Автоматизация экстрактора противоточного типа

    Исходные  данные: максимальное рабочее значение температуры воды t=60^оС, максимально допустимая погрешность измерений преобразователя Δ=±1,5^оС. Среда неагрессивная. Термопреобразователь предполагается подключить к модулю аналогового ввода AI 8231-1BD52 контроллера ADAM 8000.

    По  справочному пособию (2) предварительно выбираем термопреобразователь сопротивления платиновый  ТСП Метран-206 с диапазоном измеряемых температур (-50÷ +200)^оС, номинальной статической характеристикой Pt100 и классом допуска С. Термопреобразователь позволяет измерять температуру химически неагрессивных, а также агрессивных, не разрушающих материал защитной арматуры. НСХ Pt100 выбран, поскольку модуль аналогового входа 8231-1BD52рассчитан на входной сигнал от термопреобразователей сопротивления с НСХ Pt100.

    Проверяем, обеспечивает ли данный термопреобразователь требуемую по условию точность измерения. По таблице Г.2 приложения Г (1) определим  предельно допустимое отклонение от НСХ термопреобразователя сопротивления класса допуска С и НСХ Pt100:

    Δ_t = ±(0,6+0,008×‌[‌‌‌t]) = ±(0,6+0,008×60) = 1,08^оС.

    Т.к. пределы Δ_t не превышают по модулю пределов максимально допустимой погрешности измерений Δ=±1,5^оС, то выбранный термопреобразователь сопротивления обеспечивает требуемую точность измерения.

    9.Выбираем  технический манометр для измерения  давления воды охлаждающей.

    Исходные  данные: Максимальное рабочее давление 0,20МПа, максимально допустимая погрешность измерений Δ = ±0,05МПа.

    Определяем  верхний предел измерения 0,20/(2/3) = 0,30МПа. Выбираем по справочнику (2) манометр технический  тип МП2 – У, диапазон измерения 0 – 0,4МПа, класс точности 1,5. Диапазон измерения выбран таким образом , чтобы максимальное рабочее значение давления составляло примерно 2/3 от шкалы прибора. Определим максимальную погрешность измерения данного манометра:

    Δр = ±1,5×0,4/100 = ±0,006МПа.

    Поскольку Δр не превышает максимально допустимую погрешность изме-

рений Δ = ±0,05МПа, то выбранный манометр обеспечивает требуемую точность измерений.

    Регулирующие  клапаны  (2 - стр.30)выбираются упрощенно  согласно рассчитанному диаметру трубопроводов.

    Выбор измерительных диафрагм  основываем на диаметре трубопроводов где они  устанавливаются и давления измеряемой среды.

    4 Выбор контроллера  и модулей ввода/вывода 
 

    Устройство ADAM-8000 фирмы Advantech представляет собой PC совместимый микроконтроллер, предназначенный для создания на его основе автономных систем сбора данных и управления. Они могут использоваться в системах промышленной автоматизации с повышенными требованиями к надежности оборудования и к временным параметрам контуров управления. Эти устройства работают в промышленных сетях MPI, Profibus-DP, ModBus TCP и CAN. Программировать эту серию контроллеров можно как с помощью стандартного пакета Simatic Manager с языком программирования Step7, так и с помощью недорогих программных пакетов с ограниченной функциональностью ADAM-WINPLC7 и ADAM-WINNCS. Серия ADAM-8000 предоставляет возможности распределенного ввода-вывода при автоматизации технологических процессов, создании промышленных коммуникаций на производстве.

    Микроконтроллер состоит из двух основных частей: базового блока и модулей ввода—вывода. Базовый блок включает в себя процессор с самостоятельным PLC контроллером ADAM-8214/8215/8216-1В АО 1 либо процессор с распределенной системой управления с интерфейсом Profibus-DP Master: ADAM-8214/8215/8216-1ВМ01, либо процессор с Ethernet интерфейсом: ADAM-8214/8215/8216-1BT01; встроенный источник постоянного напряжения 24 В; интерфейс передачи данных -MP2I; светодиодный индикатор состояния для режимов работы и диагностики; внешнюю карту памяти. Основные характеристики процессорных модулей приведены в таблице 4.1

    Таблица 4.1 – Характеристики процессорного модуля

 

    Выбор модулей ввода/вывода. В соответствии с функциональной схемой автоматизации установки необходимо 10каналов аналогового ввода рассчитанных на унифицированный токовый сигнал (4-20)мА. Два сигнала от  преобразователей разности давления поз. FT – 6б, поз. FT – 7б; один сигнал от преобразователя уровня поз. LТ- 9а;  два сигнала от преобразователя давления поз. РТ-10а, поз. РТ-12а;  два сигнала от датчиков положения GE-2, GE-4; один сигнал от концентратомера поз.QT-1а. Для реализации этих каналов модули аналогового ввода ADAM-8231-1BD60. Данные модули имеют 4 аналоговых входа, тип входного сигнала (4-20)мА.

    Для ввода сигнала от термопреобразователя сопротивления поз. ТЕ-3а, поз. ТЕ-5а необходимо два канала аналогового ввода от термопреобразователей сопротивления. Используем модуль аналогового ввода ADAM 8231-1BD52. Данный модуль имеет 4 аналоговых входа  для подключения термопреобразователей сопротивления.

    Для реализации сигнализации крайних положений исполнительных механизмов необходимо 8 каналов дискретного ввода. Также необходим 2 канала дискретного ввода для подключения магнитных пускателей поз.NS-11а, поз.NS-13а. Используем модуль дискретного ввода ADAM-8221-1ВН10. Данный модуль имеет 16 дискретных входов. Входное напряжение 24В.

    Для реализации управления магнитным пускателями поз.NS-1в, поз.NS-3б, NS-9б поз.NS-10б, поз.NS-11а, поз.NS-13а и включения/выключения сигнальной арматуры HL1,2,3,4,5,6 необходимо 16каналов дискретного вывода ADAM-8222-1ВН10. Данный модуль имеет 16 дискретных выходов. Выходное напряжение 24В, выходной ток 1А.

    Привязку сигналов контроллера к датчикам и исполнительным механизмам оформляем в виде таблицы.

    Таблица 4.2 - Привязка сигналов контроллера к датчикам и исполнительным

механизмам

 
 

    заключение 
 

    В ходе выполнения курсовой работы был  изучен данный технологический процесс, разработана функциональная схема автоматизации на базе серийно выпускаемых приборов и промышленных контроллеров, подобран контроллер и модулей УСО, а также составлена спецификация на выбранные средства автоматизации.

 

список литературы 
 

    1 Кожевников, М.М., Никулин,В.И., Автоматика, автоматизация и АСУТП: Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов технологических специальностей пищевой промышленности/ М.М.Кожевников, В.И.Никулин - Могилев: Ризограф УО МГУП,2008.-66с.

    2  Кожевников, М.М., Никулин,В.И., Технические средства АСУТП для пищевой промышленности: справочное пособие для студентов технологических специальностей пищевой промышленности/ М.М.Кожевников, В.И.Никулин - Могилев: Ризограф УО МГУП,2008.-94с.

    3  Стандарт предприятия. Общие правила  и требования оформления текстовых документов (СТП 15-06-2004)/ А.В.Иванов, Е.Н.Урбанчик. - Могилев: Ризограф УО МГУП,2004.-41с.

 

Приложение А- Спецификация на выбранные средства автоматизации