
2. Выбор структуры автоматической системы регулирования уровня (АСР)
автоматизация монтажный датчик управление
При разработке проекта автоматизации в первую очередь необходимо решить, с каких мест те или иные участки объекта будут управляться, где будут размещаться пункты управления, операторские помещения, какова должна быть взаимосвязь между ними, то есть необходимо выбрать структуру управления. Под структурой управления понимается совокупность частей автоматической системы, на которые она может быть разделена по определенному признаку, а также пути передачи воздействий между ними.
Выбор структуры управления объектом автоматизации оказывает существенное влияние на эффективность его работы, снижение относительной стоимости системы управления, её надёжности и ремонтопригодности.
В большинстве случаев объект автоматизации состоит из нескольких связанных между собой участков управления или локальных контуров управления отдельными параметрами одной установки или агрегата. Система управления, в зависимости от решаемых задач, может состоять из нескольких уровней управления. Поэтому различают одноуровневые и многоуровневые системы управления. В рамках данного курсового проекта применяется одноконтурная система управления, так как в полной мере удовлетворяет требования заказчика.
В данном объекте регулирования основная регулируемая величина - это уровень конденсата в подогревателе сетевой воды (ПСВ). Структурная схема автоматической системы регулирования уровня в ПСВ представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Структурная схема АСР уровня конденсата в сетевом подогревателе (СП)
Для такой схемы автоматического регулирования целью является поддержание регулируемой величины (уровня конденсата в сетевом подогревателе) на заданном значении.
От измерительного преобразователя (ИП) уровня поступает импульс, который воздействует на регулирующее устройство (РУ). Также на (РУ) подается сигнал задания. Сигнал рассогласования поступает на блок ручного управления (БРУ), который влияет на пусковое устройство (ПУ). Вследствие этого исполнительный механизм (ИМ) устанавливает положение регулирующего органа (РО) в сторону уменьшения сигнала рассогласования, (УП) - указатель положения. Регулирующее воздействие направлено на уменьшение рассогласования между действительным и заданным значениями регулируемой величины. Регулятор будет действовать на объект до тех пор, пока регулируемая величина не сравняется с заданным значением.
3. Проектирование функциональной схемы АСР
Функциональная схема АСР (ФС) является основным документом при проектировании системы автоматизации, который определяет функциональную структуру и объем автоматизации объекта, а также отображает функции системы автоматизации и их взаимосвязь с автоматизируемым объектом. Под объектом автоматизации понимают совокупность основного и вспомогательного оборудования вместе с регулирующими органами.
При проектировании функциональной схемы должны решаться следующие задачи:
- изучить технологическую схему автоматизируемого объекта;
- составить перечень контролируемых параметров технологического процесса и технологического оборудования;
- на технологической схеме объекта автоматизации определить местоположение точек отбора измерительной информации;
- определить предельные рабочие значения контролируемых параметров;
- выбрать структуру измерительных каналов;
- выбрать методы и технические средства получения, преобразования, передачи и представления измерительной информации;
- решить вопросы размещения технических средств автоматизации (ТСА) на технологическом оборудовании, трубопроводах, по месту и на щитах;
- согласовать параметры измерительных каналов и информационно-вычислительного комплекса (ИВК).
В данной АСР регулируемой величиной является уровень в подогревателе сетевой воды. Следовательно, измерительное устройство уровня устанавливается в корпус ПСВ, измеряемая величина конденсата 600 мм.
Процесс проектирования функциональной схемы системы завершается составлением чертежа, который включает в себя:
- технологическую схему объекта автоматизации;
- первичные и другие средства автоматизации;
- щит автоматизации;
- линии связи между техническими средствами автоматизации;
- основную надпись.
Технологическое оборудование на функциональной схеме изображено в соответствии с ГОСТ 21.403-80 в виде упрощённых контуров.
