Файл: 2 Выбор параметров управления и защиты (рсу и спаз).docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 68
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Номинальная статическая характеристика (далее по тексту НСХ) – 100М. Предел основной допустимой приведенной погрешности (±0,5) %. Предназначены для измерения температуры нейтральных и агрессивных сред, по отношению к которым материал защитной арматуры является коррозионностойким. Принцип действия основан на зависимости электрического сопротивления термочувствительного элемента от температуры.
Измерение давления .
Для измерения давления на поз. 27-1; 31-1, 35-1; 39-1, 39-1, 43-1, 47-1 (СПАЗ) выбран датчик избыточного давления Yokogawa EJX 530А с диапазоном от -0,1 до 2 МПа (настроенный на диапазон от 0 до 0,3 МПа.) Высокоэффективный датчик избыточного давления содержит монокристаллический кремниевый резонансный чувствительный элемент. Принцип действия - используется эффект зависимости частоты собственных колебаний (кварцевого резонатора) при воздействии на него давления.Выходной сигнал 4÷20 мА постоянного тока соответствует величине измеряемого давления. Основная приведённая допускаемая погрешность ±0,25%.
На рисунке 2.2 представлен принцип действия преобразователя давления EJX 530А и его внешний вид.
а) б)
а-принцип действия преобразователя давления; б-внешний вид.
Рисунок 2.2 – Преобразователь давления EJX 530А
Для измерения уровня на позициях 4-1, 8-1, 13-1, 14-1 применяют цифровой датчик/контроллер уровня серии 12400 (ЦДУ-01). Диапазон измерения от 0 до 15 м.
а) б)
а- принцип действия уровнемера ЦДУ-01; б - уровнемер ЦДУ-01
а)1-буйковая камера; 4- буек; 7- рычаг; 8- торсионная трубка;9- камера торсионной трубки; 12- передаточный стержень; 18- магниты; 19-бесконтактный датчик б)1-трубопровод; 2-измерительный прибор; 3-фланец. Уровнемер ЦДУ-01
Представлен принцип действия уровнемера ЦДУ-01. На рисунке 2.3
Прибор представляет собой двухпроводный (с питанием от контура) датчик или контроллер уровня с HART-протоколом, действующий по апробированному принципу «буек – торсионная трубка». Изменение уровня жидкости влияет на чистый вес буйка (4), тем самым увеличивая или уменьшая нагрузку на торсионную трубку (8) на величину, прямо пропорциональную изменению уровня жидкости. Последующее вращение стержня (12) и присоединенных магнитов (18) изменяет магнитное поле вокруг бесконтактного датчика (19), образуя аналоговый сигнал, пропорциональный уровню в резервуаре. Этот аналоговый сигнал преобразуется в свободный от ошибок цифровой, который обрабатывается встроенным микроконтроллером. После обработки цифровой сигнал преобразуется в аналоговый выходной сигнал 4-20 мА.
Этот метод измерения является бесконтактным, исключает трение и обеспечивает полную изоляцию преобразователя от рабочей среды.
Измерение расхода.
Для измерения расхода на позиции 3-2, 6-2, 8-2, 9-2, 11-2,14- применяют датчик Метран 350. Диапазон измерений от 0 до 49137 м3/ч. Диапазоны измерений расходов для конкретной модели расходомера и условий эксплуатации рассчитываются заводом изготовителем в соответствии с данными опросного листа. Выбирается в диапазоне поз. 2-1, 5-1, 8-2 от 0 до 250 м3/ч и поз 9-1, 11-2, 14-2 от 0 до 10 м3/ч. Погрешность измерения (±0,25) %. Принцип действия расходомера основан на измерении расхода среды жидкости методом переменного перепада давления с использованием осредняющей напорной трубки.
На рисунке 2.6 а) представлен принцип действия Метран 350; на рисунке б) внешний вид Метран 350.
а) б)
Рисунок 2.4 - а) принцип действия Метран 350; на рисунке б) внешний вид Метран 350
Измерение концентрации:
Для измерения уровня рН на позиции 15-1, применяют датчик pH- метр PPH-1000. На рисунке 2.4.а) представлен принцип действия рН метра PPH-1000 б) общий вид вид pH- метра PPH-1000. Погрешность измерения (±0.5).
а) б)
а) принцип действия рН метра PPH-1000б) общий вид pH- метра PPH-1000
1-полый шарик из электродного стекла; 2-стеклянный электрод; 3-внутренний контактный электрод; 4-вспомогательный электрод; 5-электролитический ключ; 6-пористая перегородка
Рисунок 2.5 - pH- метр PPH-1000
Для сигнализирования наличия жидкости на поз. 28-1, 32-1, 36-1, 40-1, 44-1, 48-1 был выбран вибрационный сигнализатор уровня Vegaswing 61. Выходной сигнал – NAMUR.
Принцип действия вибрационного сигнализатора уровня основан на принципе действия камертона. Пьезоэлектрический кристалл возбуждает механические колебания вилки с их собственной частотой, изменения которой непрерывно контролируются электроникой.
Вибрационный уровнемер Vegaswing 61 представлен на рисунке 2.6.
Чувствительный эл.
Кабельный ввод
Электронный блок
а) б)
а – принцип действия б – внешний вид:
Рисунок 2.6 – вибрационный уровнемер Vegaswing 61
Диапазон измерений от 0.01 до 14,00. Принцип действия заключается в измерении разности потенциалов (ЭДС), поступающей с электродной системы, погруженной в анализируемый раствор, и преобразовании этой разности потенциалов в значение показателя активности ионов в растворе.
Измерение вибрации
Для измерения вибрации выбран датчик виброскорости ДВСТ-4 поз. 47-1, 48-1, 49-1, 50-1 (ПАЗ). Основная приведённая допускаемая погрешность (±5)%. Выходной сигнал 4…20 мА. Напряжение питания 24 В. ДВСТ-4 и его чувствительный элемент представлены на рисунке 2.7 а, б.
а)
б)
а - принцип действия; б - внешний вид.
Рисунок 2.7 – Датчик виброскорости ДВСТ-4
Диапазон измерения: 0,5…10 мм/c - поз. 47-1, 48-1, 49-1, 50-1.
Принцип работы акселерометров основан на измерении смещения инерционной массы относительно корпуса и преобразовании его в пропорциональный электрический сигнал.
Вторичные приборы.
В качестве вторичного прибора используется микропроцессорный контроллер БАЗИС-21.2ЦУ, поз.26-1. Компактный многоканальный контроллер, предназначенный для приема и логической обработки сигналов от различных типов датчиков, выдачи сигналов пуска и автоматической остановки (блокировки), предупреждения оператора о нарушениях световыми и звуковыми сигналами, циклического и дискретного управления ПИ-регулирования. Контроллер БАЗИС-21.2ЦУ представлен на рисунке 2.8.
Рисунок 2.8 -Контроллер БАЗИС-21.2ЦУ
Рисунок 2.9 – Схема внешних соединений входных и выходных каналов
БАЗИС-21.2. ЦУ
Основной частью контроллера БАЗИС является микропроцессорная система, которая принимает входные аналоговые сигналы и унифицированные токовые сигналы от датчиков. Эти сигналы приходят на специальные разъемы Вход1…Вход3, так же приходит дискретный сигнал на разъем Вход4, эти сигналы преобразовываются в цифровую с помощью АЦП и этот сигнал поступает в оперативную память, и высвечиваются на цветном дисплее ЖКЦ 10,4 и так же поступает на блок сигнализации через шину расширения. Если параметр надо регулировать, то полученный сигнал от датчиков сравнивается с данными
технологического процесса нагрева сырья, которые записаны в ПЗУ. При появлении сигнала рассогласования он преобразовывается в аналоговый токовый или дискретный сигнал и через выводы контроллера поступает на исполнительный механизм, где отрабатывается ПИ/ПИД или позиционный законы регулирования. Если эти параметры необходимо сигнализировать, то информация поступает на блок сигнализации. Контроллер имеет до 8 контуров регулирования с простой или до 4 контуров с каскадной схемой регулирования.
Структурная схема подключения контроллера БАЗИС-21.2ЦУ к другим устройствам представлена на рисунке 2.10
Рисунок 2.10 - Структурная схема подключения контроллера БАЗИС-21.2ЦУ к другим устройствам
Для расширения функций используется шина расширения к которой подключается контроллер подчиненный БАЗИС 21.2 ЦУ, блок сигнализации, разъем, БАЗИС 35.С и через сеть RS-485 ЭВМ.
Для световой и звуковой сигнализации в РСУ используется блок внешнегоблока БАЗИС 35.С.
БАЗИС 35.С показан на рисунке 2.11.
Рисунок 2.11 - БАЗИС 35.С
БАЗИС-БВТ-24Б - это компактное, многоканальное, многофункциональное, микропроцессорное устройство, предназначенное для приема и логической обработки сигналов от контактных двухпозиционных датчиков, приёма сигналов от контроллеров серии БАЗИС, предупреждения оператора о нарушениях световыми и звуковыми сигналами.
Применяются в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Напряжение питания, В – переменное 220±10%.
Частота питающего напряжения, Гц – 50±1.
Максимальная потребляемая мощность, ВА – 50.
Исполнительное устройство.
Для позиций 3-3, 6-3, 7-2, 8-2, 9-2, 11-2, 14-2 выбирается регулирующий клапан Masoneilan КАМФЛЕКС и отсечной клапан на позиции 10-3 и 11,3Универсальные регулирующие, запорно-регулирующие и отсечные клапаны «Камфлекс» с ручным, пневматическим или электрическим приводом предназначены для регулирования жидких и газообразных углеводородов, химических продуктов, газов, воды, пара и других сред. Выбирается в пневматическом исполнении. Условный диаметр – 100-1000мм. Температура рабочей среды от минус 45 до плюс 150 °С. На рисунке 2.12 а) представлено устройство регулирующего клапана КАМФЛЕКС, на рисунке б) внешний вид регулирующего клапана КАМФЛЕКС.
а) б)
а – устройство регулирующего клапана; б – регулирующий клапан Masoneilan camflex II
а) 1-Корпус; 2-Плунжер; 3-Седло; 4-Вал; 5-Направляющие втулки; 6-Стойка исполнительного механизма; 7-Исполнительный механизм (привод); 8-Ручной дублер; 9-Указатель положения.
Рисунок 2.12- устройство Masoneilan camflex II
Принцип работы регулирующего клапана Камфлекс основан на вращательном движении плунжера, выполненного в виде шарового сегмента, относительно эксцентричной оси в конструкции корпуса ANSI класс 600. Сегментная часть плунжера соединена упругими "ножками" со ступицей, установленной на вал клапана с возможностью незначительного осевого смещения, что обеспечивает самоцентрирование плунжера в седле. Плотная посадка плунжера обеспечивается упругой деформацией "ножек". Седло с уплотнительной фаской закреплено в корпусе посредством резьбового фиксатора. Исполнительный механизм пружинно - мембранного типа (с гофрированной мембраной и возвратной пружиной) через рычаг, установленный на шлицах вала, вращает плунжер в диапазоне 50°. Ручной дублер дискового типа и стопорный рычаг являются стандартными деталями клапана Камфлекс и устанавливаются на стойке с противоположной от исполнительного механизма стороны. Ручной дублер используется для ручного управления клапаном или ограничения положения плунжера. В корпусе стойки, с противоположной от ручного дублера стороны предусмотрено резьбовое отверстие для ограничителя хода с контргайкой. Их установка позволяет либо ограничить ход плунжера, либо, в сочетании с ручным дублером - блокировать его в выбранном положении.
Была представлена характеристика средств контроля и автоматики для управления стадией очистки раствора натрия хлорида.
Контроллер может выполнять функцию «Мастера» и иметь до 128 внешних каналов, которые используются для сбора информации с подчиненных контроллеров по Ethernet или RS-шине
Преобразователь интерфейсов Uport 1150.
Для коммутации контроллера с компьютером требуется преобразователь интерфейсов. ЗАО «Экоресурс» по отдельному заказу поставляет преобразователи интерфейсов ПИ-3 или ПИ-4. Преобразователь ПИ-3 используется для подключения к компьютеру одного контроллера серии БАЗИС, расположенного на небольшом расстоянии (до 2м), а ПИ-4 – одного или нескольких контроллеров на значительных расстояниях (до 1000 м).