Файл: отчет.docx

3.5 Средства измерения уровня

Датчик-индикатор уровня РИС 121

Датчики-индикаторы уровня предназначены для непрерывного контроля уровня жидких и твердых (сыпучих) сред, а также сигнализации достижения предельных уровней контролируемой среды в двух заданных точках. Датчики-индикаторы относятся к типу емкостных приборов. Принцип действия основан на высокочастотном преобразовании изменения электрической емкости чувствительного элемента, вызванного изменением уровня контролируемой среды, в выходной сигнал постоянного тока 0...5 мА или 4...20 мА.

Выбранный датчик-индикатор уровня РИС 121-296-05 состоит из:

– первичного преобразователя (ПП-296) - 1 шт (рисунок 1);

– передающего преобразователя (ППР) - 1 шт (рисунок 2).

Основные технические характеристики датчика-индикатора уровня РИС 121-296-05:

Конструктивное исполнение чувствительного элемента: тросовый неизолированный.

Диапазоны контроля, L: более 2 м.

Погрешность: не более 1,5% от диапазона контроля.

Физические свойства среды: жидкая электропроводная.

Температура среды, °С: от «минус» 100 до «плюс» 200.

Рабочее избыточное давление среды, МПа: до 2,5.

Выходной сигнал: 0-5 мА (код 05).

Потребляемая мощность: не более 9,0 В·А по переменному току 220В 50Гц.

Климатическое исполнение: УХЛ2 (температура окружающего воздуха от минус 30 до плюс 50°С).

3.6 Средства измерения pH

Чувствительный элемент рН ДПг-4М (погружной) предназначен для измерения pH при работе в комплекте с преобразователем рН-261. ДПг-4М применяется для контроля промышленных растворов и пульп.

Измерение pH производится при помощи электродной системы со стеклянным измерительным электродом. При погружении электродной системы в контролируемый раствор между поверхностью измерительного электрода и раствором происходит обмен ионами, в результате которого электрод приобретает свойства водородного электродов. Электродная система характеризуется зависимостью э. д. с. от величины pH.

Чувствительный элемент ДПг-4М комплектуется измерительным стеклянным электродом ЭСП-0014 и вспомогательным насыщенным хлорсеребряным электродом ЭХСВ-1.

Преобразователь рН-261 представляет собой вибропреобразователь, на вход которого подастся постоянное напряжение электродной системы чувствительного элемента измерителя pH, и фазочувствительный каскад.

Усиленное переменное напряжение фазочувствительный каскад преобразует в напряжение постоянного тока. В преобразователе имеется возможность настройки его для работы с различными электродными системами и компенсация изменений характеристик электродных систем при изменении температуры раствора.

Э. д. с. электродной системы чувствительного элемента определяется выходным током преобразователя, который пропорционален значению pH контролируемого раствора независимо от температуры раствора. Выходной ток преобразователя меняется в пределах 0 – 5 мА и контролируется показывающим миллиамперметром постоянного тока, отградуированным в единицах измеряемой величины.

Технические параметры прибора:

Преобразователь имеет унифицированный токовый выход 0 – 5 мА при сопротивлении нагрузки до 2 кОм к выходное напряжение, которое может быть установлено по требованию в пределах: 0 мВ для начальной отметки шкалу и 20-50 мВ для верхнего предела измерения.

Время прогрева 2 ч.

Время установления показаний 10 с.

Температурная компенсация 0-100° С.

Температура окружающего воздуха 5-50^° С.

Относительная влажность 30-80%.

Основная погрешность ±1% от диапазона измерения.

Максимальное расстояние от чувствительного элемента до преобразователя 150 м.

Напряжение питания 220 В, 50 Гц; потребляемая мощность 20В·А.

Рисунок 6 – Чувствительный элемент ДПг-4 в комплекте с преобразователем рН-261.

3.7 Пускатели магнитные

Пускатель магнитный ПМЛ 7100

Пускатель предназначен для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети и остановки трёхфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Номинальный ток контактов главной цепи: 250 А.

Способ крепления на монтажную плату: с помощью винтов.

Для присоединения к пускателям жил провода или кабеля используется: болт М10.

Габаритные размеры (Ш×В×Г): 200×162×167 мм.

Степень защиты: IP 00.

Масса: 6,6 кг.

Рисунок 6 – Внешний вид пускателя магнитного ПМЛ 7100

Пускатель магнитный реверсивный ПМ 12-010640

Номинальный ток контактов головной цепи: 10 А.

Номинальное напряжение по изоляции: до 660 В, до 60 Гц.

Степень защиты: IP 40.