На технологических трубопроводах показаны только те вентили, задвижки, заслонки, клапаны и другая регулирующая и запорная арматура, которая непосредственно участвует в работе системы автоматизации. Датчики, преобразователи, приборы и вспомогательную арматуру изображают на схемах автоматизации в соответствии с ГОСТ 21.404-85.
Техническим средствам автоматизации, изображенным на функциональной схеме, присвоены позиционные обозначения.
В соответствии с требованиями технологического процесса к объему и уровню автоматизации, и с учетом выбранной структуры управления и технических средств, в курсовой работе разработана функциональная схема АСР уровня конденсата в ПСВ и представленная на листе ФЮРА.421000.014 C2.
4. Составление заказной спецификации приборов и средств автоматизации
Спецификация представляет собой техническую документацию, в которой отражены перечень все необходимые сведения о приборах и средствах автоматизации паровой турбины, предназначена для составления заказа на ее основе средств измерения и автоматизации.
Выбор измерительных устройств уровня
Выбор оборудования осуществляется с учетом параметров измеряемой среды и технологических особенностей процесса измерения. Комплекс технических средств САР базируется на серийно выпускаемых средствах автоматизации
Для измерения уровня в подогревателе сетевой воды целесообразно использовать метод гидростатического давления, т.к. измеряемая среда считается не пригодной для использования других методов.
Преобразователи давления обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра - гидростатического давления (ДГ), уровня в стандартный токовый выходной сигнал (0…5 мА, 4…20 мА, 0…20 мА) дистанционной передачи.
Рассмотрим следующие варианты датчиков:
1) преобразователи давления серии «Метран»;
2) преобразователи серии «Сапфир».
Оба вида преобразователей подходят, они имеют сравнительно близкие характеристики, однако, датчики давления серии «Метран» значительно дешевле, практически в два раза, поэтому воспользуемся преобразователями концерна «Метран». Этим фактором будем руководствоваться и в дальнейшем.
По каталогу в интернете [6], по самой оптимальной цене и конфигурациям, выбираем преобразователь гиростатического давления типа Метран-150-ДГ.
Интеллектуальные датчики серии Метран-150 предназначены для непрерывного преобразования в унифицированный токовый выходной сигнал. Непрерывная самодиагностика. Измеряемые среды: жидкости, в т.ч. нефтепродукты; пар, газ, газовые смеси.
Диапазоны измеряемых давлений:
- минимальный 0-0,025 кПа;
- максимальный 0-60 МПа.
Выходные сигналы:
- 4-20 мА с HART протоколом;
- 0-5 мА.
Альтернативными вариантами могут быть еще преобразователи типа Метран-100-ДГ, но датчик давления типа Метран-100 в настоящий момент снимается с серийного производства т.к. Метран-150 по всем параметрам превосходит данный датчик
Основные технические параметры и характеристики преобразователя Метран 150-ДГ в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Основные технические параметры и характеристики преобразователя
|
Тип преобразователя |
Модель |
Ряд верхних пределов измерений |
Предел допускаемой основной погрешности, % |
|
|
Метран-150-ДГ |
CDR-1 |
10; 16 МПа |
0,1; 0,5 |
Выбор устройств оперативного управления
В качестве устройств оперативного управления в АСР применяются блоки ручного управления (БРУ), пусковые устройства (ПУ) и пр.
БРУ используются для коммутации цепей управления. ПУ - для управления исполнительный механизм.
Основные характеристики устройств оперативного управления представлены в таблице 4.2.1. [5].
Основные характеристики устройств оперативного управления
БРУ-32 основные характеристики:
- ручное переключение с автоматического режима управления на ручной и обратно;
- кнопочное управление интегрирующими исполнительными устройствами; - световая индикация выходного сигнала регулирующего устройства с импульсным выходным сигналом; определение положения регулирующего органа по сигналу от электрического ИМ.
