Значение автоматизации в промышленности

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация - это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без участия человека, но под его контролем. Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска, снижению себестоимости и улучшению качества продукции.

Основными целями автоматизации технологического процесса являются:

Повышение эффективности производственного процесса.

Повышение безопасности.

Повышение экономичности.

Автоматизация -- область науки и техники, посвященная созданию и эксплуатации систем с компьютерным управлением, которая базируется на знаниях в области механики, электроники и микропроцессорной техники.

Внедрение автоматизации системы позволяет меньше времени тратить на контроль производственного процесса, уменьшать численность обслуживающего персонала, дает экономию материалов, улучшает условия труда и повышает безопасность производства.

Надежность и достоверность технологического контроля и автоматического управления во многом определяются качеством средств автоматизации, систем и устройств технологической сигнализации, защиты и блокировки.

1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ

Основным источником водоснабжения г. Хабаровска служат река Амур, Амурская протока и подземные воды.

В настоящее время предприятием эксплуатируются следующие водозаборы и очистные сооружения:

русловый водозабор из реки Амур производительностью 386 000 м3 в сутки, вода из которого поступает на Головные очистные сооружения водопровода (ГОСВ) проектной производительностью 386 000 м3 в сутки;

Очистные сооружения для горячего водоснабжения (ОСГВ) проектной производительностью 100 тыс. м3/сут. с забором смешанной воды р. Амур и протоки Амурской;

Тунгусский водозабор, проектной производительностью 106 тыс. м3/сут.

дренажный русловой водозабор «Красная речка», проектной производительностью 9 тыс. м3/сут.;

подземный водозабор инфильтрационного типа на о. Заячий проектной производительностью 15 тыс. м3/сут.;

подземный водозабор на о. Уссурийский, производительностью 0,024 тыс. м3/сут.

Контроль качества питьевой воды на всех стадиях очистки и в распределительной сети осуществляет центральная химико-бактериологическая лаборатория водопровода, имеющая аттестат аккредитации Госстандарта России.

Водопроводная сеть -- один из наиболее важных элементов системы водоснабжения. Чтобы избежать вторичного загрязнения воды по сети специалистами предприятия применяются новые (как отечественные так и зарубежные) технологии и материалы при строительстве и ремонте инженерных сетей.



1.1 Уровень автоматизации предприятия

Автоматизация на объектах, обеспечивающих водоснабжение, необходима для повышения эффективности технологического процесса добычи и транспортировки воды, снижения затрат электроэнергии, повышения качества и надежности подачи воды потребителям. Рассматривается автоматизация артезианских скважин и станции водозабора промышленного предприятия, а также схема управления водоснабжением жилого дома.

Современные системы водоснабжения и канализации - это совокупность сложных сооружений, механизмов и аппаратов, все части которой должны точно и без сбоев работать совместно. К ним относятся водоприемные сооружения, станции очистки воды, сети водоснабжения и канализации с обслуживающими их устройствами, насосные станции.

На этих объектах осуществляется ряд гидравлических, физико-химических и микробиологических процессов. К числу основных особенностей систем водоснабжения и канализации как объектов автоматизации.

Система автоматизации состоит из следующих элементов: датчиков (давления, температуры, расхода и т. п.), измерительных преобразователей, модулей ввода/вывода данных, компьютера и/или программируемого контроллера, исполнительных устройств.

Управление насосами скважин и водозабора до внедрения автоматизированной системы производилось вручную. Оперативный контроль параметров: состояние насоса, давление воды, текущий и суммарный расходы воды - на станции водозабора отсутствовал. Диспетчер для поддержания необходимого уровня воды в накопительных емкостях совершал обход всех скважин и включал/выключал насосы при помощи пульта управления.



2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА

2.1 Описание технологического процесса участка производства

Насосные станции (НС) представляют собой сложный электрогидравлический технический комплекс сооружений и оборудования, в котором осуществляется преобразование электрической энергии в механическую энергию потока жидкости и управление этим процессом преобразования.

Насосная водопроводные станции в зависимости от места, занимаемого в общей системе водоснабжения, подразделяют на станции 1-го, 2-го, 3-го и последующих подъемов и канализационные.

Основным назначением НС является обеспечение:

требуемого графика подачи жидкости для нормальных и аварийных условий;

наименьших затрат на сооружение, оснащение и эксплуатацию;

требуемой степени надежности и, следовательно, определенной степени бесперебойности работы;

долговечности, соответствующей технологической значимости объектов, в состав которых они входят;

удобства эксплуатации (широкое применение автоматики и телемеханики);

эксплуатации при непрерывно изменяющихся объемах, режимах потребления жидкости и изменяющемся составе потребителей.

В зависимости от назначения можно выделить следующие виды НС: хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий; оборотного водоснабжения промышленных предприятий; канализационные; систем теплоснабжения; дренажные; противопожарного водоснабжения; мелиоративные; нефтеперекачивающие и др.

