Автоматизация управления системой теплоснабжения

Характеристики измерительных приборов. Устройство и работа датчика «Метран 43»

«Метран 43» позволяет с погрешностью ±0,2 измерять давление в низком диапазоне при высоком статическом давлении Рстат..

«Метран43» модель 3494-01 измеряет среды, такие как: газ, пар, жидкость. Датчик имеет избыточное рабочее давление: 4,0; 6; 10; 25. Основная допустимая приведенная погрешность ±г составляет для всех 0,2; 0,25; 0.5. Его масса не более 3 кг. Выходной сигнал у этого датчика составляет 0-5; 0-20; 4-20; 5-0; 20-0; 20-4,так как характер выходного сигнала линейно возрастающий или линейно убывающий. Диапазон температур измеряемой среды от 40 до 4000С. Датчики устойчивы к воздействию относительной влажности окружающего воздуха до (95 ±3)% при 350С и более низких температурах без концентрации влаги. Степень защиты датчика от воздействия воды по ГОСТу 14254. Энергетическое питание датчиков осуществляется (36±0,72)В постоянного тока.

Материал деталей измерительного блока, штуцера- нержавеющая сталь 12*18 Н10Т, мембрана датчиков- сталь 36НХТЮ, корпус- алюминиевый сплав.

3. Регулирующие приборы

Регулирующие приборы Р25, предназначены для применения в системах автоматического регулирования и управления технологическими процессами (таблица 3).

Таблица 3

Наименование параметра	Тип прибора	Номинальное значение параметра	Точность регулировки
Давление пара в барабане котла.	Р25.1.1 МЗТА	90 мм в. ст.	±1 мм в. ст.

Питание приборов осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц.

Технические характеристики подведены в таблицу 4.

Таблица 4

Наименование и техническая характеристика Технических средств САУ Завод-изготовитель	Тип, марка оборудования	Ед.	Кол-во
Регулирующий прибор	Р 25.1.1. ТУ 25.02.1948-76	Шт.	1
Номинальный диапазон измерения входных сигналов-от 0 до 0.5 В( изменение взаимоиндуктивности от 0 до 10 мГн)
Количество подключаемых измерительных преобразователей- от 1 до 3 дифференциально-трансфонрматорных измерительных преобразователей
Диапазон изменения сигнала корректора в процентах от номинального диапазона изменения входного сигнала от -100±25 до +100±25
. Диапазон изменения сигнала задатчика в процентах от номинального диапазона изменения входного сигнала от -20±5 до +20±5
Габаритные размеры 120?240?285 мм.
Масса прибора не более 5 кг.

Мощность потребляемая от сети не более 22 В*А Входное сопротивление

а) для сигнала 0-5 мА - не более 100 Ом

б) для сигнала 0-20 мА - не более 25 Ом в) для сигнала 0-10В - не менее 15 кОм Выходные сигналы:

а) импульсы напряжения постоянного пульсирующего тока среднего значения напряжения 24 В

б) изменение состояния бесконтактных ключей, которые допускают коммутацию пульсирующего постоянного или переменного тока.

Перемещение указателя положения исполнительного механизма при изменении сигнала измерительного преобразователя положения на 1 В не менее 100% шкалы индикатора. Выходные бесконтактные ключи приборов коммутируют переменной частотой 50 Гц и пульсирующий постоянный ток с амплитудным значением до 1 А. при действующем значении тока от 0,1 до 0,5 А. и действующим значении напряжения внешнего источника питания выходных цепей не более 250 В.

Функции выполняемые прибором:

- совместное с исполнительным механизмом формирование постоянной скорости пропорционально-интегрального закона регулирования;

- суммирование сигналов, поступающих от измерительных преобразователей с естественными электрическими выходными сигналами, формирование и усиление сигнала рассогласования, введение информации о заданном значении величины;

- управление исполнительным механизмом в режиме ручного управления;

- преобразование сигнала от дифференциально-трансформаторного измерительного преобразователя положения исполнительного механизма в сигнал постоянного тока.

- формирование электрических импульсов постоянного или переменного тока на выходе для управления исполнительным механизмом с постоянной скоростью перемещения;

Технические устройства, работающие с МЭО

Пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-2.