Реверс: есть.

Тепловое реле: есть.

Крепление: винт.

Габаритные размеры: 160х125х125 мм.

Рисунок 7 – Пускатель магнитный реверсивный ПМ 12-010640.

3.8 Кнопочный выключатель ке 011

КЕ – выключатели кнопочные. Используются в стационарных установках и предназначены для коммутации электрических цепей управления переменноготока напряжения до 500В частотой 50 и 60Гц, а также постоянного тока напряжением до 220 В [11].

Рисунок 8 – Кнопочный выключатель КЕ 011

Таблица 9 – Технические характеристики

3.9 Сигнальная арматура серий ас

Предназначена для световой сигнализации в схемах управления стационарными промышленными приводами на постоянное напряжение до 440 В и переменное напряжение до 660 В частоты 50 и 60 Гц [12].

Расшифровка обозначения АС-12011:

1 – коммутаторная лампа (4 - лампа с цоколем В15 ф18);

2 – номинальное напряжение 24B (1 - 6В, , 4 - 220В, 5 - 28В, 6 - 75В);

01 – размер светового отверстия ф10мм (02 - ф25мм, 03 - 35х11мм);

1 – цвет колпачка красный (2 - синий, 3 - зеленый, 4 - желтый, 5 - белый).

Рисунок 9 – Сигнальная арматура АС

Таблица 10 – Технические характеристики

3.10 Описание контроллера

Для управления данным процессом использован контроллер SIMATIC S7-300.

Внешний вид контроллера показан на рисунке 10

Рисунок 10 – Контроллер SIMATIC S7-300

SIMATIC S7-300 – это модульный программируемый контроллер, работающий с естественным охлаждением. Модульная конструкция, возможность построения распределенных структур управления, наличие дружественного пользователю интерфейса позволяет использовать контроллер для экономичного решения широкого круга задач автоматического управления в различных областях промышленного производства. Эффективному применению контроллеров способствует возможность использования нескольких типов центральных процессоров различной производительности, наличие широкой гаммы модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных модулей и коммуникационных процессоров.

Контроллер SIMATIC S7-300 имеет модульную конструкцию и может включать в свой состав:

1) Модули центральных процессоров (CPU). В зависимости от степени сложности решаемой задачи в контроллере могут быть использованы различные типы центральных процессоров, отличающиеся производительностью, объемом памяти, наличием или отсутствием встроенных входов-выходов и специальных функций, наличием или отсутствием коммуникационных интерфейсов.

2) Сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов с различными электрическими и временными параметрами.

3) Коммуникационные процессоры (СР) для подключения к сетям PROFIBUS, Industrial Ethernet, AS интерфейсу или организации связи по PPI (point to point) интерфейсу.

4) Функциональные модули (FM), способные самостоятельно решать задачи автоматического регулирования, позиционирования, обработки сигналов. Функциональные модули снабжены встроенным микропроцессором и способны выполнять возложенные на них функции даже в случае отказа центрального процессора ПЛК. При необходимости в составе контроллера могут быть использованы:

5) Модули блоков питания (PS), обеспечивающие возможность питания контроллера от сети переменного тока напряжением 120 или 230 В.

6) Интерфейсные модули (IM), обеспечивающие возможность подключения к центральному контроллеру стоек расширения ввода-вывода. Контроллеры SIMATIC S7-300 позволяют использовать в своем составе до 32 сигнальных и функциональных модулей, а также коммуникационных процессоров, распределенных по 4 монтажным стойкам. Все модули работают с естественным охлаждением.

В данном контроллере могут использоваться следующие модули центрального процессора CPU312IFM, CPU313, CPU314IFM, CPU314, CPU315, CPU315-2DP, CPU316-2DP, CPU318-2DP.

В управлении процессом использован модуль процессора CPU315-2DP

Модули применяемые в данной компоновке контроллера

Технические параметры CPU315-2DP

Объем памяти программ 48Кбайт, 16 Кбайт инструкций, встроенная RAM 80Кбайт, карта памяти Flash-EEPROM до 4 Мбайт

Защита данных при аварийном отключении питания

1) без буферной батареи 4Кбайт (флаги, таймеры, счетчики, данные)

2) с буферной батареей дополнительно все блоки данных дата и время

Встроенные часы реального времени.

Программирование осуществляется при помощи пакета программирования STEP 7

Набор инструкций логические операции, операции со скобками, назначение результата, сохранение, счет, загрузка, передача, сравнение, сдвиг, вращение, вызов блоков, операции над числами с фиксированной и плавающей запятой, функции переходов.