2.2 Выбор параметров подлежащих контролю и регулированию

Для того чтобы разработать функциональную схему, необходимо определить какие параметры будут подлежать контролю и регулированию, нужно определить места установки датчиков и их характеристики. Также нам необходима обратная связь с объектом управления, чтобы мы могли оказывать управляющее воздействие. Для этого необходимо подобрать соответствующие исполнительные механизмы. Т.к. разрабатываемая схема функциональная, то достаточно будет определить задачи, решение которых возлагается на тот или иной исполнительный механизм и место его установки.

Таблица 1 - Технологические параметры, подлежащие контролю и регулированию

Наименование измеряемой величины	Значения параметра	Тип преобразователя	Место отбора	Среда воздействия
Контроль уровня воды	3 м	Уровнемер радарный ЭЛЕМЕР-УР-31	Резервуар хранения воды	вода
Контроль давления воды на выходе	106,7 кПа	ПД100-ДИ	Насосная станция	воды
Контроль уровня осадка	0,2 м	Датчик уровня ультразвуковой КУС 70	Насосная станция	воды
Температура воды	50С	Термометр сопротивления ДТСхх4	Резервуар хранения воды	Вода
Регулирование давления на выходе	1,6 МПа	РД, Ду 25-100	Насосная станция	Вода
Регулирование расход воды	150м3\ч	Метран-150 ДА	Насосная станция	Вода



3. СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

3.1 Обоснование выбора первичных устройств и вторичных приборов контроля

3.1.1 Контроль уровня воды

Радарные уровнемеры предназначены для бесконтактного измерения значения уровня жидкостей, сыпучих и кусковых продуктов, в том числе: нефти и нефтепродуктов, кислот, щелочей, различных водных растворов в резервуарах различного типа и непрерывного преобразования измеренного значения в выходной аналоговый или цифровой сигнал.

Принцип действия уровнемера ЭЛЕМЕР-УР-31 основан на измерении разницы частот радиосигнала излученного радаром и отраженного от поверхности контролируемой среды. В результате обработки сигнала электронным блоком формируются цифровой и токовый выходные сигналы, пропорциональные текущему значению измеряемого уровня.

Таблица 2 - Технические характеристики ЭЛЕМЕР-УР-31

Наименование параметра	Величина параметра
Максимальная длина, мм	20 000
Выходной сигнал, мА	от 4 до 20
Оптическое отношение	4:1
Точность	1%
Коэффициент излучения	0,95
Условия эксплуатации
Рабочая температура	От -40 до +90

3.1.2 Контроль давления на выходе

Данные модели характеризуются повышенной точностью измерения (от ±0,5% ВПИ), устойчивостью к гидроударам и относительно низким выходным шумом (не более ±16 мкА). Преобразователи данных моделей предназначены для систем автоматического регулирования и управления на основных и вторичных производствах в промышленности: гидро- и пневмосистемах, системах водоподготовки и теплоснабжения, котельной автоматике, автоматике водоканалов,

Наименование параметра	Величина параметра
Атмосферное давление рабочее,кПа	От 66 до 106,7 кПа
Выходной сигнал, мА	от 4 до 20
Оптическое отношение	4:1
Точность	1%
Коэффициент излучения	0,95
Рабочая температура	От -40 до 100 °С

Таблица 3 - Технические характеристики ПД100-ДИ

3.1.3 Контроль расхода воды

Для контроля уровня был выбран датчик ультразвуковой КУС-70. Принцип работы датчика основан на измерении рассеянного света.

Излучаемый инфракрасным источником светорассеивателя при столкновении с нерастворенными частицами среды и фиксируется двумя фотоприемниками. Опорный светодиод обеспечивает компенсацию интенсивности инфракрасного источника. Технические характеристики датчика ультразвукового КУС-70представлены в таблице

Таблица 4 - Технические характеристики датчика ультразвукового КУС-70

Параметры прибора	Величина
Потребляемый ток	20 мА
Класс точности	0,2
Выходной сигнал	4-20 мА
Напряжение питания	24 В

3.1.4 Контроль температуры воды

Предназначены для температурных измерений твердых, жидких и газообразных сред, неагрессивных к защитной арматуре и материалу чувствительного элемента (ЧЭ) датчика. Кабельный вывод обеспечивает удобство и быстроту монтажа, но ограничивает верхний предел измеряемых температур - до 150 °С. Для монтажа датчиков ДТСхх4 со штуцером на объекты измерения температуры рекомендуется применять гильзы ГЗ.16 и ГЗ.25, бобышки Б.П.1 и Б.У.1.

