Курсовая работа (т): Автоматизация стекловаренной печи

Контроль давления на трубопроводах газа, воздуха, дымовых газов обеспечивается датчиками - реле давления поз. 6-1, 7-1 и 8-1. При падении давления на трубопроводе газа или воздуха, при повышении давления дымовых газов в печи отключаются электроприводы воздуходувок В1 и В2, конвейера К1, закрывается клапан на линии подачи топливного газа в печь, управляемый исполнительный механизм поз. 5-6.

Индикация, сигнализация предельных значений параметров осуществляется на мониторе ЭВМ. Текущее значение выводится на печать. Дистанционное управление исполнительными механизмами запорных и регулирующих органов, электроприводами воздуходувок, конвейера, загрузчиков, осуществляется оператором в режимах проверки оборудования и в аварийных ситуациях.

5.   Выбор технических средств автоматизации

Программируемый контроллер КРОСС-500.

Новый высокопроизводительный контроллер КРОСС построен на базе модулей фирм ЗЭиМ, РЕР (стандарт SMART 2) и последовательных четырехпроводных синхронных дуплексных интерфейсов SP1 со скоростью передачи 1 Мбод. Модули устанавливаются на DIN-рейку внутри шкафа контроллера, что позволяет использовать различные типы шкафов. Базовым блоком контроллера является процессор SM2-CPU контроллера SMART 2 фирмы PEP. Контроллер включает два типа шин с интерфейсом SP1, одна из которых имеет протоколы с географической адресацией модулей и предназначена для подключения модулей УСО фирмы PEP, ее информационная емкость -14 модулей. Вторая - имеет протоколы с логической адресацией модулей и предназначена для подключения модулей УСО фирмы ЗЭиМ. Информационная емкость такой шины 32 модуля. Шин второго типа может быть несколько, что позволяет увеличить информационную емкость контроллера или вводить резервирование шин и модулей УСО.

Все модули УСО фирмы ЗЭиМ имеют бортовой микропроцессор, выполняющий функции:

автономного, без участия центрального процессора, управления в циклическом режиме процессами ввода/вывода, аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования, а также предварительную обработку сигналов (фильтрации, линеаризации, автоматической калибровки, настройки на тип сигнала аналоговых каналов);

выбора одного из четырех интервалов интегрирования в АЦП для повышения точности входных аналоговых каналов - 20, 40, 80, 160 мсек (12, 13, 14, 15 разрядов соответственно);

автономного широтно-импульсного модулирования импульсных выходных сигналов;

непрерывной диагностики входных и выходных каналов модуля, установки выходов в заданное состояние в аварийных ситуациях.

Программы автокалибровки и калибровочные коэффициенты аналоговых входов и выходов интеллектуальных модулей УСО заносятся в память встроенного процессора при его настройке на этапе производства, чем обеспечивается взаимозаменяемость модулей во время их эксплуатации. Интеллектуализация модулей УСО обеспечивает реализацию принципа нечувствительности технологических программ к особенностям построения и работы аппаратуры ввода/вывода аналоговых сигналов и датчиков этих сигналов. Технологическая программа строятся в терминологии номеров входных и выходных аналоговых и дискретных каналов и функций обработки информации.

Для обеспечения простоты технического обслуживания контроллера процессор и модули УСО фирмы ЗЭиМ имеют последовательный порт с интерфейсом RS-232 для подключения переносного пульта настройки, тестирования, контроля и управления модулем в автономном режиме.

Погрешности: - предел допускаемой основной приведенной погрешности - предел допускаемой дополнительной приведённой погрешности при изменении температуры на 10

Относительная влажность воздуха при температуре 35

Модули ввода-вывода МВВ

Модули используются в процессорной архитектуре контроллера. Самостоятельного применения не имеют.

Модули ввода-вывода МВВ, разгружая вычислительные мощности БЦП, выполняют следующие функции:

-        Управление аппаратурой ввода-вывода;

-        Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование сигналов;

         Предварительная обработка сигналов: устранение дребезга дискретных входов, фильтрация, линеаризация и корректировка;

         Учет калибровочных коэффициентов аналоговых входов;

         Автономное управление поведением выходных каналов при включении и в различных аварийных ситуациях;

         Непрерывная диагностика и вывод сообщений об обнаруженных ошибках;

         Выполнение команд от БЦП, пульта настройки PN1 или программы <<Конфигуратор>>.

Измерение давления.

Измерение давления, разрежения в печи осуществляем с помощью интеллектуального датчика Метран-100.

Датчик предназначен для точного измерения давления жидкостей, газов и паров в различных отраслях промышленности: газовой, нефтяной, химической, металлургической, на объектах тепловой и атомной энергетики и др.