- индикация режимов управления, выходного сигнала регулирующего устройства с импульсным выходным сигналом;
- определение положения регулирующего органа по сигналу от электрического ИМ
- входные сигналы стрелочного индикатора: унифицированные токовые 0…5 мА, 4…20 мА, напряжения 0…10 В
ПБР-2М основные характеристики:
- бесконтактное управление электрическими исполнительными механизмами и приводами, пуск, реверс любых синхронных и асинхронных двигателей мощностью до 1,1 кВт
- управление электрическими исполнительными механизмами и приводами с однофазными конденсаторными электродвигателями
Выбираем устройства оперативного управления типа БРУ-42, выполняющий большое количество разнообразных функций и в вид современности модели.
Для управления МЭО выбран пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-2М, в связи с тем что требуется управление однофазным конденсаторным электродвигателем, предназначенный для общепромышленных условий эксплуатации и имеющий технические характеристики:
Таблица 4.2 - Технические данные ПБР-3А
|
Условия эксплуатации |
Исполнение - УХЛ 4.2 |
||
|
1 |
Температура, єС |
от 5 до 50 |
|
|
2. |
Относительная влажность, % при |
от 30 до 80 |
|
|
температуре, єС |
35 |
||
|
3. |
Вибрация: частота» Нz |
до 25 |
|
|
амплитуда, мм |
до 0,1 |
||
|
4. |
Магнитные поля постоянные или переменные 50 Нz, напряженность, А/м |
до 400 |
Для дистанционного определения положения вала исполнительного механизма выбран дистанционный указатель положения типа ДУП-М.
Выбор исполнительного механизма
Исполнительные механизмы являются приводной частью регулирующего органа (клапан, задвижка, заслонка и т.п.) и предназначены для его перемещения. ИМ в зависимости от используемой энергии подразделяются на следующие виды: пневматические; гидравлические; электрические.
Наибольшее распространение при автоматизации объектов теплоэнергетики получили электрические ИМ. В общем случае электрический ИМ включает электропривод (электродвигатель и редуктор), блок сигнализации положения и штурвал. Штурвал предназначен для ручного перемещения выходного вала ИМ. Блок сигнализации состоит из блока концевых выключателей и датчика положения ИМ. Концевые выключатели ИМ позволяют отключать электродвигатель при достижении крайних положений выходного вала ИМ. В зависимости от назначения ИМ комплектуются различными датчиками положения: индуктивным, реостатным (диапазон 0…120 Ом), токовым (0…5 мА или 4…20 мА, или 0…20 мА). Широко распространены следующие типы электрических ИМ: механизмы электрические однооборотные (МЭО), механизмы электрические однооборотные фланцевые (МЭОФ), механизмы прямоходные постоянной скорости (МЭП), механизмы прямоходные кривошипные переменной скорости (МЭПК).
При составлении заказной спецификации был проведен расчет параметров исполнительного механизма (ИМ).
Исходные данные
Внутренний диаметр трубопровода 80 мм
В качестве ИМ был выбран механизм электрический однооборотный - МЭО, т.к. ИМ приводит в движение регулирующий клапан.
Максимальный крутящий момент МЭО
Мmax = 6,89 Dу - 338 = 6,89 80 - 338 = 213,2 Н м,
где Dу - условный диаметр трубопровода, мм.
При выборе МЭО учитывалось условие
МН > Мmax,
где МН - номинальный крутящий момент на выходном валу ИМ, Н м.
В соответствии с величиной крутящего момента, необходимого для перестановки регулирующего органа, выбран из списка [5] ст. 8 механизм электрический однооборотный типа МЭО-250/25-0,25.
Выбор регулирующего устройства
Контроллер предназначен для построения современных АСУ ТП и позволяет выполнять оперативное управление с использованием персональных ЭВМ, автоматическое регулирование, логико-программное управление, защиту и блокировку, сигнализацию и регистрацию событий. Рассмотрим из имеющегося каталога номенклатуры [5] следующие контроллеры.