Таблица 5 - Технические ДТСхх4

Наименование параметра	Величина параметра
Рабочая температура C	-50 °C до +150
Основная приведённая погрешность	0,25
Выходной сигнал, мА	от 4 до 20
Напряжение питания, В	от 12 до 36
Потребляемая мощность, ВА	0,8
Срок службы, год	12
Рабочая температура, °С	от -40 до +100

3.1.5 Регулирование давления на выходе

Регуляторы расхода (перепада давления) РР. Принцип действия основан на уравновешивании силы упругой деформации пружины настройки усилием, создаваемым регулируемой средой на мембранном узле. Регуляторы используются в промышленных установках, тепловых пунктах, системах водоснабжения и других объектах.

Таблица 6 - Техническая характеристика Ду 25-100

Наименование параметра	Величина параметра
Пределы регулировани МПа	1,6
Основная приведённая погрешность	0,25
Выходной сигнал, мА	от 4 до 20
Напряжение питания, В	от 12 до 36
Потребляемая мощность, ВА	0,8
Срок службы, год	12
Температура регулируемой среды°С	От 0 до +255



3.2 Свойства системы регулирования и выбор регулирующего устройства

Для определения сигнала закона управления определяются динамические параметры объекта управления.

Водопроводная станция является многоемкостным объектом управления. Для определения динамического параметра давления строится кривая разгона, изображенная на рисунке 1. (переходный процесс с минимальной квадратичной площадью отклонения)

Рисунок 1 - Статическая характеристика: 1 - избыточное давление; 2 - расход воды

Рисунок 2 - Кривая разгона: 1 - избыточное давление; 2 - расход воды

Динамическими параметрами является:

-запаздывание,;

- постоянная времени,;

- коэффициент передачи объекта управления, Коу.

Расчетное время регулирования T на кривой разгона не превышает 10 секунд

На основании расчётов ?µ и ? L из таблицы определяют передаточный коэффициент объекта, т.е. максимальное отклонение регулируемой величины к величине положения регулирующего органа вызвавшего это отклонение.

Исходя из отношения т/Т выбран регулятор по роду действия: т/Т = 0,53< 1,5. Регулятор по роду действия непрерывный.

На основании отношения т/Т по переходному процессу с минимальной квадратичной площадью управления определяются динамический коэффициент регулирования Rд, т.е. степень воздействия регулирующего устройства на объект управления.

И = 0,62

П = 0,47

ПИ = 0,39

ПИД = 0,35

И =28/0,9 = 31,1 П = 10/0,9= 11,1 ПИ = 18/0,9=20 ПИД = 13/0,9 = 14,4

На основании расчётов применяются пропорциональный закон управления. Параметром настройки регулирующего устройства является коэффициент регулирования.

Кр = 0,9Т / Ко т

Кр = 0,9*2/2*0,45 = 2.

Поверка коэффициента регулирования по его графическим зависимостям.

Кс =Кр*Ко

Кр =3/2=1,5

Расчет параметров настройки по приближенным формулам и графическим зависимостям примерно одинаковы, следовательно, параметры настройки регулятора определены верно. На основании П - закона регулирования уровня воды для системы управления в качестве регулятора используется прибор ОВЕН 2ТРМ1

3.3 Выбор средств автоматизации, электроаппаратуры

3.3.1 Автоматический выключатель

Выбор автоматического выключателя производится по номинальным напряжению и току с соблюдением условий:

U ном.а ? Uном.с;



где, U ном.а - номинальное напряжение автоматического выключателя, В;

Uном.с - номинальное напряжение сети, В;

I ном.а ? I длит;

где, I ном.а - номинальный ток автоматического выключателя, А;

I длит - длительный расчетный ток нагрузки, А.

Таблица 7 - Приборы подключенные на силовую цепь нагрузки

Наименование	Кол-во	Мощность
Тензорезисторный преобразователь Метран 100-ДИ	1	0,7 ВА
Измеритель ОВЕН ТРМ200-Щ1	1	10 ВА
Измеритель - регулятор ОВЕН 2ТРМ1	1	12 ВА
Измеритель - регулятор ОВЕН ТРМ10-Щ11	1	10 ВА
Радарный уровнемер Овен ПДУ-3	1	6 ВА
Задатчик РЗД-22	2	4 ВА
Блок ручного управления БРУ - 7	2	7 ВА
Исполнительный механизм МЭО-16/25-0,25-93	2	130 ВА
Итого		320,7 ВА

Суммарная нагрузка в схеме равняется 320,7 ВА. Определяется расчетный ток.

I дл = S / U = 320,7 / 220 = 1,46 А

По таблице 11 номинальный ток автоматического выключателя равен 10 А, так как 10 А > 1,46А, и напряжением 220 В.

Автоматический выключатель АП-50-2Т (двухполюсной, комбинированный) используется в качестве защиты элементов электрической схемы от коротких замыканий и перегрузок. Автоматический выключатель с комбинированным расцепителем тока - электромагнитный и тепловой.