ПБР-2 предназначен для без контактного управления электрическим исполнительным механизмом по ГОСТ 7192-80 (таблица 5). Управление пускателями осуществляется от регулирующих устройств.

Пускатели предназначены для эксплуатации в следующих условиях:

a) температура окружающего воздуха от +5 до +50°С;

б) относительная влажность окружающего воздуха от 30 до 80%;

в) вибрация с частотой до 25 Гц и амплитудой виброперемещения 0,1мм;

г) высота не более 1000м над уровнем моря;

д) положение в пространстве - любое.

Конструктивно пускатель выполнен в виде вдвигаемой в кожух платы из гетинекса ,на которой установлены все элементы схемы. Электрические межэлементные соединения выполнены методом печатного монтажа. Плата закрепляется в кожухе винтами. Выводные клеммы проходят через колодку и закрываются крышкой , которая крепится винтами. Через вырез в колодке выведен винт заземления.

Управление пускателями ПБР-2 от регулирующих устройств с пассивными выходными ключами или при дистанционном управлении осуществляется путем замыкания клемм пускателя. При этом происходит реверсивное управление электродвигателем исполнительного механизма. Управление пускателями ПБР-2 от регулирующих устройств с активным выходом осуществляется подачей управляющего сигнала на клеммы пускателей. При этом отпираются теристоры и на управляющие электоды силовых семисторов подается отрицательное отпирающее напряжение. Это вызывает отпирание семисторов , осуществляя реверсивное управление электродвигателем исполнительного механизма.

4. Характеристика исполнительных механизмов

На котле в качестве исполнительных механизмов используются МЭО-250/25-0.25Р механизм электрический однооборотный. МЭО предназначен для перемещения регулирующих органов в системах автоматического регулирования технологическими процессами в соответствии с командными сигналами автоматических регулирующих и управляющих устройств. Его технические характеристики зафиксированы в таблице 6.

Назначение

Механизмы исполнительные электрические однооборотные постоянной скорости МЭО-250 предназначены для перемещения регулирующих органов в системах автоматического регулирования в соответствии с командными сигналами, поступающими от регулирующих и управляющих устройств. Механизмы должны размещаться под крышей и в закрытых необогреваемых помещениях и предназначены для работы в следующих условиях: - температура окружающего воздуха от -30 до +50 0C;

относительная влажность окружающего воздуха до 95% при температуре 35 0C и более низких температурах без конденсации влаги;

вибрация в диапазоне частот от 5 до 30 Гц и амплитудой до 0,1 мм

наличие пыли и брызг воды;

отсутствие прямого воздействия солнечной радиации и атмосферных осадков;

Механизмы тропического исполнения выполнены в исполнении T категории размещения 2 и предназначены для работы при температуре от -10 до +50 0C и относительной влажности до 100% при температуре 35 0C с конденсацией влаги.

Механизмы не предназначены для работы в средах, содержащих агрессивные пары, газы и вещества, вызывающие разрушение покрытий изоляции и материалов и во взрывоопасных средах.

Электрическое питание механизмов осуществляется однофазным током напряжением 220 или 240 В с частотой (50 +1)Гц или 220 В с частотой (60+1) Гц. Допустимое отклонение напряжение питания -от +10 до -15%.

Режим работы механизмов повторно- кратковременный реверсивный с номинальной частотой включений до 320 раз в 1 час и продолжительностью включений до 25% при нагрузке на выходном валу в пределах от номинальной противодействующей до 0,5 номинального значения сопутствующей. При этом механизмы допускают работу в течение 1ч. в повторно-кратковременном режиме с частотой включений до 630 раз 1 час и продолжительностью включений до 25% со следующим повторением не раньше,чем через 3 часа. Интервал времени между выключением и включением на обратное направление - не менее 50мс. Максимальная продолжительность непрерывной работы механизма в реверсивном режиме не должна превышать 10 мин.

Пусковой крутящий момент механизмов при номинальном напряжении питания превышает номинальный момент не менее, чем в 1,7 раза.