|
Контроллеры |
Максимальное число Аналоговых (дискретных) входов / выходов и шаг его изменения к |
Основная погрешность, % |
Минимальное время цикла ТП и шаг его изменения ц, мс |
Тип объектов автоматизации |
|
|
КРОСС-500 |
256 (512) к=1, 2, 4, 8 (8, 16) |
0.2, 0.1 |
2 ц=1 |
сложные сосредоточенные |
|
|
ТРАССА-500 |
7648 (7648) к=1, 2, 4 (1, 2, 4) |
0.1 |
2 ц=1 |
простые и сложные рассредоточенные |
|
|
Микроконтроллер МК* |
32 (32) к=1, 2, 4 (1, 2, 4) |
0.1 |
2 ц=2 |
малые сосредоточенные |
|
|
Ремиконт Р-130ISA |
20 (32) к=8, 10 (16) |
0.3 |
10 ц=2 |
малые сосредоточенные |
ТП-технологическая программа
* Микроконтроллер МК входит в состав контроллеров КРОСС-500 и ТРАССА-500, но может применяться и самостоятельно.
Из таблицы № можно выделить 2 контроллера МК и Ремиконт Р-130ISA, которые рассчитаны на малый объект автоматизации. Так как МК имеет ни так много функции как Ремиконт, то основываясь на всех перечисленных фактах останавливаем свой выбор на Ремиконт Р-130ISA.
Контроллер Ремиконт Р-130Isa
Ремиконт Р-130Isa разработанный на базе Ремиконт Р-130 и зарекомендовавший себя как надёжный, простой в эксплуатации, с хорошо развитой технической и программной базой.
Состав контроллеров
Контроллеры P-130 и Р-130ISa представляют собой комплекс технических средств.
В состав контроллеров входят следующие блоки:
- блок контроллера Р-130ISa - БК-1М/01 (модель - регулирующая 01),
- резисторы нормирующие РН-1,
- блоки питания БП-1, БП-4,
- блок усилителей сигналов низкого уровня БУТ-10,
- блок усилителей сигналов резистивных датчиков БУС-10.
- блок усилителя мощности БУМ-10,
- блок переключения БПР-10,
- межблочный соединитель для приборных цепей МБС,
- клеммно-блочный соединитель КБС-0 (для размножения общих точек),
- клеммно-блочный соединитель КБС-1 (для БП-1, БУТ-10, БУС-10, БУМ-10),
- клеммно-блочный соединитель КБС-2,
- клеммно-блочный соединитель КБС-3 (для дискретных цепей ввода-вывода БК-1, БК-1М/01 и БПР-10).
Блоки контроллера БК-1 и БК-1М/01 являются центральными, а остальные - дополнительными.
Центральный блок преобразует аналоговую и дискретную информацию в цифровую форму, ведет обработку цифровой информации и вырабатывает управляющие воздействия.
Дополнительные блоки используются для предварительного усиления сигналов термопар и термометров сопротивления, формирования дискретных выходных сигналов на напряжение 220 В, организации внешних переключений и блокировок и т.п. Контроллеры P-130 и Р-130ISa имеют проектную компоновку, которая позволяет пользователю выбрать нужный набор модулей и блоков согласно числу и виду входных-выходных сигналов.
В данном курсовом проекте используются блоки:
- блоки питания БП-1
- клеммно-блочный соединитель КБС-1
5. Проектирование принципиальной электрической схемы АСР расхода пара
Принципиальная электрическая схема определяет полный состав приборов, аппаратов и устройств (а также связей между ними), действие которых обеспечивает решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации. Принципиальные схемы служат основанием для разработки других документов проекта (монтажных таблиц щитов и пультов, схем внешних соединений и др.) ПЭС служат основанием для разработки других документов проекта: монтажных таблиц щитов и пультов, схем подключения и др.
Эти схемы служат также для изучения принципа действия системы, они необходимы при производстве наладочных работ и в эксплуатации.