Таблица 8 - Технические характеристики выключателя автоматического АП50Б-2МТ

Параметры прибора	Величина
Номинальный ток расцепления, А	10
Число блокировочных контактов	2

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину. При перегрузке один из концов биметаллической пластины изгибается и через механизм расцепления производит отключение контактов.

3.3.2 Выбор пакетных выключателей и переключателей тумблеров

В качестве ключа выбора режима используется переключатель двухполюсной, характеристики которого сведены в таблицу 9.

Таблица 9 - Технические характеристики переключателя ПП2-10

Параметры прибора	Величина
Питание, В	~220
Частота, Гц	50
Номинальный ток контактов, А	10

Таблица 10 - Выключатель однополюсной ПВ1-10

Параметры прибора	Величина
Напряжение, В	~ 220
Частота, Гц	50
Номинальный ток контактов, А	6

3.3.3 Задающее устройство

Задатчик ручной РЗД рассчитан на установку заданного параметра. Представляет собой реостатный 20%-й преобразователь.

На передней панели РЗД расположена ручка установки значения параметра.



Рисунок 3 - Схема задатчика РЗД-22.

Таблица 11 - Технические характеристики задатчика РЗД-22

Параметры прибора	Величина
Входной сигнал, %	0 … 100
Питание, В	~ 220, 50
Мощность, ВА	4
Шкала делений	10

3.3.4 Клапан односедельный прямого действия

Клапан установлен фланцевым соединением на трубопроводе (винты, шайбы, уплотнители). Аналоговый унифицированный сигнал 4 -20 мА поступает с пускателя на цифровой позиционер.

Цифровой позиционер - устройство, вмонтированное на пневмоэлектрическом клапане преобразующий электрический сигнал в физическую величину (сжатый воздух).

Таблица 12 - Технические характеристики позиционера Logix 520 MD

Параметры прибора	Величина
Питание, В	24
Входной сигнал, мА	4 - 20
Диапазон давления, кПа	150 - 600
Диапазон изменения давления на выходе	0 - 100%

Для регулирования был выбран регулировочный клапан односедельный прямого действия.



Таблица 13 - Технические характеристики клапана ARI-STEVI 462

Параметры прибора	Величина
Диаметр, мм	300
Диапазон температур, °С	- 196 … +538
Диапазон давления, кПа	150 - 600
Материал	Сталь марки 316

3.4 Описание работы схем автоматизации

3.4.1 Контроль расхода воды в водопроводной станции

Для контроля расхода воды используется ультразвуковой расходомер SONOELIS SE406X. (поз. 1а), который присоединен компенсационными проводами к измерителю ОВЕН ТРМ200-Щ1 (поз. 1б).

3.4.2 Контроль давления пара

Для контроля давления пара используется тензорезисторный преобразователь Метран-100- ДИ-1152 с унифицированным сигналом (ТСПУ) (поз. 2а), который соединяется с измерителем - регулятором ОВЕН ТРМ10-Щ11(поз. 2б).

3.4.3 Контроль уровня воды

Для контроля уровня воды используется радарный уровнемер Rosemount 3300 1152 с унифицированным сигналом (поз. 3а) подключенный к измерителю 2ТРМ1-Щ1 (поз. 3б)

3.4.4 Контроль температуры воды

Для контроля температуры воды используется термоэлектрический преобразователь медный ТСМ гр.50 (поз. 4а) подключенный к двухканальному измерителю ОВЕН ТРМ200-Щ1 с двумя универсальными входами. (поз. 4б).



3.4.5 Регулирование уровня воды в баке

Для регулирования уровня воды в деаэраторе, используется радарный уровнемер Rosemount 3300 (поз. 5а), присоединен к измерителю - регулятору с ПИД - регулированием ОВЕН 2ТРМ1 (поз. 5б), к нему подключен задатчик РЗД-22(поз. 5в), с помощью которого задается значения регулируемого параметра.

Автоматическое или ручное регулирование осуществляется переключателем ПП2-10 (поз. 7г). Ручное управление осуществляется выключателем однополюсным ПВ1-10 (поз. 5д).

В случае неравенства регулируемого избыточного давления с заданным, в регулирующем устройстве формируется сигнал рассогласования, поступающий на тиристорный пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-2И (поз. 6в), включающий исполнительный механизм МЭО-63/100-2(поз. 6б), который перемещает седельный однооборотный регулирующий клапан ARI-STEVI 462 (поз. 6а) до установления текущего значения равным заданному. Указатель положения дистанционный ДУП-М (поз.5и) подключен к исполнительному механизму.

