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

Выброс дыма в трубу, рециркуляция воздуха, подача воздуха на гор ение, создание воздушной завесы, отбор теплоносителя на сушилки, а также воздушное охлаждение, осуществляется следующими вентиляторами и дым ососами: ВР-189-57, Д167-37-12, ВГДН-19М. Их основные характеристики, а также характеристики установленных в них двигателей, приведены в таб лице 10.

Таблица 10 – Технические характеристики используемых вентиляторов и д ымососов

Характеристика	Значение
Тип	ВР-189-57	Д167-37-12	ВГДН-19М
Производ., 10³ м³/ч: в ном. режиме в раб. зоне	7 7,63 – 10,3	40,3 8,5-53,5	106
Полное давление, Па: в ном. режиме в раб. зоне	1515 1565 –1530	3937 3286-3870	2730
Част, вращ. раб колес а, об/мин	1440	985	985
Электродвигатель
Тип	AMP132S4	АИР280S6	АИР380S7
Мощность, кВт	7,5	75	90
Частота вращ., ом/мин	1500	1000	1000

Для регулирования оборотов электродвигателя будем использовать п реобразователь частоты (ПЧ). Остановим свой выбор на преобразователе ч астоты ПЧВ3 фирмы «Овен» (рисунок 9).

Рисунок 9 – Преобразователь частоты ПЧВ3

Выбор данной модели обусловлен тем необходимым диапазоном м ощностей 0,37…90 кВт, таким образом она подойдѐт для каждого из венти ляторов (дымососов). Технические характеристики ПЧВ3 приведены в таб лице 11.

Таблица 11 – Технические характеристики преобразователя частоты ПЧВ3

Характеристика	Значение
Питающая сеть, 3 фазы, В	200…240 (0,25…11 кВт) 380…480 (0,37…90 кВт)
Выходное напряжение (U,V,W), %	0…100
Выходная частота, Гц	0…200 (VC), 0…400 (U/F)
Диапазон входного тока (завис. от модиф.), А	1,5 – 182
Диапазон выходного тока (завис. от модиф.), А	1,5 – 177
Цифровые входы	4
Аналоговые входы	2 U/I
Аналоговые выходы	2 I
Релейные выходы	2 (240 В, 2 А)
Протокол RS-485	Modbus RTU, FLN; BACnet MSTP
Класс защиты корпуса	IP20
Диапазон рабочих температур, ºС	0…40

Разработка схемы внешних проводок

Схема внешней проводки приведена в Приложении В. Первичные и в не щитовые приборы включают в себя датчики температуры ХА (ДТПК), Х К (ДТПL) и S (ДТПS021), расположенные во всех зонах ТП; датчики давле ния ОВЕН ПД100 и ОВЕН ПД200, расположенные на входе

и выходе из ТП, а также в газовом и воздушном трубопроводах; индуктивные датчики, устан овленные в сводах гильотинных ворот. Все датчики передают информацию посредством унифицированного токового сигнала 4…20 мА.

Для передачи сигналов от датчиков на щит КИПиА используются по три провода. В качестве кабеля выбран КВВГ. Это – кабель с медными ток опроводящими жилами с пластмассовой изоляцией в пластмассовой оболо чке, с защитным покровом и предназначен для неподвижного присоединен ия к электрическим приборам, аппаратам и распределительным устройствам номинальным переменным напряжением до 660 В частотой до 100 Гц или п остоянным напряжением до 1000 В при температуре окружающей среды от

-50°С до +50°С. Медные токопроводящие жилы кабелей КВВГ выполнены о днопроволочными. Изолированные жилы скручены. Кабель прокладывается в трубе диаметром 20 мм.

Выбор алгоритмов управления АС ТП

В автоматизированной системе на разных уровнях управления испол ьзуются различные алгоритмы:

алгоритмы пуска (запуска)/ останова технологического оборудо вания (релейные пусковые схемы) (реализуются на ПЛК и SCADA-форме);
релейные или ПИД-алгоритмы автоматического регулирования т ехнологическими параметрами технологического оборудования (управлени е положением рабочего органа, регулирование давления, и т. п.) (реализуют ся на ПЛК);
алгоритмы управления сбором измерительных сигналов (алгор итмы в виде универсальных логически завершенных программных блоков, п омещаемых в ППЗУ контроллеров);
алгоритмы автоматической защиты (ПАЗ);
алгоритмы централизованного управления АС (реализуются на SCADA-форме) и др.

В данном проекте разработаны следующие алгоритмы АС:

алгоритм сбора данных измерений;
алгоритм автоматического регулирования технологическим пар аметром.

Для представления алгоритма пуска/останова и сбора данных будем использовать правила ГОСТ 19.002.

Алгоритм сбора данных измерений

В качестве канала измерения выберем канал измерения температуры в зоне обжига. Для этого канала разработаем алгоритм сбора данных, предс тавленный в приложении Г.

Алгоритм автоматического регулирования технологическим пар аметром

В процессе работы ТП необходимо поддерживать температуру в зоне обжига, чтобы она не превышала заданного уровня и не падала ниже задан ного уровня, исходя из условий необходимых для правильного обжига кир пича. Поэтому в качестве регулируемого параметра технологического проце сса выбираем температуру в зоне обжига. В качестве алгоритма регулиров ания будем использовать алгоритм ПИД регулирования, который позволяет обеспечить хорошее качество регулирования, достаточно малое время вых ода на режим и невысокую чувствительность к внешним возмущениям.

ПИД-регулятор измеряет отклонение стабилизируемой величины от заданного значения (уставки) и выдаѐт управляющий сигнал, являющийся с уммой трѐх слагаемых, первое из которых пропорционально этому отклоне нию, второе пропорционально интегралу отклонения и третье пропорциона льно производной отклонения.

Структурная схема автоматического регулирования температурой с остоит из следующих основных элементов: задание, ПЛК с ПИД-регулятор ом, регулирующий орган, объект управления.

Функциональная схема системы поддержания давления в трубопров оде приведена на рисунке 10.

Тз Т

Рисунок 10 – Функциональная схема системы поддержания температу ры в печи

Объектом управления является зона обжига ТП. С панели оператора задается температура, которую необходимо поддерживать в печи. Далее эта температура приводится к унифицированному токовому сигналу 4-20 мА и подается на ПЛК. В ПЛК также подается значение с датчика температуры, п роисходит сравнивание значений, и формируется выходной токовый сигнал. Этот сигнал подается на электромагнитный клапан которым регулируется д авление в газа в трубопроводе.

В процессе управления объектом необходимо поддерживать давлени е газа равное 6 МПа, поэтому в качестве передаточной функции задания выс тупает ступенчатое воздействие, которое в момент запуска программы мен яет свое значение с 0 до 6.

Модель в Simulink представлена в альбоме схем (ФЮР А.425280.001.ЭС.10), а также приведена на рисунке 11.