В общем случае ПЭС разрабатывают обычно в следующей последовательности:
- на основании ФС составляют четко сформулированные технические требования, предъявляемые к ПЭС;
- применительно к этим требованиям устанавливают условия и последовательность действия схемы;
- каждое из заданных условий действия схемы изображают в виде тех или иных элементарных цепей, отвечающих данному условию действия;
- элементарные цепи объединяют в общую схему;
- производят выбор аппаратуры и электрический расчет параметров отдельных элементов;
- проверяют схему с позиций возможности возникновения ложных цепей или ее неправильной работы при повреждениях элементарных цепей или контактов;
- рассматривают возможные варианты решения и принимают окончательную схему применительно к имеющейся аппаратуре.
На основании ФС и с учетом последовательности и принципа действия технических средств АСР, разработана ее ПЭС, представленная на листе ФЮРА.421000.014 Э3. Спецификация на приборы и средства автоматизации АСР приведена в приложении А.
Получение информации о значениях параметров технологического процесса происходит при помощи измерительных преобразователей типа Метран-150-ДГ (А1). С выходов преобразователя унифицированный токовый сигнал 4…20 мА поступает на вход клеммно-блочного соединителя КБС-1, от которого поступает сигнал через вилки разъёма типа РП15-9 к блоку контроллера БК-1, где преобразуется в дискретный сигнал. Питание БК-1 идет через межблочный соединитель МБС от блока питания БП-1. В БК-1 обрабатываются данные о ходе технологического процесса и вырабатывается управляющие воздействия в соответствии с запрограммированным алгоритмом управления. Далее управляющие воздействия в виде цифрового кода преобразуются в дискретный сигнал и направляется на блок ручного управления БРУ-42 (А3). Затем дискретный сигнал 0…24 В усиливается пусковым устройством типа ПБР-2М (А4) и поступает на обмотку управления исполнительного механизма МЭО А5, после чего вал ИМ начинает вращаться, изменяя положение регулирующего органа. Унифицированный токовый сигнал 4…20 мА с датчика положения выходного вала ИМ поступает на вход блока контроллера, что обеспечивает контроль положения вала ИМ и балансировку соответствующих сигналов при переходе с одного режима управления на другой, а также он поступает на дистанционный указатель положения ДУП-М (А6).
Маркировка Цепей на принципиальной электрической схеме маркируются по функциональному признаку в зависимости от их назначения. Измерительные и управляющие маркируются числами от 1 до 100, цепи питания - от 101. Система автоматического регулирования имеет возможность модернизации, так как имеются свободные маркировки для подключения других технических средств.
Подключение технических средств осуществлялось на основе информации, представленной в каталогах заводов изготовителей и типовых проектных решений.
6. Проектирование монтажной схемы системы автоматического регулирования
Разработку монтажной схемы проведем в два этапа. На первом этапе рассмотрим схему подключения внешних проводок. На втором этапе рассмотрим монтажную схему электрических проводок щита.
На данной схеме в верхней части чертежа изображена таблица, отражающая наименования измеряемых параметров, измеряемых сред, места отбора информационного сигнала, а также позиционное обозначение приборов, присвоенное им в соответствии с принципиальной электрической схемой.
Под таблицей с поясняющими подписями находятся графические изображения измерительных приборов и средств автоматизации, установленных непосредственно на техническом оборудовании и трубопроводе. Исполнительный механизм МЭО-250/25-0,25 и пусковое устройство ПБР-2М изображены в виде прямоугольников, внутри которых указаны номера зажимов и показаны соединения между ними. В нижней части чертежа в виде прямоугольника изображен щит контроля и управления, внутри которого показана сборка зажимов, и подключение к клеммам колодки жил кабелей.
На монтажной схеме электрических проводок щита устройства изображены упрощенно в виде прямоугольников. Над прямоугольниками расположены окружности, разделенные горизонтальной чертой. Цифры в верхней части окружности указывают порядковый номер изделия на щите. В нижней части - записаны позиционные обозначения, согласно функциональной схеме АСР уровня ПСВ.
Также на чертеже изображены сборки зажимов. Над линиями, приходящими к зажимам, указаны маркировки участков цепей в соответствии с принципиальной и с монтажной схемами АСР.
Схема монтажная представлена на листе ФЮРА.421000.014 С4.