3.4.6 Регулирование избыточного давления в водопроводной станции

Для регулирования избыточного давления, используется тензорезисторный преобразователь Метран-100-ДИ-1152 с унифицированным сигналом (ТСПУ) (поз. 7а), присоединен к измерителю - регулятору с ПИД - регулированием ОВЕН ТРМ10-Щ11 (поз. 7б), к нему подключен задатчик РЗД-22(поз. 7в), с помощью которого задается значения регулируемого параметра.

Автоматическое или ручное регулирование осуществляется переключателем ПП2-10 (поз. 7г). Ручное управление осуществляется выключателем однополюсным ПВ1-10 (поз. 6д).

В случае неравенства регулируемого уровня с заданным, в регулирующем устройстве формируется сигнал рассогласования, поступающий на тиристорный пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-2И (поз. 8в), включающий исполнительный механизм МЭО-25/100-1(поз. 8б), который перемещает седельный однооборотный регулирующий клапан ARI-STEVI 462 (поз. 8а) до установления текущего значения равным заданному. Указатель положения дистанционный ДУП-М (поз. 7и) подключен к исполнительному механизму.

3.5 Выполнение кабельных, (импульсных) трасс

Электрические проводки проложены по кратчайшему расстоянию между устройствами первичными устройствами к измерителям контроля, регулирования к пневмоэлектрическим клапанам с минимальным числом поворотов, параллельно стенам и перекрытиям и во избежание электрических помех по возможности подальше от технологического оборудования, электрооборудования, силовых и осветительных линий.

Места прокладки электрических подводок доступны для монтажа и обслуживания.

Электрические проводки должны быть надежно защищены от сотрясения, вибрации и механических повреждений, а также от вредных влиянии влаги, агрессивных газов и пыли, укладывают в перфорированные лотки. Лотки выполнены из листа с отверстиями. Выводы кабелей осуществляется в защитных трубах и гибких металлических рукавах.

Лотки расположены на высоте 2 метра над землей

Перфорированный лоток - конструкция, предназначенная для прокладки в ней проводов и кабелей. Лоток изготовлен из несгораемого материала.



3.6 Выбор щита автоматизации

Щит должен соответствовать ОСТ 36.13-76. и руководящим материалам РМ3-82-83. Щит предназначен для установки в закрытых помещениях с температурой окружающей среды от -30оС до +50оС и относительной влажностью не более 80%, с отсутствием вибрации агрессивных газов, паров и токопроводящей пыли.

Шкафной щит монтируется в аппаратном помещении на металлическом основании из швеллера, приваривается и заливается бетоном. Положение аппаратов внутри щита должно соответствовать требованиям инструкции эксплуатации.

Положение щита должно быть строго вертикальным. Питание в щите осуществляется по кабельным трассам, в нижней части щита.

Каркас состоит из четырёх стоек, скрепленных болтами, верхней и нижней рамки. С передней стороны каркаса между стойками устанавливают одну или две перемычки швеллера для крепления фасадных панелей. Стойка выполнена в виде швеллера с приваренными на концах кронштейнами, имеющими отверстия для крепления стоек к рамам. Рама сварена из двух одинаковых деталей швеллерного типа. На основании РТМ 25-91-82 необходимо чтобы между фланцами приборов, крепления хвостовых частей, было не менее 70мм снизу и не менее 30мм сверху.

Заземление приборов в щите производится: провод, прикрепленный к корпусу прибора, находящегося под напряжением, крепится к боковой стенке в нижней части щита. Щит крепится швеллером к общему заземлению цеха, которое подсоединено к металлическому пруту, забитого в землю на глубину 2 метра.



3.7 Описание компоновки и средств контроля и регулирования на щите

Компоновка аппаратуры, арматуры и установочных изделий (в дальнейшем именуемые «аппаратура») должна быть выполнена с учётом их конструктивных особенностей, функционального назначения, обеспечения удобства монтажа и эксплуатации, размеров монтажных зон щитов.

Позиционные обозначения приборов и аппаратуры, установленных на фасадных панелях, выполняют штемпелеванием на задних поверхностях этих панелей в непосредственной близости от прибора (аппаратура).

Для обеспечения необходимых комфортных условий эксплуатации и безопасного обслуживания приборы в щите рекомендуется располагать на следующих расстояниях от нижней кромки опорной рамы:

2000 мм - предохранитель, автоматический выключатель;

