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

МЧС РОССИИФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Уральский институт Государственной противопожарной службыМинистерства Российской Федерации по делам гражданской обороны,чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий»Кафедра автоматизированных систем противопожарной защитыКОНТРОЛЬНАЯ РАБОТАпо 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.

Екатеринбург2020

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 приборыРисунок 3. Магнитный поплавковый сигнализатор уровня FF10CEQFF10CEQ – 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 контроллерРисунок 4. Программируемое реле ОВЕН ПР200-24.2.1.0ОВЕН 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 электроприводомШкаф управления имеет металлический корпус. В состав шкафа входят аппараты защиты силовых цепей и цепей управления, коммутационное оборудование

---