7. Выбор проводов, кабелей и импульсных труб проводок щита и внешних проводок
Электропроводки в системах автоматизации выполняют изолированными проводами и кабелями.
Минимально допустимые сечения жил проводов и кабелей электропроводок АСУТП применяются:
- в цепях напряжением 60В и ниже - не менее 0,2мм2 (диаметр 0,5 мм) для медных проводников и 2,5мм2 (диаметр 1,78 мм) для алюминиевых проводников.
- в цепях напряжением выше 60 В не менее 1 мм2 (диаметр 1,13 мм) - для медных проводников и 2,5 мм2 - для алюминиевых проводников.
Для передачи сигналов управления будем использовать кабели марки КВВГ. Эти кабели предназначены для неподвижного соединения к электрическим приборам, аппаратам, сборкам зажимов электрических распределительных устройств. Преимущество этого кабеля в том, что он стойкий при наличии высоких температур, так как изоляция из поливинилхлорида.
Для сравнения возьмем кабель марки КРВБГ, этот кабель не имеет такой защиты и изготавливается из резины, что так же может затруднить прокладку по трубопроводам.
Для силового питания используем кабели той же марки только с алюминиевой жилой АКВВГ, предназначенные для применения в нормальных условиях. Сечение кабелей выбирается, исходя из допустимых токовых нагрузок на этот кабель. [2, табл. 6.11]. Для контрольных кабелей сечение токопроводящей жилы выбрано 1 мм2. Для питания измерительных преобразователей выбираем кабель КВВГ 4х1,0 [2, табл. 11.11]. Для питания приборов, расположенных на щите автоматизации (БП-1, блок ручного управления), пускателя будем использовать кабели АКВВГ 7х1,0, АКВВГ 4х1,0 соответственно. Для всех кабелей в дополнение к необходимым 6, 4 и 2 жилам оставляем одну резервную в соответствии с рекомендациями [2, с. 233]. Для выдачи управляющих воздействий с щита автоматизации на исполнительный механизм и на пускатель будем также использовать контрольный кабель КВВГ.
Выбор марок проводов и кабелей для электропроводки САР уровня проводим в соответствии с рекомендациями, приведенными [3, С. 237, табл. 11.7]. Характеристики выбранных проводов и кабелей представлены в таблице 7.1.
Таблица 7.1 - Характеристики проводов и кабелей электропроводки АСР
|
№ линии |
Марка |
ГОСТ, ТУ |
Число жил |
Номинальное сечение, мм2 |
|
|
1-3 |
АКВВГ |
ТУ 16.К71-310-2001 |
4 |
2,5 |
|
|
4-6 |
КВВГ |
4 |
0,75 |
||
|
7 |
КВВГ |
7 |
0,75 |
||
|
8 |
КВВГ |
10 |
0,75 |
||
|
9 |
КВВГ |
4 |
0,75 |
||
|
10 |
АКВВГ |
14 |
2,5 |
||
|
11 |
АКВВГ |
4 |
2,5 |
Для передачи воздействия контролируемой и регулируемой технологической среды на чувствительные элементы измерительных преобразователей используем импульсные трубные проводки. Выбор сортамента и материала труб для трубных проводок производим по их длине, характеристикам транспортируемой среды и ее параметрам в соответствии с [3, С. 303, табл. 12.3].
Для измерения уровня (по перепаду давления) выбираем бесшовные трубы из материала 12Х18Н10Т размером 142 мм по ГОСТ 8734-75.
8. Конструкторская разработка общего вида щита
Щиты систем автоматизации предназначены для размещения на них средств контроля и управления технологическим процессом, контрольно-измерительных приборов, сигнальных устройств, аппаратуры управления, автоматического регулирования, защиты, блокировки, линии связи между ними (трубная и электрическая коммутация) и т.п.