Таблица 14 - Соединения проводок в щите

Проводник	Откуда идёт	Куда идёт	Данные провода	Примечание
Технические требования
Таблица соединений выполнена на основании
схемы Э3
800	XTC	SF:1	ПВ 1х1
801	SF:1	PS1:16	ПВ 1х1
801	SF:1	PS2:16	ПВ 1х1
801	SF:1	PS3:16	ПВ 1х1
801	SF:1	P1:13	ПВ 1х1
801	SF:1	P2:13	ПВ 1х1
802	XT1	PS1:17	ПВ 1х1
802	XT1	PS2:17	ПВ 1х1
802	XT1	PS3:17	ПВ 1х1
802	XT1	P1:14	ПВ 1х1
802	XT1	P2:14	ПВ 1х1
803	GB1:3	BP1:1	ПВ 1х1
804	GB1:4	BP1:2	ПВ 1х1
805	GB2:3	BL1:1	ПВ 1х1
806	GB2:4	BL1:2	ПВ 1х1
807	SX:2	SF1:3	ПВ 1х1
808	SX:1	SF1:2	ПВ 1х1
110	P1:7	RP1:1	ПВ 1х1
111	P1:9	RP1:2	ПВ 1х1
112	P1:11	RP1:3	ПВ 1х1
113	BP1:3	P1:15	ПВ 1х1
114	BP1:4	P1:17	ПВ 1х1
115	P1:8	SA1:1	ПВ 1х1
116	P1:10	SA1:3	ПВ 1х1
117	P1:12	SA1:5	ПВ 1х1
118	SA1:2	Y1:20	ПВ 1х1
119	SA1:4	KM1:8	ПВ 1х1
120	SA1:6	Y1:6	ПВ 1х1
121	SA1:7	KM1:10	ПВ 1х1
122	SA1:8	SB1:1,3	ПВ 1х1
123	Y1:23	KM1:7	ПВ 1х1
124	Y1:9	KM1:9	ПВ 1х1
125	KM1:3	Y1:1	ПВ 1х1
126	KM1:4	Y1:2	ПВ 1х1
127	KM1:5	Y1:3	ПВ 1х1
128	KM1:6	Y1:4	ПВ 1х1
129	P3:3	Y1:16	ПВ 1х1
130	P3:4	Y1:17	ПВ 1х1
131	P3:5	Y1:18	ПВ 1х1
132	Y1:13	P1:14	ПВ 1х1
133	Y1:14	P1:16	ПВ 1х1
134	Y1:15	P1:18	ПВ 1х1
135	P2:7	RP2:1	ПВ 1х1
136	P2:9	RP2:2	ПВ 1х1
137	P2:11	RP2:3	ПВ 1х1
138	BL1:3	P2:15	ПВ 1х1
139	BL2:4	P2:17	ПВ 1х1
140	P2:8	SA2:1	ПВ 1х1
140	P2:10	SA2:3	ПВ 1х1
141	P2:12	SA2:5	ПВ 1х1
142	SA2:2	Y2:20	ПВ 1х1
143	SA2:4	KM2:8	ПВ 1х1
144	SA2:6	Y2:6	ПВ 1х1
145	SA2:7	KM2:10	ПВ 1х1
146	SA2:8	SB2:1,3	ПВ 1х1
147	Y2:23	KM2:7	ПВ 1х1
148	Y2:9	KM2:9	ПВ 1х1
149	KM2:3	Y2:1	ПВ 1х1
150	KM2:4	Y2:2	ПВ 1х1
151	KM2:5	Y2:3	ПВ 1х1
152	KM2:6	Y2:4	ПВ 1х1
153	P4:3	Y2:16	ПВ 1х1
154	P4:4	Y2:17	ПВ 1х1
155	P4:5	Y2:18	ПВ 1х1
156	Y2:13	P2:14	ПВ 1х1
157	Y2:14	P2:16	ПВ 1х1
158	Y2:15	P2:18	ПВ 1х1
1	PS2:3	BP2:1	ПВ 1х1
2	PS2:4	BP2:2	ПВ 1х1
3	PS2:5	BP2:3	ПВ 1х1
4	PS2:6	BP2:4	ПВ 1х1
5	PS3:3	BL2:1	ПВ 1х1
6	PS3:4	BL2:2	ПВ 1х1
7	PS3:5	BL2:3	ПВ 1х1
8	PS3:6	BL2:4	ПВ 1х1
9	PS1:5	BF:1	ПВ 1х1
10	PS1:6	BF:2	ПВ 1х1
11	PS1:7	BF:3	ПВ 1х1
12	PS1:8	BF:4	ПВ 1х1
13	PS1:9	BK	ПВ 1х1
14	PS1:10	BK	ПВ 1х1
15	PS1:11	BK	ПВ 1х1
16	PS1:12	BK	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	PS1	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	PS2	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	PS3	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	KM1	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	KM2	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	P1	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	Y1	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	P2	ПВ 1х1
Земля	Рейка для уст.	Y2	ПВ 1х1



2) 1500 мм - регуляторы, функциональные блоки, элементы аналоговой техники, преобразователи;

3) 500 мм-сборки контактных зажимов вертикальны е;

Размещение приборов и аппаратов не должно ухудшать или делать затруднительным монтаж и эксплуатацию их (снятие крышек, доступ к установочным отверстиям, а также органам управления аппаратов).