Метрологические характеристики:

В метрологии допускаемая основная приведенная погрешность ±0,1%, ±0,15, ±0,25, ±0,5

Динамический диапазон 25:1

Дополнительная температурная погрешность от ±0,09%/10°С

Дополнительная погрешность от изменения статического давления (в зависимости от модели) до ±10кПА, до ±0,04%/1 МПа

Диапазоны измерения давления для автоматизации производства

Диапазоны измеряемого избыточного давления от 0 до 0,04 кПа - 100 МПа

Диапазоны измеряемой разности давления от 0…0,04 кПа - 160МПа

Пределы статического давления до 40 МПа

Низкопредельные датчики давления ВПИ от 0,04 кПа

Многопредельность: стандартные по ГОСТ и нестандартные пределы измерения

Температура окружающего воздуха до -50°С. До -40°С сохраняется работоспособность ЖКИ - нет аналогов в мире!

Климатическое исполнение ТВ1 для работы в условиях влажных тропиков (температура от 1 до 70°С).

Исполнения датчиков:

Взрывозащищенное

- Искробезопасная электрическая цепь “Ex” - 1ExiaIICT5X, 1ExibIICT5x

Взрывонепроницаемая оболочка “Bн” - ExdsIIBT4/H2X

Кислородное К

Коррозионно-стойкое (Метран-49)Д

Ля атомной энергетики АС

КИП датчики давления Метран-100

Виды выходного сигнала:

унифицированный аналоговый сигнал постоянного тока 4-20 мА, 0-5 мА, 0-20 мА

цифровой сигнал по интерфейсу RS 485

Электрическое питание датчиков:

- 12-42 В (4-20 мА)

22-42 В (0-5 мА)

22-42 В (0-20 мА)

Надежность:

Средний срок службы: 12 лет

Средняя наработка датчиков на отказ: 150000 часов

Межповерочный интервал: 3 года

Гарантийные обязательства: 3 года.

Основой сенсорных блоков датчиков является пьезорезистивный чувствительный элемент с монокристаллической структурой кремния на сапфире. Электронное устройство датчика преобразует изменение электрических сопротивлений в стандартный аналоговый сигнал постоянного тока и/или в цифровой сигнал в стандарте протокола HART.

В памяти сенсорного блока хранятся в цифровом формате результаты предварительных измерений выходных сигналов сенсора во всем рабочем диапазоне давлений и температур. Эти данные используются микропроцессором для расчета коэффициентов коррекции выходного сигнала при работе датчика. Цифровой сигнал сенсорного блока вместе с коэффициентами коррекции поступает на вход электронного преобразователя, микропроцессор которого корректирует этот сигнал по

температуре и линеаризует его. На выходе электронного блока скорректированный сигнал преобразуется из цифрового формата в стандартный выходной сигнал.

Датчик «Метран - 100» с HART - протоколом обладают всеми свойствами аналоговых датчиков, но имеют более широкий набор дополнительных возможностей по удаленной настройке, диагностике и конфигурированию. Дистанционное управление параметрами датчика (диапазон, единицы измерения и т.д. ) осуществляется посредством ручного HART - коммуникатора модели «Метран - 650» или с персонального компьютера через модем HART / RS 232, при этом датчик может быть удален на расстояние до 3000 м.

В датчиках «Метран - 100» реализовано 25 универсальных команд, в частности, калибровки аналогового выхода 4-20 мА, перенастройки диапазона, смены единиц измерения и т.д., а также 3 специальные команды: калибровки по двум точкам ( верхний и нижний предел измерений) и расширенной диагностики состояния датчика.

Датчики давления «Метран - 100» зарегистрированы в государственном реестре средств измерений за № 22235 - 01 и допущены к применению в РФ.

Измерение уровня.

Нейтронные датчики измерения уровня Метран Rosemount 5400 применяются для измерения уровня агрессивных и высокотемпературных жидкостей.

В зависимости от выполняемых функций выпускаются в нескольких модификациях.

Нейтронный датчик Метран Rosemount 5400:

применяется для непрерывного измерения уровня;

прибор работает по принципу приёма отраженного нейтронного луча от поверхности;

позволяет измерять уровень в аппаратах с толщиной стенки до 7,5 см;

выходной унифицированный сигнал 4-20мА

- напряжение питания 24В постоянного тока;

погрешность измерения 0,5%.

Измерение расхода.

Расходомер Метран - 350 (совместное производство с компанией Emerson Process Management) предназначен для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности. А также в системах коммерческого учета жидкостей пара и газов.

Основные преимущества:

Простая установка в трубопровод через одно отверстие;

Установка в трубопровод без остановки процесса (специальная конструкция);

Минимальная вероятность утечек измеряемой среды;

Более низкие потери давления и меньшие длины прямолинейных участков по сравнению с расходомерами на базе сужающих устройств;

Существенное сужение стоимости монтажа и обслуживания благодаря интегральной конструкции;

Лёгкость взаимодействия с существующими контрольными системами или вычислителями расхода посредством интеллектуального протокола коммуникаций HARTRZ и Modbus;

Простота перенастройки динамического диапазона;

Высокая надёжность, отсутствие движущихся частей;

Основные технические характеристики Метран - 350: