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 пожарной автоматикиКОНТРОЛЬНАЯ РАБОТАпо теме «Разработка проектных решений автоматизированной системы управления технологическим процессом»Вариант №09

	Выполнил: слушатель факультета управления и комплексной безопасности заочной формы обучения Учебная группа № Зачетная книжка № Проверил:

Екатеринбург2020

СОДЕРЖАНИЕ:

1. ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Наименование установки: Установка подогрева горючей жидкостиРисунок 1. Принципиальная схема установки подогрева горючей жидкости:1 – насос с электроприводом; 2 – линия подачи ГЖ;

---

3 – линия отвода смеси ГЖ; 4 – смешиватель; 5 – емкость со смешиваемой ГЖ; 6 – линия подачи подогретой ГЖ; 7 – теплообменник. Описание технологического процесса: Горючая жидкость подается по линии (2) и разделяется на два потока, один из которых попадает напрямую в емкость (5). В этой емкости происходит смешение двух потоков горючей жидкости при помощи смешивателя (4), чтобы обеспечить наиболее точную регулировку температуры выходящей жидкости по линии (3).Контролируемый параметр в САР:Уровень жидкости в ёмкости.Требования пользователя: ксистеме 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 горючей жидкости 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 жидкости, при достижении 40% – подавать жидкость; 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, нержавеющий поплавковый датчик-выключатель PDS-01, которые размещаются на отметках 40 и 80% емкости и с учетом 100% резервирования. Уровень жидкости 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 КР-1, который устанавливается на линии подачи жидкости. 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 «Призма-202». 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. Нержавеющий поплавковый датчик-выключатель PDS-01 . Технические характеристики PDS-01:

• 
  Длина погружной части: 107 мм
  
• 
  Диаметр поплавка: 17 мм
  
• 
  Максимальная коммутируемая мощность: 50 Вт
  
• 
  Максимальный коммутируемый ток: ≅0,5 А
  
• 
  Максимально коммутируемое напряжение: ≅220В
  
• 
  Рабочее давление: 1 МПа
  
• 
  Рабочая температура: −30...110°С
  
• 
  Присоединение: G½"
  
• 
  Длина проводов: 300 мм
  
• 
  Рабочее положение: горизонтальное
  
• 
  Материал корпуса: нержавеющая сталь
  
• 
  Миниатюрный поплавковый выключатель PDS-01 предназначен для регулирования уровня жидкости в резервуаре, защиты насоса от сухого хода, автоматизации процесса наполнения/осушения резервуара
  
• 
  Особенности:
  
• 
  В зависимости от способа установки датчика выходной контакт замыкается или размыкается при понижении уровня жидкости
  
• 
  Горизонтальное монтажное положение
  
• 
  Малые габариты
  
• 
  Широкий температурный диапазон
  
• 
  Устойчивость к агрессивным средам
  

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

---