Установка аппаратуры внутри щитов по ОСТ 36.13-76 и ОСТ 36.ЭД113-79. Внутри щитов с приборами и СА на фасадных панелях, электрическую аппаратуру следует, как правило, располагать на левой стенке, а пневматическую - на правой для обеспечения необходимого удобства монтажа и эксплуатации.

3.8 Таблица соединений электрических проводок в щите

Для монтажа электропроводок систем автоматизации используются унифицированные конструкции лотков, в состав которых входят различные элементы (угольники, тройники, крестовины, элементы проходов через стены и т.д.). На лотках провода и кабели должны прокладываться пучками, вплотную друг к другу в один слой. Лотки устанавливаются на высоте не менее 2 метров от уровня пола или площади обслуживания.

Электропроводка в щите выполняется с помощью кабелей и проводов. Электропроводка внутри щита, подключение приборов КИПиА - используются провод: ПВ - провод медный с поливинилхлоридной изоляцией.



3.9 Расчётный раздел

3.9.1 Расчёт специальных устройств автоматизации

В качестве регулирующего органа используется заслонка чугунная поворотная. Она устанавливается на трубопроводе диаметром Dу = 150 мм. Заслонка выполнена из чугуна с удельным весом с = 2,73 кг/ дм3 .

Поворотная заслонка имеет следующие характеристики диаметр и толщину.

Диаметр заслонки рассчитывается по формуле

d=0,95 · Dу,

где Dу - диаметр трубопровода, см

d=0,95·150=142,5 мм,

Толщина заслонки д,мм

д=0,02·150= 3

Площадь диска заслонки S, мм2 определяется по формуле площади круга

S= · R2 ,

где R - радиус заслонки, мм2

S=3,14·71,252 = 15900,625 мм2 = 159 см2

Объем заслонки V,см3 определяется по формуле

V=S·д,

V=159·3=477 см3= 0,477 дм3

Вес заслонки определяется по формуле

N=V·с,

где с - удельный вес материала заслонки;

N=0,477·2,73=1,431 кг, N=1,4·9,81=12 кгс.

На основании расчета веса заслонки выбирается исполнительный механизм типа МЭО-40/10-0,25.

Мн = 40 кгс/м - номинальный крутящий момент на выходном валу,

10 - время полного хода выходного вала, сек,

0,25 - число оборотов выходного вала, об,

S - полная мощность, равная 40 Вт.

Данный исполнительный механизм имеет электродвигатель типа RA71A4

Таблица 15 - Технические характеристики электродвигатель RA71A

Параметры прибора	Величина
Напряжения питания, В	220
Частота, Гц	50
Потребляемая мощность, кВт	0,25
Число оборотов в минуту об/мин	1000
Cosц	0,78
КПД, %	65

3.9.2 Расчёт и выбор аппаратов и средств защиты

Выбор автоматического выключателя производится по номинальным напряжению и току с соблюдением условий:



U ном.а ? Uном.с;

где, U ном.а - номинальное напряжение автоматического выключателя, В;

Uном.с - номинальное напряжение сети, В;

I ном.а ? I длит;

где, I ном.а - номинальный ток автоматического выключателя, А;

I длит - длительный расчетный ток нагрузки, А.

Таблица 16 - Приборы подключенные на силовую цепь нагрузки

Наименование	Кол-во	Мощность
ТСП-0193-01	1	0,7ВА
Измеритель ОВЕН ТРМ200-Щ1	1	4 ВА
Измеритель - регулятор ОВЕН ТРМ 138	1	8 ВА
Датчик уровня Rosemount 3300	1	6 ВА
Задатчик РЗД-22	2	4 ВА
Блок ручного управления БРУ - 7	2	7 ВА
Исполнительный механизм МЭО-40/25-0,25-93	2	130 ВА
Итого		160 ВА

Определяется расчетный ток.

I дл = S / U = 74,7 / 220 = 0,33 А

По таблице 16 номинальный ток автоматического выключателя равен 1,6 А, так как 1,6 А > 0,33 А, и напряжением 220 В.

Выбор предохранителя.

Предохранитель предназначен для защиты сетей от коротких замыканий и перегрузки. Работа плавки предохранителей основана на тепловом действии электрического тока. Когда ток в защищаемой цепи превышает определенное значение, плавкая вставка расплавляется, создавая разрыв цепи.

Предохранитель типа ПТ имеет номинальное напряжение до 220В и ток 10А номинальный ток плавких вставок 10 А.

3.9.3 Расчёт сечения кабеля, проводов и выбор их типов

Сечение проводов питающей и распределительных сетей системы электропитания приборов и средств автоматизации выбрали по условиям нагрева электрическим током и механической прочности.

Питающая и распределительная сеть системы электропитания относится, к сетям, не требующим зашиты от перегрузки, и защищаются только от коротких замыканий.