Выбег выходного вала механизмов при отсутствии нагрузки на выходном валу не превышает

1% полного хода выходного вала - для механизмов с временем полного хода 10с;

0,5% полного хода выходного вала - для механизмов с временем полного хода 25с;

0,25% полного хода выходного вала - для механизмов с временем полного хода 63с и более.

Люфт выходного вала механизмов не более 0,750 . Для механизмов с номинальной нагрузкой на выходном валу 40 Н*м допускается люфт до 10

5. Обоснование требований к разрабатываемой САУ

С развитием науки, новых технологий, постоянно возрастают требования к качеству, надежности и безопасности технологических процессов. В связи с этим следует использовать наиболее современные средства автоматического управления на базе IBM PC совместимых микроконтроллеров.

По заданию руководителя, заменяя контроллер, марки Ремиконт-25.1.1., реализуем систему управления на базе регулирующего микропроцессорного контроллера Ремиконт-Р130.

Котлоагрегат представляет значительную опасность для обслуживающего персонала и всего производства в целом, поэтому требования к надежности средств измерения , их точности и качества измерения имеют самые высокие значения. Во избежание возникновения аварийных ситуаций, требуется выбрать наиболее современные, точные и быстродействующие средства измерения. С помощью которых было бы возможно обеспечить вышеназванные требования, контроль, дистанционную передачу и управление технологическими параметрами.

В процессе регулирования необходимо обеспечивать необходимую точность регулируемых параметров. Так при регулировании уровня воды в барабане котла, точность датчика уровня должна быть такой чтобы обеспечивать слежение за следующим значением относительно оси котла

min=-100мм ,max=+100мм.

Исходя из сложности всех процессов протекающих в котлоагрегате необходимо обеспечить наиболее “чистое” в экологическом аспекте производство,то есть такое ,которое не повлекет за собой различного рода загрязнения окружающей среды.

Структура системы и распределение функций должны быть выполнены в соответствии с этими требованиями. Необходимым условием при разработке САУ является обеспечение максимально возможной безопасности и надёжности работы системы. Основные требования к разрабатываемой САУ:

· Визуализация процесса регулирования на пульте оператора

· Обеспечение быстрого перехода системы в безопасный режим при аварийной ситуации

· Дистанционное управление оператором с пульта

· Сигнализация на пульте оператора

· Визуализация состояния технологического процесса и оборудования на пульте

· Оперативное изменение настроек регулятора

6. Выбор комплекса технических средств системы автоматизации

Рис.3 Схема автоматизации объекта

Выбор регулирующего прибора

По заданию преподавателя переходим на микроконтроллер “Ремиконт”- Р-130. Он является оптимальным для решения поставленных задач

Этот контроллер предназначен для автоматического регулирования и логико-программного управления технологическими процессами в электротермической, энергетической, металлургической, химической, нефте- и газоперерабатывающей, стекольной, пищевой и других отраслях промышленности. Благодаря малоканальности Ремиконт Р -130 позволяет , с одной стороны , экономично управлять небольшим агрегатом и , с другой --обеспечить высокую живучесть крупных систем управления . Преимуществом такой системы является ее гибкость, позволяющая оперативно, при необходимости программными средствами изменять алгоритм управления, регулирования и защиты, параметры и законы регулирования. Повышенная надежность, высокие технико-экономические показатели, а также возможность качественного отображения информации и осуществления дистанционного управления дают большие преимущества новой системе управления технологическими процессами перед старой.

Ремиконт Р -130 имеет две модели -- логическую и регулирующую .

Регулирующая модель предназначена для решения задач автоматического регулирования , логическая модель -- реализации логических программ шагового управления .

Регулирующая модель Ремиконта Р -130 позволяет вести локальное , многосвязное, каскадное, супервизорное, программное регулирование. В сочетании с обработкой дискретных сигналов эта модель позволяет выполнять также логические преобразования сигналов и вырабатывать не только аналоговые или импульсные, но и дискретные команды управления .

Строение этой модели дает возможность вручную или автоматически включать, отключать , реконфигурировать и переключать контуры регулирования, при этом все эти операции выполняются безударно независимо от сложности структуры управления .

