Автоматизация экстрактора противоточного типа

•  рабочее положение поста управления в пространстве: любое;

•  относительная влажность окружающего воздуха не более 80% при температуре 20 °С и не более 50% при температуре 40 °С;

• окружающая среда поста управления кнопочного невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию;

• недопустимо прямое воздействие солнечной радиации на пост управления кнопочный ПКЕ-222.

Конструкция поста управления кнопочного ПКЕ-222

Посты управления кнопочные ПКЕ-222, предназначенные для встройки в нишу со степенью защиты IP40, состоят из пластмассовой панели с подпружиненными толкателями и контактных элементов, имеющих по два изолированных друг от друга электрических контакта. Посты управления кнопочные ПКЕ-222, предназначенные для встройки в нишу со степенью защиты IP54, дополнены двумя резиновыми прокладками, одна из которых устанавливается между панелью и контактными элементами, а другая - между панелью и плоскостью, на которой крепится пост управления ПКЕ.

Посты управления кнопочные ПКЕ-222, предназначенные для пристройки к любой ровной поверхности, отличаются от описанных выше наличием дополнительного пластмассового кожуха с отверстием для ввода монтажных проводов.

Посты управления кнопочные ПКЕ-222 всех типоисполнений изготовляются с контактными элементами любой комбинации замыкающих и размыкающих контактов. Комбинация размыкающих и замыкающих контактов кнопочных элементов, форма и цвет толкателей, а также надписи на табличках для поста управления кнопочного ПКЕ-222 оговариваются в заказе.

Технические характеристики поста управления кнопочного ПКЕ-222:

Номинальное напряжение, В
-переменного тока частотой 50 Гц:	660
-постоянного тока:	440
Минимальное  рабочее напряжение, В:	12
Номинальный ток, А:	10
Минимальный рабочий ток, А:	0,1
Коммутационная износостойкость контактных элементов при частоте включения 1200 циклов в час, млн. циклов ВО, не менее:	1

 

Механическая износостойкость постов для встройки в нишу и пристройки к ровной поверхности, со степенью защиты, млн. циклов ВО IP40: 10.

 

3.10 Клапан регулирующий 25ч14нж  с электроприводом и датчиком угла поворота

Исполнительные устройства предназначены для реализации управляющих воздействий, выработанных автоматическим регулятором и состоят из электрического и пневматического исполнительного механизма и различных регулирующих органов - кранов, задвижек, клапанов и т.п..

Исполнительные устройства с электромагнитными исполнительными механизмами используются в позиционных системах регулирования, а также для автоматической блокировки. Они обеспечивают перестановку регулирующего органа из крайнего положения в другое.

Ду=80 мм;

Т=220ºC;

Ру=16 МПа.

 

3.11 Расчёт приборов

Выберем термопреобразователь сопротивления для измерения температуры нагретого продукта.

Исходные данные. Максимальное рабочее значение температуры продукта t=90ºC, максимально допустимая погрешность измерений преобразователя =±1ºС. Среда не агрессивная, не разрушающая материал защитной арматуры. Термопреобразователь предполагается подключать  к модулю аналогового ввода 5017Н контроллера ADAM-8000.

По справочному пособию /1/  предварительно выберем преобразователь сопротивления Метран-274 с диапазоном измеряемых температур 50-180ºС, номинальной статической характеристикой 100М и классом допуска В.

Проверим далее, обеспечивает ли данный термопреобразователь требуемую по условию точность  измерения. По /1/ определим  предельно допустимое  отклонение от термопреобразователя сопротивления класса допуска В.

3ºC

Так как пределы не превышают по модулю пределов максимально допустимой погрешности измерений =±1ºС, то выбранный термопреобразователь обеспечивает требуемую точность измерения.

Подобрать преобразователь разности давлений для измерения расхода продукта по методу переменного перепада давления.

Исходные данные. Для измерения расхода продукта в технологический трубопровод установлен измерительный датчик, с коэффициентом расхода К=1.6(т/ч)Па0,5. Номинальный расход продукта Q= 1,5 т/ч.

Определим перепад давлений в трубопроводе при расходе продукта Q=1,5 т/ч

 

Согласно ГОСТ 8.586.1-2005 ГСИ преобразователь разности давлений должен иметь предел измерения возможно близкий к расчётному значению .Выбираем по справочнику преобразователь разности давлений , который отвечает необходимым условиям.

Подобрать измерительный преобразователь уровня для измерения уровня раздела сред в сборнике 1.

Исходные данные. Максимальное рабочее значение уровня раздела сред 1м. Условия эксплуатации простые. Максимально допустимая погрешность измерений преобразователя ±10 мм. Преобразователь предполагается подключать к модулю аналогово ввода 5017Н контролера ADAM-8000.

Определяем необходимый верхний предел измерения таким образом, чтобы максимальное значение измеряемого параметра лежало в последней четверти диапазона Lв=1/(3/4)=1,33 м. С учётом условий эксплуатации выбираем волноводный уровнемер серии 5400 типа Rosemount. Данная модель предназначена для бесконтактного измерения уровня жидкостей в резервуарах любого типа. Диапазон измерений – до 23 м. Погрешность – ±5 мм. Преобразователь формирует унифицированный аналоговый сигнал 4-20мА, что позволяет подключать его к модулю аналогово ввода 5017Н контролера ADAM-8000.

 

 

 

4 Выбор контроллера и модулей ввода/вывода

 

Программируемые контроллеры ADAM 8000

Устройство ADAM-8000 фирмы Advantech представляет собой PC совместимый микроконтроллер, предназначенный для создания на его основе автономных систем сбора данных и управления. Они могут использоваться в системах промышленной автоматизации с повышенными требованиями к надежности оборудования и к временным параметрам контуров управления. Эти устройства работают в промышленных сетях MPI, Profibus-DP, ModBusTCP и CAN. Контроллеры серии 8000 полностью программно совместимы с популярными контроллерами серии S7-300 фирмы Siemens. Программировать эту серию контроллеров можно как с помощью стандартного пакета SimaticManager с языком программирования Step7, так и с помощью недорогих программных пакетов с ограниченной функциональностью ADAM-WINPLC7 и ADAM-WINNCS. Серия ADAM-8000 предоставляет возможности распределенного ввода-вывода при автоматизации технологических процессов, создании промышленных коммуникаций на производстве.

Микроконтроллер состоит из двух основных частей: базового блока и модулей ввода-вывода. Базовый блок включает в себя процессор с самостоятельным PLC контроллером ADAM-8214/8215/8216-1ВА01 либо процессор с распределенной системой управления с интерфейсом Profibus-DPMaster: ADAM-8214/8215/8216-1ВМ01, либо процессор с Ethernet интерфейсом: ADAM-8214/8215/8216-1ВТ01; встроенный источник постоянного напряжения 24 В; интерфейс передачи данных - МР2I; светодиодный индикатор состояния для режимов работы и диагностики; внешнюю карту памяти.

Выбор модулей ввода/вывода

В соответствии с функциональной схемой автоматизации установки необходимо 8 каналов аналогового ввода, рассчитанных на унифицированный токовый сигнал 4—20 мА. Два сигнала от датчиков положения GE-2, GE-4; один сигнал от термопреобразователя поз. TЕ-3a; один сигнал от расходомераFТ-5б;дваот преобразователей давления РТ-9а, РТ-10а, один от концентратомерапоз. QТ-1б и один от радарного уровнемера поз. LT-8б. Для реализации этих каналов используем 2 модуля аналогового ввода ADAM—8231-1BD60.

Для реализации сигнализации крайних положений исполнительных механизмов датчиков угла поворотаGE-2, GE-4необходимо по 2 канала дискретного ввода. Также необходим 1 канал дискретного ввода для сигнализации состояния двигателя NS-9б. Для этих целей используем модуль дискретного ввода ADAM-8221-1BН10. Данный модуль имеет 16 дискретных входов. Входное напряжение 24В.

Для реализации управления магнитными пускателями поз. NS-1г, NS-3в, NS-9б,NS-11а, включения/выключения сигнальной арматуры HL1…HL4, необходимо 12 каналов дискретного вывода ADАМ-8222-1BН10. Данный модуль имеет 16 дискретных выходов. Выходное напряжение 24 В, выходной ток 1 А.

 

Таблица 3 - Привязка сигналов контроллера к датчикам и исполнительным механизмам

 

№	Обозначение СА	Позиция СА по спецификации	Обозначение каналов ввода/вывода	Тип модуля ввода/вывода	Количество модулей
1	QТ	1б	AI 1	ADAM-8231-1BD60	2
2	GE	2	AI 2
3	TЕ	3а	AI 3
4	GE	4	AI 4
5	FТ	5б	AI 5
8	LT	8б	AI6
	PT	9а	AI7
9	PT	10a	AI8
10	-	1е	DI 1, 2	ADAM-8221-1BН10	1
11	-	3д	DI 3, 4
13	NS	9д	DI5
16	NS	1г	DO 1, 2	ADAM-8222-1BН10	1
17	NS	3в	DO 3, 4
18	-	НL1	DO5
19	-	НL2	DO6
20	-	НL3	DO7
	NS	9б	DO8, 9
	-	НL4	DO10
21	NS	11а	DO11, 12

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В ходе выполнения курсовой работы был изучен данный технологический процесс, произведён расчёт диаметров трубопроводов. Так же был осуществлён подбор технических средств автоматизации и обоснован выбор приборов и средства автоматического контроля и регулирования, разработана функциональная схема автоматизации на базе серийно выпускаемых приборов и промышленных контроллеров, подобран контроллер и модулей ввода/вывода, а также составлена спецификация на выбранные средства автоматизации.

При выполнении курсовой работы были изучены: методика разработки функциональных схем автоматизации технологических процессов на базе промышленных контроллеров; основные подходы к обоснованному выбору приборов и технических средств автоматизации; действующие стандарты и другие нормативные документы регламентирующие правила оформления технической документации по автоматизации технологических процессов.

 

Список использованных источников

 

1 Кожевников, М.М. Автоматика, автоматизация и АСУТП: методические  указания к выполнению курсовой  работы для студентов технологических  специальностей пищевой промышленности / М.М. Кожевников, В.И. Никулин. – Могилёв: Ризограф УО МГУП, 2008. – 66 с.

2 Кожевников, М.М. Технические  средства АСУТП для пищевой  промышленности: справочное пособие  для студентов технологических  специальностей пищевой промышленности / М.М. Кожевников, В.И. Никулин. – Могилёв: Ризограф УО МГУП, 2008. – 94 с.

3 Никулин, В.И. Приборы и  средства автоматизации для пищевой  промышленности: справочное пособие  для студентов технологических  специальностей: в 2 ч. / В.И. Никулин, С.В. Богуслов, А.М. Прокопенко. – Могилёв: Ризограф УО МГУП, 2001. – 40 с.

4 СТП СМК 4.2.3-01-2011. Общие требования и правила оформления учебных текстовых документов/ МГУП: составители Е.Н. Урбанчик, А.В. Иванов; ред.        Т. Л. Бажанова; тех. редактор А. А. Щербакова. – Могилев, 2011. – 43 с.