Файл: Контрольная работа по теме Разработка проектных решений автоматизированной системы управления технологическим процессом.docx

МЧС РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Уральский институт Государственной противопожарной службы

Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны,

чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий»
Кафедра автоматизированных систем противопожарной защиты


КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по теме «Разработка проектных решений автоматизированной системы управления технологическим процессом»
Вариант №01

	Выполнил: слушатель ФУиКБ хххххххххххх Учебная группа № хххххх Зачетная книжка №185179 Проверил: старший преподаватель, капитан вн. службы, к.т.н., доцент Бородин А.А.

Екатеринбург

2020

СОДЕРЖАНИЕ:

1. ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Наименование установки: Установка подогрева мазута



Рисунок 1. Принципиальная схема установки подогрева мазута:

1 – насос с электроприводом; 2 – емкость с подогреваемым мазутом; 3 – слив подогретого мазута; 4 – паромазутный теплообменник

---

; 5 – насадок для подачи мазута
Описание технологического процесса:

При помощи насоса (1) подается мазут через насадок (5) в резервуар (2), где осуществляется его подогрев до температуры 70-120°С, в зависимости от марки мазута. Подогрев осуществляется при помощи паромазутного теплообменника (4). Далее нагретый мазут отводится с помощью системы трубопроводов (3), расположенных вблизи дна.

Контролируемый параметр в САР:

Уровень мазута в ёмкости.

Требования пользователя: к системе автоматического регулирования:

– установить пороговые значения измеряемого параметра (если отсутствует в описании), исходя из особенностей автоматизируемого процесса;

– обеспечить 100%-е резервирование контрольно-измерительных приборов для повышения надежности САР;

– разработать алгоритм включения исполнительного механизма, его отключения, выдачи светозвукового сигнала о неисправности КИП;

– определить оптимальные места размещения контрольно-измерительных приборов и исполнительных механизмов.

к системе автоматической противоаварийной защиты:

– привести описание максимально полного перечня возможных аварийных ситуаций на объекте автоматизации и выбрать проектную аварию, для которой будет разработана СПАЗ.

– обеспечить противоаварийную защиту по двум параметрам (например, концентрация и давление, концентрация и уровень и т.п.) для одного варианта аварийной ситуации;

– установить пороговые значения выбранных параметров, характеризующих аварийное состояние, исходя из особенностей автоматизируемого процесса;

– обеспечить 100%-е резервирование контрольно-измерительных приборов для повышения надежности СПАЗ;

– определить оптимальные места размещения контрольно-измерительных приборов и исполнительных механизмов.

– разработать алгоритм включения одного исполнительного механизма.

к системе противопожарной защиты:

---

– обеспечить автоматическое обнаружение и тушение пожара;

– обеспечить 100%-е резервирование пожарных извещателей;

– выполнить подключение извещателей по логической схеме «И» (формирование сигнала на запуск АУП при срабатывании двух или более пожарных извещателей).

2.   1   2   3   4   5   6

---

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

1. Предварительные проектные решения

В нашем случае, объектом автоматизации является установка подогрева мазута с трубопроводной и запорной арматурой. Исходя из данных технического задания, контролируемым параметром является уровень жидкости. Соответственно, задачей САР будет являться поддержание уровня в заданных пределах. Так как в техзадании уставки отсутствуют, то обозначаем их самостоятельно, например, нижняя уставка – 40 % от высоты емкости, верхняя – 80 %.

Исходя из задачи САР, формулируется предварительный алгоритм работы: при наполнении емкости до 80% необходимо прекратить подачу мазута, при достижении 40% – подавать мазут; при неисправностях КИП – выдача светозвукового сигнала.

Для технической реализации алгоритма необходимо выбрать контрольно-измерительные приборы и исполнительные механизмы нижнего уровня АСУ с учетом условий эксплуатации.

КИП.

Для идентификации уровня будут приняты магнитные поплавковые датчики уровня (дискретные), которые размещаются на отметках 40 и 80% резервуара и с учетом 100% резервирования. Уровень мазута на разных высотах, определяемый с помощью КИП, нумеруется буквами латинского алфавита А, В, С и D.

Исполнительный механизм.

В качестве исполнительного механизма принимается регулирующий клапан с электроприводом RV 113, который устанавливается на линии подачи мазута после насоса.

ПЛК.

В качестве контроллера принимается программируемое реле ОВЕН ПР200-24.2.1.00 производства фирмы ОВЕН. Для оповещения дежурного персонала о неисправностях КИП предусматривается светозвуковой оповещатель Маяк-12КП.

Выбранные устройства размещаются на «Схеме автоматизации» (лист 1 графической части контрольной работы).

Пример приведен на рис. 2.

---

Рисунок 2. Схема автоматизации САР

2. Описание выбранного оборудования

Контрольно-измерительные приборы


Рисунок 3. Магнитный поплавковый сигнализатор уровня FF10CEQ
FF10CEQ – магнитный поплавковый сигнализатор уровня с боковой установкой для жидкостей с плотностью от 0,65 кг/литр и выше.

Технические характеристики FF10CEQ:

• 
  Материал корпуса: сплав алюминия
  
• 
  Тип контактов: микропереключатель
  
• 
  Коммутируемое напряжение: <250В АС
  
• 
  Коммутируемый ток: <5 А
  
• 
  Температура контролируемой жидкости: -20…+100°C
  
• 
  Избыточное давление: до 5 бар
  
• 
  Объемная плотность контролируемой жидкости: >0,65 кГ/литр
  

Программируемый логический контроллер



Рисунок 4. Программируемое реле ОВЕН ПР200-24.2.1.0
ОВЕН ПР200 – это свободно программируемое реле. Применяется для решения локальных задач автоматизации: водоподготовка, водоочистка, вентиляция, отопление и др.

Написание алгоритма осуществляется пользователем на языке FBD (МЭК 16131:3) с помощью бесплатной среды программирования OWEN Logic. Подключение к ПК производится посредством стандартного MiniUSB-кабеля.

Напряжение питания 24 В. Имеется встроенный источник питания =24 В для питания датчиков с аналоговым выходом. Прибор имеет 4 аналоговых входа (ток «логической единицы» 3 – 5 мА, «логического нуля» 0 – 1 мА), которые могут работать в режиме дискретного входа, а также 8 отдельных дискретных входов (1 и 0). Также в приборе имеется 2 аналоговых выхода (4…20 мА) и 8 дискретных (реле) с максимально допустимым током нагрузки 5 А при напряжении не более 250 В переменного тока, а также 3 А при напряжении не более 30 В.
Шкаф управления (коммутатор)


Рисунок 5. Шкаф управления электроприводом

Шкаф управления имеет металлический корпус. В состав шкафа входят аппараты защиты силовых цепей и цепей управления, коммутационное оборудование

---