Логической моделью Ремиконта Р-130 формируется логическая программа шагового управления анализом условий выполнения каждого шага, условным или безусловным переходом программы к заданному шагу , заданием контрольного времени на каждом шаге. Модель позволяет выполнять также разнообразные функциональные преобразования аналоговых сигналов и вырабатывать не только дискретные , но и аналоговые управляющие сигналы. Один комплект Ремиконт Р-130 позволяет комплексно решить задачу автоматизации, включая автоматическое регулирование, логическое управление или их комбинацию.

Программирование контроллера выполняется специалистами, знакомыми со средствами контроля и управления в АСУТП. Процесс программирования сводится к тому , что путем последовательного нажатия нескольких клавиш из библиотеки , зашитой в постоянной памяти , извлекаются нужные алгоритмы , эти алгоритмы объединяются в систему заданной конфигурации и в них устанавливаются требуемые параметры настройки.

Ремиконт Р-130 имеет энергонезависимую память. С помощью встроенной батареи при отключении питания запрограммированная информация сохраняется. Запрограммированная информация может быть записана в ППЗУ

Для сопряжения с вычислительными средствами верхнего уровня управления (персональным компьютером) в Ремиконте Р-130 предусмотрен канал цифровой последовательной связи с интерфейсом ИРПС и RS-232. Существует возможность объединения нескольких контроллеров в цифровую локальную сеть кольцевой конфигурации - “Транзит” кольцевой конфигурации . Для такого объединения никаких дополнительных устройств не требуется . В одну сеть могут включаться как одинаковые , так и различные модели контроллеров . Через сеть контроллеры могут обмениваться информацией в цифровой форме по витой паре проводов . Стандартные аналоговые и дискретные датчики и исполнительные устройства подключаются к Ремиконту Р -130 с помощью индивидуальных кабельных связей .Внутри контроллера сигналы обрабатываются в цифровой форме.

В состав Ремиконта Р-130 входят: центральный блок (имеющий 30 модификаций, отличающихся числом аналоговых и дискретных сигналов ввода/вывода), клеммно-блочные соединители для подключения внешних устройств, блок питания и ряд дополнительных блоков (БУТ, БУМ, БУС, БПР), использующиеся для предварительного усиления сигналов с различных датчиков и формирования стандартных выходных сигналов. Центральный блок преобразует аналоговую и дискретную информацию в цифровую форму , ведет обработку цифровой информации и вырабатывает управляющие воздействия . Все модели Ремиконта Р-130 содержат средства оперативного управления , расположенные лицевой панели контроллера , позволяющие вручную изменять режимы работы, также вручную управлять исполнительными устройствами , устанавливать задание, контролировать сигналы и индицировать ошибки, управлять ходом выполнения программы .

Ремиконт Р-130 снабжён развитой системой самодиагностики и тестирования, благодаря которой могут быть быстро обнаружены неисправности и легко локализованы.

Для дистанционной передачи информации об отказе предусмотрены специальные дискретные выходы .

Для регистрации параметров технологических процессов (t, p и т.д.) и аварийных сообщений используется принтер. Вывод на печать параметров осуществляется во времени и по запросу оператора.

На месте оператора может использоваться РС:

просмотр информации

просмотр состояния оборудования

приём и подтверждение сигналов аварийных сообщений

архивирование информации

распечатка протоколов вывод графиков

Технические характеристики:

Габаритные размеры (приборное исполнение) 80?160?360

Параметры питания:

а) напряжение, В 220,240

б) частота, Гц 50,60

в) потребляемая мощность, не более 9Вт,15ВА

Общие функциональные параметры

Максимальное число алгоблоков 99

Число алгоритмов в библиотеке 76

Время цикла,с 0,2-2,0

Погрешность цифровой обработки информации,%

а)суммирование и вычитание 0

б)умножение и деление 0,01

в)извлечение квадратного корня 0,1

г)объем памяти,кБайт:

-ПЗУ 32

-ЗЗУ 32

Вход-выход:

Аналоговые входные сигналы:

унифицированные 0-5 мА(Rвх=400Ом) 0-20мА(Rвх=100Ом) 4-20 мА(Rвх=100Ом) 0-10 В(Rвх=27кОм)

