Файл: Контрольная работа по теме Разработка проектных решений автоматизированной системы управления технологическим процессом.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 83
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
оС запускается аварийной оповещение персонала, а при одновременном достижении порогов по температуре и давлению (выше 10 атм.) – запуск защитного мероприятия.
В качестве защитного мероприятия предусматривается закрытие электромагнитного клапана на линии подачи пара. В качестве исполнительного механизма принимается предохранительный запорный клапан с электромагнитным приводом КПЭГ-25П
Выбранные устройства размещаются на «Схеме автоматизации» (лист 2 графической части контрольной работы).
Контрольно-измерительные приборы
Рисунок 14. ДРТ - Ж-103 датчик-реле температуры
Датчик-реле температуры ДРТ-Ж-103-М27 предназначен для непрерывного измерения температуры жидкости, газообразных сред и выдачи сигнала о превышении (снижении) порогового значения - замыканием (размыканием) контактов реле. Принцип работы заключается в измерении температуры и срабатывании электронной схемы при повышении до температурной установки, которая приводит к переключению выходного реле. Обратное переключение реле осуществляется при снижении температуры ниже установки.
Рисунок 15. Электроконтактный манометр ДМ-2010 (Ф)
Предназначен для измерения избыточного давления, а также замыкания и размыкания электрических цепей при достижении заданного предела давления.
Исполнительные механизмы
Рисунок 16. Предохранительный запорный клапан с электромагнитным приводом КПЭГ-100
Клапаны предохранительные запорные с электромагнитным приводом КПЭГ применяются в системах автоматического управления для отключения подачи газа к газопотребляющим установкам.
Срабатывание клапана КПЭГ происходит при отключении электроэнергии. Открытие клапанов типа КПЭГ производится вручную при возобновлении подачи электроэнергии, что исключает возможность самопроизвольного открытия клапанов. Максимальное рабочее давление 12 атм. Номинальное напряжение питания 220 В. Время срабатывания не более 0,6 сек.
ПЛК, ШУ и светозвуковой оповещатель принимаются аналогично САР.
Описание постановки задачи выполняется на основании предварительного алгоритма работы, сформулированного в разделе «Предварительные проектные решения». Алгоритм сформулирован так:
Таблица решений.
Таблица 2. Таблица решений СПАЗ.
По условия КР допускается выполнение как минимум одной функции СПАЗ, поэтому далее работаем для функции закрытие клапана.
Карты Карно.
Рисунок 17. Карты Карно для закрытия клапана
Математическое описание.
Функциональная блоковая диаграмма (логическая схема).
Рисунок 18. FBD закрытия клапана
Контрольный пример.
Далее выполним симуляцию всех возможных состояний из таблицы решений для сопоставления результатов с табличными. Ниже приведем один контрольный пример строки №6 таблицы решений для полной FBD.
Рисунок 19. Контрольный пример
Целью создания систем противопожарной защиты является защита людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение его последствий.
Защита людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение его последствий обеспечиваются снижением динамики нарастания опасных факторов пожара, эвакуацией людей и имущества в безопасную зону и (или) тушением пожара.
При разработке раздела необходимо:
– 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).
Рассмотрим аварийную ситуацию, для которой необходимо обеспечить противопожарную защиту. В результате отказа электрозадвижки на линии подачи пара происходит увеличение температуры жидкости, перегрев, повышение давления паров, разгерметизация емкости, выход паров наружу, образование ВОК и дальнейшее возгорание.
Оптимальным способом обнаружения пожара жидких горючих веществ, а также с учетом возможности начала горения вспышкой и воспламенением, будет применения извещателей пламени.
Для тушения пожара принимается установка порошкового пожаротушения, исходя из .
Исходя из задачи СПЗ, формулируется предварительный алгоритм работы: при срабатывании двух или более извещателей пламени необходимо включить подачу огнетушащего вещества и запустить СОУЭ.
Выбранные устройства размещаются на «Схеме автоматизации» (лист 3 графической части контрольной работы) в соответствии с условными обозначениями. Пример приведен на рис. 22.
Рисунок 20.Схема автоматизации СПЗ.
В качестве защитного мероприятия предусматривается закрытие электромагнитного клапана на линии подачи пара. В качестве исполнительного механизма принимается предохранительный запорный клапан с электромагнитным приводом КПЭГ-25П
Выбранные устройства размещаются на «Схеме автоматизации» (лист 2 графической части контрольной работы).
3.2. Описание выбранного оборудования.