При выборе щитов необходимо учитывать следующие требования:
- назначение и место установки с учетом размера помещений и условий, в которых предусматривается эксплуатация щитов;
- количество и габариты средств автоматизации на лицевых панелях и внутренностях щита;
удобство монтажа и обслуживания аппаратуры в условиях эксплуатации;
правила техники безопасности в части проходов для обслуживания щитов, установленных в производственных и специальных помещениях.
Учитывая конструктивные особенности, различают несколько типов щитов: щиты шкафные одиночные, двух- и трехсекционные с задними дверьми; щиты панельные с каркасом; щиты шкафные с передней и задней дверью. Выбираем щит типа: шкафной одиночный с задней дверью исполнение I с шириной 600 мм (ЩШ-ЗД-I-600Ч600-УЛХ4-IP30 ОСТ 36.13-76). Выбран щит этого типа, потому что не требуется строгого функционального разделения, количество приборов не велико и рационально выбрать данное исполнение щита.
Рисунок 2 - Поля щита ЩШ-ЗД
Поле 1 - декоративное поле, Поле 2 - функциональное поле
На поле 2 размещаем РУ, БРУ-42, ДУП-М. На высоте 600…1900 мм размещаются реле, регуляторы, элементы аналоговой и дискретной техники, поэтому на высоте 1100 мм размещаем регулирующее устройство. На высоте 1400 мм размещаем блок ручного управления БРУ-42 и задатчик регулируемого параметра, на высоте 1700 мм размещаем дистанционный указатель положения ДУП-М.
На высоте 300…600 мм на внутренней плоскости изображаются горизонтально расположенные блоки и сборки зажимов.
Поле 1 является декоративным, оно не предназначено для установки приборов и аппаратуры.
Общий вид щита представлен на листе ФЮРА.421000.014 СБ.
Список использованных источников
автоматизация монтажный датчик управление
1. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электрических станций: Учебное пособие для вузов / Г.П. Плетнев - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 340 с.
2. Проектирование систем автоматического контроля и регулирования: учебное пособие/ А.В. Волошенко, Д.Б. Горбунов. - Томск: Изд-во ТПУ, 2007. - 109 с.
3. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие/ А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев; Под ред. А.С. Клюева. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 464 с.
4. Технические средства автоматизации технологических процессов: Номенклатурный каталог продукции.-Чебоксары: Изд-во ЗЭиМ, 2006. - 61 с.
5. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное пособие/ А.С. Клюев, А.Т. Лебедев, С.А. Клюев, А.Г. Товарнов; Под ред. А.С. Клюева. - М.: Энергоатомиздат, 2009. - 368 с.
6. ГОСТ 10.704-91: Трубы стальные электросварные прямошовные.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Построение современных систем автоматизации технологических процессов. Перечень контролируемых и регулируемых параметров установки приготовления сиропа. Разработка функциональной схемы автоматизации. Технические характеристики объекта автоматизации.
курсовая работа [836,2 K], добавлен 23.09.2014Характеристика объекта автоматизации. Описание поточной линии для приготовления шоколадных масс. Анализ технологического процесса как объекта автоматизации и выбор контролируемых параметров. Выбор технических средств и описание схемы автоматизации.
курсовая работа [170,4 K], добавлен 09.05.2011Краткая характеристика предприятия, его организационная структура и история развития. Обзор технологического процесса и выявление недостатков. Описание и анализ существующей системы управления. Анализ технических средств автоматизации, его эффективность.
отчет по практике [1,4 M], добавлен 02.06.2015Технические требования к проектируемой системе автоматизации. Разработка функциональной схемы автоматизации. Автоматическое регулирование технологических параметров объекта. Алгоритмическое обеспечение системы. Расчет надежности системы автоматизации.
курсовая работа [749,9 K], добавлен 16.11.2010Разработка системы автоматизации сушки на базе контроллера FX 3U. Выбор и обоснование комплекса технических средств. Достижение на производстве бумажного полотна конечной сухости. Экономическая, экологическая и социальная эффективность автоматизации.
курсовая работа [743,5 K], добавлен 18.07.2014Развертка упрощенной функциональной схемы автоматизации смесителя двух потоков жидкости. Выбор технических средств автоматизации. Реализуемый регулятор отношения. Функциональная модель в IDEF0. Управление инженерными данными. Системы верхнего уровня.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.06.2015Обоснование автоматизации роботизированного технологического комплекса штамповки. Анализ путей автоматизации. Разработка системы и структурной схемы управления РТК. Выбор технических средств. Электромагниты, автоматические выключатели и источники питания.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.01.2014Автоматизация технологического процесса на ДНС. Выбор технических средств автоматизации нижнего уровня. Определение параметров модели объекта и выбор типа регулятора. Расчёт оптимальных настроек регулятора уровня. Управление задвижками и клапанами.
курсовая работа [473,6 K], добавлен 24.03.2015Проект автоматической системы управления технологическим процессом абсорбции оксида серы. Разработка функциональной и принципиальной схемы автоматизации, структурная схема индикатора. Подбор датчиков измерения, регуляторов и исполнительного механизма.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 25.12.2010Обоснование эффективности автоматизации технологического комплекса медной флотации как управляемого объекта. Математическое моделирование; выбор структуры управления и принципов контроля; аппаратурная реализация системы автоматизации, расчет надежности.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.02.2013Строение теплообменных устройств с принудительной циркуляцией воды. Процесс автоматизации водогрейного котла КВ-ГМ-10: разработка системы автоматического контроля, регулирование температуры прямой воды, работа электрических схем импульсной сигнализации.
курсовая работа [973,2 K], добавлен 08.04.2011Анализ состояния автоматизации технологического процесса обжига цементного клинкера. Требования к автоматизированным системам контроля и управления. Выбор технических средств автоматизации: датчик и регулятор температуры, исполнительный механизм.
курсовая работа [902,0 K], добавлен 14.10.2009Описание работы технологической линии. Требования к системе управления. Разработка алгоритма системы автоматического управления линией. Разработка полной принципиальной электрической схемы. Выбор средств автоматизации и разработка щита управления.
курсовая работа [362,3 K], добавлен 10.09.2010Обоснование функциональной схемы системы автоматизации процесса дозирования сыпучих материалов. Выбор редуктора и электродвигателя шнековых питателей, силового электрооборудования, датчиков системы. Выбор шкафа электроавтоматики, его компоновка.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 30.09.2011Конструкция объекта автоматизации - известковой печи. Устройство прямоточно-противоточной регенеративной обжиговой печи. Технологический процесс производства извести и доломита. Построение функциональной схемы автоматизации и выбор технических средств.
курсовая работа [147,6 K], добавлен 19.05.2009Разработка схемы автоматизации сушильно-промывной линии типа ЛПС-120 в соответствии с современными стандартами: выбор элементной базы для автоматизации производства, разработка функциональной схемы, эскиз щита системы, оптимальные настройки регулятора.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 21.01.2009Принцип повышения уровня автоматизации процесса подогревания продукта в теплообменнике. Применение в данном процессе современных средств автоматизации технологического процесса (микропроцессорные программируемые контроллеры, промышленные компьютеры).
курсовая работа [463,7 K], добавлен 10.05.2017Предпосылки появления системы автоматизации технологических процессов. Назначение и функции системы. Иерархическая структура автоматизации, обмен информацией между уровнями. Программируемые логические контролеры. Классификация программного обеспечения.
учебное пособие [2,7 M], добавлен 13.06.2012Перечень средств автоматизации объекта. Выбор и монтаж закладных конструкций отборных устройств и первичных преобразователей. Схема внешних соединений. Технические требования к монтажу вторичных приборов. Расчет мощности двигателей типовых установок.
курсовая работа [49,7 K], добавлен 27.06.2015Основы автоматизации процесса измельчения, задачи и методы управления им. Расчет и построение основных динамических характеристик ОУ1 по каналу регулирования "температура масло гидробака – расход жидкой смазки через маслоохладитель", этапы алгоритма.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 04.06.2014