Аналоговые выходные сигналы:

- унифицированные 0-5 мА(Rн?2кОм) 0-20мА(Rн?0,5кОм) 4-20 мА(Rн?0,5кОм)

Дискретные входные сигналы:

Сигнал логического 0,В 0-7

Сигнал логической 1,В 18-30

Входной ток (при напряжении 24В),мА 9

Дискретные выходные сигналы: транзисторный выход:

максимальное напряжение коммутации ,В 40

максимальный ток нагрузки каждого выхода,А 0,3 сильно точный релейный выход:

тип реле РПГ-8 максимальное напряжение коммутации переменного (действ. значение)или постоянного тока ,В 220 максимальный ток нагрузки каждого выхода,А 2

Выбор блока ручного управления (БРУ)

БРУ позволяет осуществить переход от автоматического режима управления к ручному режиму, и управлять системой в этом режиме.

БРУ состоит из переключателя “автоматическое-ручное управление” и кнопок управления исполнительным механизмом.

Выбран тип БРУ-32

Данный блок предназначен для переключения цепей управления исполнительными механизмами. Переключатель режимов предназначен для ручного переключения цепей управления. Режиму управления “Автомат” соответствует положение нажатое, с поворотом против часовой стрелки, а не нажатое - режиму “Ручной”.

Данный блок имеет:

-мощность, потребляемую из блоков ,не превышающую 2,5 Вт

-массу блока 0,7 кг

-средний срок службы 10 лет

Завод изготовитель : ”Промприбор”,г.Чебоксары

Выбор технического устройства, работающего с МЭО

В качестве усилителя мощности выбираем пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-3А. Пускатель предназначен для бесконтактного управления электрическим исполнительным механизмом. ПБР-3А содержит устройство, обеспечивающее защиту трехфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором от перегрузки.

Выбор исполнительного механизма.

Вместо МЭО -250/25 -0,25P, включаем в нашу систему исполнительный механизм типа МЭОФ-100/10-0,25-97К , имеющим наименьший номинальный полный ход выходного вала равный 10 оборотов.

Замена приведёт:

1) к лучшему функционированию в целом;

2) к увеличению долговечности (до15 лет) ;

3) к увеличению работоспособности;

4) к повышению надёжности;

5) к быстродействию.

Этот более современный исполнительный механизм ,обладает более лучшими характеристиками ( Таблица 7) по сравнению с прежде установленным.

Таблица 7

Наименование	Ном. крутящий момент на выходном валу	Ном. время полного хода вых. вала	Ном. полный ход выходного вала	Потр. мощность	Масса	Напряжение
МЭОФ-100 10-0,25-97К	100	10	0,25	430	26,5	380

Принцип работы механизмов заключается в преобразовании электрического командного сигнала во вращательные перемещения выходного органа.

Механизмы МЭОФ, в системах автоматического регулирования , предназначены для перемещения рабочих органов запорно-регулирующей трубопроводной арматуры поворотного принципа действия (шаровые и пробковые краны, поворотные дисковые затворы, заслонки и пр.) технологическими процессами различных отраслей промышленности руководствуясь командными сигналами, поступающими от регулирующих или управляющих устройств.

Основные функции выполняемые исполнительным механизмом:

· позиционирование рабочего органа трубопроводной арматуры в любом промежуточном положении;

· автоматическое, дистанционное или ручное открытие/закрытие трубопроводной арматуры;

· автоматический и дистанционный останов рабочего органа арматуры в любом промежуточном положении;

· формирование информационного сигнала о конечных и промежуточных положениях рабочего органа арматуры и динамике его перемещения;

Механизмы состоят из следующих основных частей: редуктора, электродвигателя, блока сигнализации положения, ручного привода.

Существует два способа управления этими механизмами:

1)Бесконтактное управление. Оно осуществляется с помощью пускателей ПБР-3А,ПБР-2М или трехпозиционных тиристорных усилителей ФЦ.

2)Контактное управление. Оно осуществляется с помощью электромагнитных пускателей.

Выбор регулирующего органа

В качестве регулирующего органа выбрали клапан серии Q-Top5 фирмы NELES-JAMESBURY.