Контрольно-измерительные приборы
Рисунок 14. ДРТ - Ж-103 датчик-реле температуры
Датчик-реле температуры ДРТ-Ж-103-М27 предназначен для непрерывного измерения температуры жидкости, газообразных сред и выдачи сигнала о превышении (снижении) порогового значения - замыканием (размыканием) контактов реле. Принцип работы заключается в измерении температуры и срабатывании электронной схемы при повышении до температурной установки, которая приводит к переключению выходного реле. Обратное переключение реле осуществляется при снижении температуры ниже установки.
Рисунок 15. Электроконтактный манометр ДМ-2010 (Ф)
Предназначен для измерения избыточного давления, а также замыкания и размыкания электрических цепей при достижении заданного предела давления.
Исполнительные механизмы
Рисунок 16. Предохранительный запорный клапан с электромагнитным приводом КПЭГ-100
Клапаны предохранительные запорные с электромагнитным приводом КПЭГ применяются в системах автоматического управления для отключения подачи газа к газопотребляющим установкам.
Срабатывание клапана КПЭГ происходит при отключении электроэнергии. Открытие клапанов типа КПЭГ производится вручную при возобновлении подачи электроэнергии, что исключает возможность самопроизвольного открытия клапанов. Максимальное рабочее давление 12 атм. Номинальное напряжение питания 220 В. Время срабатывания не более 0,6 сек.
ПЛК, ШУ и светозвуковой оповещатель принимаются аналогично САР.
3.3. Описание алгоритма СПАЗ
Описание постановки задачи выполняется на основании предварительного алгоритма работы, сформулированного в разделе «Предварительные проектные решения». Алгоритм сформулирован так:
-
при превышении температуры жидкости в установке разогрева выше 100°С, датчики температуры А и В выдают сигнал (логическая «1») на ПЛК, который запускает оповещение персонала «Внимание» («1» на клемму питания оповещателя №1); -
при срабатывании А и В, а также при превышении давления выше 10 атм датчики С и D выдают сигнал («1») ПЛК на закрытие клапана («0» на клемму питания клапана); -
при неисправностях КИП срабатывает светозвуковое оповещение №2 («1» на включение светозвукового оповещателя №2);
Таблица решений.
Таблица 2. Таблица решений СПАЗ.
| № п/п | A | B | C | D |  |  |  | ||||
| t>100℃ | p>10 атм | | | | |||||||
| | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | ||||
| | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | ||||
| | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | ||||
| | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
| | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | ||||
| | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | ||||
| | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | ||||
| | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | ||||
| | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | ||||
| | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | ||||
| | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | ||||
| | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | ||||
| | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | ||||
| | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | ||||
| | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | ||||
| | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | ||||
По условия КР допускается выполнение как минимум одной функции СПАЗ, поэтому далее работаем для функции закрытие клапана.
Карты Карно.
Рисунок 17. Карты Карно для закрытия клапана
Математическое описание.
Функциональная блоковая диаграмма (логическая схема).
Рисунок 18. FBD закрытия клапана
Контрольный пример.
Далее выполним симуляцию всех возможных состояний из таблицы решений для сопоставления результатов с табличными. Ниже приведем один контрольный пример строки №6 таблицы решений для полной FBD.
Рисунок 19. Контрольный пример
4.СИСТЕМА ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ.
Целью создания систем противопожарной защиты является защита людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение его последствий.
Защита людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение его последствий обеспечиваются снижением динамики нарастания опасных факторов пожара, эвакуацией людей и имущества в безопасную зону и (или) тушением пожара.
При разработке раздела необходимо:
– 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).
4.1. Предварительные проектные решения
Рассмотрим аварийную ситуацию, для которой необходимо обеспечить противопожарную защиту. В результате отказа электрозадвижки на линии подачи пара происходит увеличение температуры жидкости, перегрев, повышение давления паров, разгерметизация емкости, выход паров наружу, образование ВОК и дальнейшее возгорание.
Оптимальным способом обнаружения пожара жидких горючих веществ, а также с учетом возможности начала горения вспышкой и воспламенением, будет применения извещателей пламени.
Для тушения пожара принимается установка порошкового пожаротушения, исходя из .
Исходя из задачи СПЗ, формулируется предварительный алгоритм работы: при срабатывании двух или более извещателей пламени необходимо включить подачу огнетушащего вещества и запустить СОУЭ.
Выбранные устройства размещаются на «Схеме автоматизации» (лист 3 графической части контрольной работы) в соответствии с условными обозначениями. Пример приведен на рис. 22.
Рисунок 20.Схема автоматизации СПЗ.