Файл: Техническое задание 8 1Основные задачи и цели создания асу тп 8.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 168

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Содержание

Введение

1 Техническое задание

Требования к техническому обеспечению

Требования к метрологическому обеспечению

2. Основная часть

2.2 Выбор архитектуры АС

Функциональная схема автоматизации

Выбор средств реализации ТП

Назначение прибора ОВЕН ТРМ 138

Рисунок 1 – Измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ 138

Автоматический преобразователь интерфейсов RS-232/RS-485 О ВЕН АС3-М

Рисунок 2 – Автоматический преобразователь интерфейсов RS-232/RS- 485 ОВЕН АС3-М

Выбор датчиков давления

Рисунок 4 – Датчик давления ОВЕН ПД100 (слева) и ПД200 (справа)

Выбор датчика положения конечных выключателей ворот Для того чтобы контролировать положение ворот будем использоват ь бесконтактные индуктивные датчики.Индуктивные бесконтактные датчики наиболее эффективно использ овать в качестве конечных выключателей в автоматических линиях, станках и т.п., так как они срабатывают только на металлы и не чувствительны к ост альным материалам. Это увеличивает их защищенность от помех; например, введение в зону чувствительности выключателя рук оператора, эмульсии, в оды, смазки и т.д. не приведет к ложному срабатыванию. В дан но м проекте б уд ем испол ьз овать датчики «О ве н» серии В Б2.30М.65.15.1.1.К (рисунок 5). Рисунок 5 – Индуктивные датчики «Овен» Основные технические характеристики датчика ВБ2.30М.65.15.1.1.К, приведены в таблице 6.Таблица 6 – Технические характеристики датчика ВБ2.30М.65.15.1.1.К

Рисунок 6 – Датчик (сигнализатор) угарного газа ОВЕН ДЗ-1-СО

Рисунок 7 – Датчик (сигнализатор) метана ОВЕН ДЗ-1-СН4

Рисунок 8 – Клапан электромагнитный фланцевый серии ВН

Рисунок 9 – Преобразователь частоты ПЧВ3

Рисунок 10 – Функциональная схема системы поддержания температу ры в печи

Рисунок 11 – Модель в Simulink

Рисунок 12 – График переходного процесса САР

Рисунок 13 – Кнопки переключения экранов

Рисунок 7 Датчик (сигнализатор) метана ОВЕН ДЗ-1-СН4



Основные технические характеристики датчика ОВЕН ДЗ-1-СН4 при ведены в таблице 10.

Таблица 8 Технические характеристики датчика ОВЕН ДЗ-1-СН4


Характеристика

Значение


Контролируемый газ

СН4 (метан)

Диапазон обнаружения, мг/м3

330…6 670

Точность детектирования

±2 % НКПР* (±580 мг/м3)

Время реакции (инерционность), с

3

Период обновления результатов, с

1

Виды сигнализации

световая, звуковая

Порог срабатывания сигнализации

10% НКПР (2 900 мг/м3)

Уровень громкости звуковой сигнализации, дБ

70

Тип выходных устройств

э/м реле, 250 В АС

Максимальный коммутируемый ток, А

5

Диапазон напряжения питания, В

100…250

Степень защиты оболочки от внешнего воздейс

твия по ГОСТ 14254

IP20
– НКПР – нижний концентрационный порог распространения пламени (по ГОСТ Р 52350.29.1).

      1. Выбор исполнительных механизмов


Исполнительным устройством называется устройство в системе упр
авления, непосредственно реализующее управляющее воздействие со сторо ны регулятора на объект управления путем механического перемещения рег улирующего органа.

Регулирующее воздействие от исполнительного устройства должно и зменять процесс в требуемом направлении для достижения поставленной з адачи стабилизации регулируемой величины.
        1. Выбор регулирующего клапана


В процессе обжига кирпича необходимо регулировать давление газа и воздуха на выходе горелок и форсунок, соответственно, таким образом, ч тобы поддерживать необходимую температуру в зоне обжига кирпича. В к ачестве исполнительного механизма для регулирования давления газа и воз духа будем использовать электромагнитные клапана.


Для выбора клапана необходимо в первую очередь рассчитать требу емую величину Kv, при параметрах, на которых будет работать клапан. Про пускную способность клапана Kv3/час) рассчитывают по формуле:


????????

= ???????? 529

???????? ????1

∆???? ∙ ????2

Где Qn– нормированный объемный расход газа, м3/час (P = 1,033 к гс/см2 и T = 0 °С); ∆???? – перепад давления; ???????? – плотность газа, при P = 1,033 кгс/см2 и T = 0 °С; Р2абсолютное давление среды после регулятора, кгс/см2; T1рабочая температура, °С.

Исходные данные для расчета пропускной способности: ∆???? = 0,002 к гс/см2, ???????? = 0,667 кг/м3, Qn= 50

м3/ч, Р2 =0,021 кгс/см2, T1=20 °С.

Итого расчетная пропускная способность клапана должна быть не м

енее 53 м3/ч.

К полученному значению прибавляем 30% и получаем величину Kvs

требуемую минимальную пропускную способность клапана:

Kvs ≥ 1,3 x Kv = 1,3 x 53 = 69 м³/ч

Для корректной работы системы, скорость потока среды в трубопров оде не должна превышать установленных пределов, для магистрального тру бопровода для транспортировки газа - 8 м/с.

Диаметр трубопровода можно рассчитать по следующей формуле:






???????? (273 + ????1)

???? = 0,363

= 0,363

50 (273 + 20)
= 48

(????атм. + ????2) ????

(0,101 + 0,002) 8


где ????атм. – атмосферное давление в МПа (0,101 МПа), ????2 – в МПа = 0,002 МПа, ???? скорость потока среды, м/с.

В данном случае целесообразно использовать трубопровод условным диаметром 50 мм (Ду50). В соответствии с таблицей зависимости диаметра т рубопровода от расхода жидкости получен присоединительный размер кла пана к трубопроводу Dу = 50 мм.

В качестве регулирующего клапана будет использоваться клапан эле ктромагнитный фланцевый серии ВН в стальном корпусе с электромеханиче ским регулятором расхода газа (позиционнное регулир ование, привод L F230S) (рисунок 8).





Рисунок 8 Клапан электромагнитный фланцевый серии ВН



Клапан электромагнитный с позиционным регулированием работает в следующих режимах:

  • «закрыто» (при обесточенной электромагнитной катушке);

  • «промежуточный расход» – составляет 10-50 % от номинального (напряжение подано на электромагнитную катушку; установка расхода про изводится вращением вала регулирующей заслонки при ослабленном крепл ении хомута электропривода к валу заслонки);

  • «номинальный расход» (напряжение подано на электромагнит и электропривод заслонки; установка расхода производится изменением угла поворота заслонки с помощью механического упора на электроприводе).

При подаче напряжения электропривод поворачивает заслонку в пол ожение «номинальный расход», ограниченное механическим упором, однов ременно растягивая возвратную пружину В случае отключения напряжения питания пружина возвращает заслонку в положение «промежуточный расхо д».

Технические характеристики данного клапана приведены в таблице9.

Таблица 9 Технические характеристики клапана


Техническая характеристика

Значение

Условный проход Ду, мм

50

Динамический диапазон регулирования

Более 100 : 1

Диапазон присоединительного давления, МПа

0…0,1

Напряжение питания, В: электромагнитной катушки электропривода расхода


220, 110, 24 (50 Гц); 24 (пос

т. тока); 220 (50 Гц)

Класс защиты клапана

IP65

Материал корпуса

Сталь