Клапан с верхним эксплуатационным входом и с регулирующим элементом Q-TRIM,снижающим шум и кавитацию, где перфорированные пластины позволяют регулировать потоки в очень широком диапозоне расходов, даже очень загрязненных сред.

Одно из достоинств этого клапана это то ,что номинальные размеры клапанов Q-T5, включая фланцы, соответствуют размерам плунжерных клапанов и стандартам ANSI, что позволяет им быть взаимозаменяемыми. Используются для регулирования потоков жидких углеводородов, газов, пара и воды.

Размеры DN 40-400

Температура среды -200….+600?С

Давление 25 кPа

Материалы Углеродистая сталь

6. Выбор структуры регулятора

Для решения задач регулирования используется регулирующая модель контроллера (рис 4). В каждом контроллере можно реализовать до четырех независимых или взаимосвязанных контуров регулирования. В каждом контуре регуляторы могут быть одного или разных типов, никаких ограничений на сочетание видов регулятора не накладывается .

При построении регуляторов чаще всего используются следующие алгоритмы:

ЗДН - задание;

РИМ - регулирование импульсное;

РАН - регулирование аналоговое;

РУЧ - ручное управление;

ВАА, ВАБ - ввод аналоговый группы А и (или) Б;

ОКО - оперативный контроль контура регулирования;

ИВА , ИВБ - импульсный вывод группы А и (или) Б;

АВА, АВБ - аналоговый вывод группы А и (или) Б;

ЗДН - алгоритм, формирующий сигнал задания. Этот алгоритм снабжен также переключателем вида задания, с помощью которого можно выбирать один из трех видов задания: ручное, программное или внешнее. При ручном задании сигнал задания устанавливается оператором вручную; при программном задании изменяется во времени по заданной программе (этом дополнительно используются алгоритмы программного задания ПРЗ); при внешнем задании сигнал задания либо формируется внутри контроллера с помощью других алгоритмов, либо поступает извне через цепи аналогового входа, либо поступает, извне по сети ”Транзит”.

РИМ - это “ядро” импульсного регулятора. Алгоритм используется при построении ПИД регулятора, работающего в комплекте с исполнительным механизмом постоянной скорости. Помимо формирования закона регулирования, в алгоритме вычисляется сигнал рассогласования, этот сигнал, фильтруется, вводится зона нечувствительности. Алгоритм как правило применяется в сочетании с алгоритмом импульсного вывода ИВА(ИВБ), который преобразует выходной аналоговый сигнал алгоритма РИМ в последовательность импульсов; управляющих исполнительным механизмом. Алгоритм содержит узел настройки, позволяющий автоматизировать процесс настройки регулятора.

РУЧ - алгоритм, с помощью которого регулятор из автоматического режима можно перевести на режим ручного или дистанционного управления. В ручном режиме алгоритм РУЧ позволяет управлять исполнительным механизмом вручную, при дистанционном управлении сигнал, управляющий исполнительным механизмом, может либо формироваться какими - алгоритмами (основного ПИ ) внутри контроллера, либо поступать извне через аналоговые входы контроллера, либо поступать извне по сети Транзит .

Алгоритм ОКО выполняет двойную функцию. С одной стороны, он позволяет передать команды, поступающие от клавиш лицевой панели, алгоритмам оперативного управления и, с другой, - всю оперативную информацию вывести на индикаторы расположенные, на лицевой панели контроллера. Алгоритм ОКО необходимо задействовать для того чтобы алгоритмы оперативного управления - ЗДН, РУЧ - выполняли свои функции. С помощью специальной группы алгоритмов ввода - вывода организуется связь регулятора с внешними цепями контроллера - датчиками и исполнительными механизмами.

Аналоговые сигналы вводятся в контроллер с помощью АЦП, однако, для того, чтобы “подключиться” к этим сигналам, необходимо задействовать алгоритмы ввода аналогового сигнала: ВАА для группы А и (или) ВАБ для группы Б. В этих алгоритмах производиться калибровка аналогового сигнала. При калибровке путем смещения корректируется “нуль”, а путем масштабирования - диапазон изменения входного сигнала. Выходные сигналы алгоритма ВАА представляют собой аналоговые сигналы,которые поступают на вход контроллера.