Сечения проводов и кабелей в соответствии с условием нагрева электрическим током определяется по таблицам допустимых длительных токовых нагрузок на провода и кабели с учетом условий их прокладки. Для практических расчётов условия нагревания проводов длительным расчётным током имеет вид

Iдлит. доп. > Iрасч. 1,6 ? 0,33 А

где - Iдлит. доп. - допустимый длительный ток для провода и кабеля при нормальных условиях прокладки, А.

Iрасч. - длительный расчётный ток линии, А.

Выбираем кабель КВВГ с сечением жилы 0,5мм2. КВВГ - кабель с медными жилами с поливинилхлоридной изоляцией в поливинилхлоридной оболочке без защиты, с количеством жил 18, сечением 0,5.



4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Техника безопасности включает организационные и технические мероприятия и средства, предотвращающие воздействие на работающих вредных производственных факторов, обеспечивающих защиту людей от поражения электрическим током.

4.1 Меры безопасности

- Защитное заземление должно обеспечить защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. Защитное заземление выполняют путём преднамеренного электрического соединения (металлическими проводниками) нетоковедущих частей электроустановок с "землёй".

- Защитное отключение - это система быстродействующей защиты, автоматически (за 0,2 и менее) отключающая электроустановку при возникновении в ней опасности поражения человека электрическим током. Применяется в тех случаях, когда невозможно или трудно осуществить защитное заземление.

- Перед проведением электроремонтных работ проводят следующие мероприятия: оформляют наряд-допуск; ремонт производят не менее чем двое рабочих; отключают электропитание; вынимают плавкие предохранители; замыкают накоротко токоведущие провода (после снятия напряжения) заземляют.

- На автоматическом выключателе вывешивают предупредительный плакат "Не включать -- работают люди".



4.2 Правила противопожарной безопасности

Пожары возникают по различным причинам и в ряде случаев приносят значительный материальный ущерб, а иногда приводят к гибели людей. На предприятии должно быть организовано:

- Обучение всех рабочих и служащих правилами пожарной безопасности и действиям на случай возникновения пожара. Лица, не прошедшие инструктаж о соблюдении мер пожарной безопасности, не допускают к работе.

- Осуществление мероприятий, направленных на обеспечение пожарной безопасности, возлагается на руководителей предприятий и на начальников цехов.



5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Расчет капитальных затрат на автоматизацию

В этой части, производится расчёт экономической эффективности внедрения ректификационной колонны и сравнение технико-экономических показателей работы подразделения. Экономическая эффективность внедрения системы ректификационной колонны определяется путём сопоставления технико-экономических показателей работы установки до и после внедрения системы. Расчётные данные сопоставимы, то есть объём выпускаемой продукции, материальных ресурсов, сменность работы принимается по двум вариантам.

В приведенной таблице (табл. 17) перечень показателей устанавливается применительно к проектируемому варианту внедрения автоматического устройства.

Таблица 17 - Технико-экономические показатели выдувной машины

Показатели, единицы измерения	Варианты
	До автоматизации	После автоматизации
1. Годовой объем производства, шт.	1220000	1830000
4. Электроэнергия, кВт*ч	11	15
5. Цена:	---	---
электроэнергия, руб. за 1 кВт*ч	3,61	3,61
6. Количество рабочих, чел	4	3
Оператор установки	3	2
СлесарьКИПа	1	1

Капитальные вложения - составная часть капитал образующих инвестиций. Они представляют собой затраты, направленные на создание и воспроизводство основных фондов.

В состав капитальных затрат входят:

- затраты на строительно-монтажные работы, связанные с реконструкцией зданий и устройством фундаментов для оборудования;

- затраты на приобретение оборудования;

- затраты на проектно-изыскательные работы;

- затраты на научные исследования.

Расчёт затрат на приобретение или изготовление оборудования определяют по действующим ценам и сводят в таблицу.

Таблица 18 - Сметно-финансовые показатели на приобретение оборудования

Название	Кол-во шт.	Сметная стоимость (руб.)
		За единицу	Всего
1 Датчик температуры бесконтактный инфракрасный EIS16	1	21336	21336
2 Датчик избыточного давления пьезоэлектрический ПД100	1	5 723	5 723
3 Датчик положения магнитный CSV-1	3	803	2049
4 Измеритель-регулятор 2ТРМ1	5	3540	17770
5Двигатель асинхронный взрывозащищенный АИУМ225	2	4320	8640
9 Задатчик РЗД-22	2	2650	5300
10 Ключ выбора режима ПП2-10	2	400	800
11 Переключатель ПВ1-10	2	21	42
12 Щит шкафной ШЩ-ЗД	1	22000	22000
13 Автоматический выключатель АП-50МТ2	1	200	200
14 Блок питания БП906	4	2000	8000
Итого		62993	91860

Стоимость монтажных работ по установке оборудования, приобретённого...