Сигналы на аналоговом выходе контроллера формируются аналогично. Для этого используются алгоритмы аналогового вывода АВА ( группа А ) и (или) АВБ (Б). В этих алгоритмах также корректируется “нуль” и диапазон изменения выходного сигнала. Поступление выходных сигналов импульсного регулятора на исполнительный механизм происходит через дискретные выходные цепи контроллера. Однако на выходе алгоритма РИМ формируется не дискретный, а аналоговый сигнал. Поэтому этот сигнал необходимо преобразовать в импульсную форму, что выполняется с помощью алгоритма импульсного вывода ИВА для группы А и (или) ИВБ для группы Б. В алгоритме ИВА устанавливается минимальная длительность импульса, поступающего на дискретный выход контроллера, также в нем указывается, какой по номеру контур обслуживается каждым каналом алгоритма (необходимо для того, чтобы задействовать индикаторы “меньше” - “больше” на лицевой панели контроллера)

Блок ручного управления (БРУ)

Осуществляет: ручное или дистанционное переключение и автоматический режим управления на ручной и обратно; световую сигнализацию положения цепей (БРУ - 22); кнопочное управления интегрирующими исполнительными устройствами; световую индикацию выходного сигнала регулирующего устройства с импульсным выходным сигналом; определение положения регулирующего органа по сигналу 0-5мА или 0-10В от ЭИМ (БРУ-32) (рис 5);

Алгоритм используется для управления и контроля за аналоговыми сигналами. Алгоритм применяется в сочетании с алгоритмом ОКД и совместно с ним позволяет переключать цепь внешнего аналогов сигнала на ручной задатчик и изменять сигнал этого задатчика вручную с помощью клавиш лицевой панели контроллера.

7. Организация безударных переходов САУ

По заданию преподавателя в данном проекте необходимо организовать безударный переход при отступлении к последнему значению управляющего сигнала.

Организация безударного перехода нужна для обеспечения надежности системы регулирования уровня в барабане котла. Эту задачу можно решить подключив к системе регулирования второй регулятор Р-130, соединив их между собой сетью “Транзит”. Данный вариант организации безударного перехода обеспечивает более надежное регулирование, чем использование второго РИМа.

Сеть “Транзит” предназначена для обмена информацией между алгоблоками, находящимися в разных контролерах. Сетевое взаимодействие осуществляется посредством библиотечных алгоритмов:

ИНВ - интерфейсный вывод

ВИН - ввод интерфейсный.

Без этих алгоритмов алгоблоки разных контролеров взаимодействовать не могут.

Для организации обмена данными, в процессе технологического программирования, сигналы (данные) алгоблоков, подлежащие передаче другим контроллерам, связываются с входами алгоритма ИНВ, а данные для алгоблоков, которые предполагается получить из сети связываются с выходами алгоритма ВИН, соответствующих контроллеров.

Помимо базовых алгоблоков ИВА, ВАА, ОКО, РУЧ, РИМ, ЗДН и библиотечных алгоритмов ВИН и ИНВ, используем алгоритм ФИЛ для снижения уровня помех на линиях от ВАА, а алгоблок ПОР для контроля за выходом сигнала или разности двух сигналов из ограниченной справа области допустимых значений. Каждый алгоритм может содержать несколько (до 20) независимых пороговых элементов. На выход алгоритма ПОР подключаем АВР. Этот алгоритм позволяет алгоритмическими средствами сформировать два независимых сигнала на аварийных выходах контроллера: на выход “отказ” и на выходе “отключение интерфейса”. Алгоритм применяется в тех случаях, когда какая-либо ситуация (т.е. появление каких-либо сигналов, поступивших извне или сформированных внутри контроллера) должна рассматриваться как аварийная, либо как сигнал о том, что следует заблокировать связь контроллера с абонентами по интерфейсному каналу. Алгоритм позволяет также выявить наличие короткого замыкания на дискретных или импульсных выходах контроллера.

Рис 6 Схема безударного перехода

8. Разработка технической структуры САУ

САУ работой котла ДКВР-6,5/13 строится на базе технических средств контроллера Ремиконт Р-130 и состоит из отдельных блочных модулей.

Сигнал с датчика поступает на модуль ввода МАС (модуль аналоговых сигналов) контроллера Ремиконт Р-130.Помимо этого сигнала на Ремиконт поступает сигнал с датчика положения исполнительного механизма. Сигнал с датчика сравнивается со значением установленного сигнала задания, в результате чего на выходе с модуля МСД (модуль сигналов дискретных) формируется электрический унифицированный сигнал (4-20 mA). Сигнал с Ремиконт Р-130 поступает на БРУ и далее на ПБР(пускатель бесконтактный реверсивный), где происходит его усиление. В дальнейшем сигнал идет на исполнительный механизм, который приводит в движение рабочий орган. (Поворотный регулирующий клапан серии Q-Top5 фирмы NELES-JAMESBURY).

Техническая структура разрабатываемой САУ представлена на рисунке 7.

Рис.7 Схема технической структуры САУ

9. Разработка электрической схемы САУ

Принципиальная электрическая схема предназначена для отображения состава элементов и связей между ними и дает представление о работе системы во всех режимах управления.

Данная электрическая схема выполняется без соблюдения масштаба.

Приборы на схеме показываются упрощенно в виде прямоугольников, внутри которых записываются буквенное обозначение и марка прибора. Данное замечание справедливо для всех частей схемы кроме исполнительных механизмов и регулирующих органов.

Графическое обозначение приборов и линий соединения выполняется линиями одинаковой толщины.

Все элементы, которые приводятся в действие механически ,изображают в отключенном или нулевом положении.

Электрическая схема САУ представлена на рисунке 8 и на формате А3 в графическом материале.

Рис.8 Электрическая схема САУ

Токовые сигналы с датчиков уровня и расхода пара со значением 4…20mA поступают на аналоговый вход Ремиконта Р-130.Сигнал поступает через КБС-3 на блок контроллера БК-1. Блок БК-1 питается напряжением 24В, поступающим через МБС с блока питания БП-1. С БК-1 дискретный сигнал через КБС-1 поступает на вход БРУ-32. А также по средствам КБС-1 происходит питание КБС-2. Затем электрический сигнал поступает на ПБР-3А и далее на МЭО.

Назначение составных частей Ремиконта Р-130

1. Блок контроллера БК-1(И) является основным блоком Ремиконта Р-130 и осуществляет прием аналоговых и дискретных сигналов, формирование необходимых управляющих воздействий, вывод аналоговых и дискретных сигналов, контроль параметров на встроенных цифровых индикаторах и осуществление функций оперативного управления с помощью встроенных на передней панели клавиш.

2. Блок питания БП-1 предназначен для питания блока БК-1 и

вспомогательных блоков и для организации интерфейсных связей контроллеров в локальной сети “Транзит”.

3. В состав Ремиконта Р-130 входят три вида клеммно-блочных

соединителей КБС, представляющих собой отрезок кабеля, с одной стороны которого припаяна клеммная колодка, с другой,--вилка разъема РП15. Кабель связывает между собой одноименные цепи клеммной колодки и разъема. КБС-1 имеет колодку на 8 клемм и разъем РП15-9 на 9 контактов (девятый контакт свободен). КБС-2 имеет колодку на 24 клеммы (24-ая клемма свободна) и разъем РП15-23 на 23 контакта. КБС-3 (КБС-3И) отличается от КБС-2 лишь тем, что на клеммной колодке распаяны нормирующие резисторы, необходимые для подключения входных аналоговых сигналов. С помощью перемычек для каждого из 8 входов индивидуально выбирается один из трех входных сигналов: 0--5, 0(4)--20 мА, 0--10 В. При верхнем диапазоне 20 мА нижнее значение 0 или 4 мА выбирается программно с помощью алгоритма аналогового ввода. Неиспользование КБС-3 требует применения нормирующих резисторов РН-1, устанавливаемых на промклеммнике, для преобразования унифицированных сигналов в сигналы, воспринимаемые БК-1.

4. Межблочный соединитель МБС предназначен для организации соединения БК-1 с БП-1.

Страницы: 1, 2