Проектирование автоматизированной системы управления насосными агрегатами ДНС

1.2        Назначение АСУ

Система предназначена для выполнения следующих функций:

а)   местного контроля давления на приеме и выкиде насосных агрегатов;

б)   дистанционной индикации:

1)       давления на приеме и выкиде насосных агрегатов;

2)       температуры подшипников двигателей и насосных агрегатов;

3)       состояния вытяжных вентиляторов в помещениях насосных;

4)       состояния насосных агрегатов.

в)   аварийной сигнализации:

1)       пожара в насосных станциях;

2)       превышения 1-го и 2-го порога загазованности около насосных агрегатов;

3)       превышения виброскорости подшипников насосных агрегатов и двигателей.

г)   дистанционного управления:

1)       насосными агрегатами;

2)       вытяжными вентиляторами в насосных станциях.

д)   сохранения полученной информации в архивах;

е)   представления текущих и накопленных данных в виде графиков.

2     Проектирование автоматизированной системы управления

2.1        Структура системы

Структура системы логически разделена на три уровня:

–     нижний уровень - уровень датчиков и исполнительных механизмов;

–     средний уровень - уровень программируемых логических контроллеров (ПЛК);

–     верхний уровень - уровень программно-технических средств оперативного контроля и управления ТП.

Структура системы представлена на рисунке 1.

Рисунок 1                     

2.2        Комплекс технических средств нижнего уровня

2.2.1      Выбор средства измерения давления

Для измерения давления проведем сравнительный анализ следующих датчиков:

–     JUMO 404753;

–     EJX430A;

–     Метран 150.

Преобразователь давления JUMO тип 404753 предназначен для измерения давления неагрессивных и агрессивных газов, паров, жидкостей и пыли. Прибор работает по пьезорезистивному принципу измерений.

Выходной сигнал представляет собой сигнал постоянного тока, прямопропорциональный входному давлению.

Измерительный преобразователь давления тип 404753 удовлетворяет требованиям для взрывозащищенного оборудования группы II категорий 1/2 G/D для применения

–     во взрывоопасных зонах 1 и 2, где взрывоопасность атмосферы обуславливается наличием горючих газов или паров ЛВЖ (Gas);

–     во взрывоопасных зонах 20, 21 и 22, где взрывоопасность атмосферы обуславливается наличием горючих пылей или волокон (Dust).

Подключение к процессу (штуцер для отбора давления) допускается монтировать в зоне 0.

Взрывобезопасность II 1/2 GD   EEx ia IIC T4…T6 Т/Та(T4) ≤ 95 °C; (T5)≤ 85 °C; (T6) ≤ 70 °C IP 65

Номинальные условия эксплуатации согласно DIN 16 086 и DIN IEC 770/5.3

Диапазон измерений 0-60МПа.

Давление разрыва 10-кратный верхний предел измерений, макс. 2000 бар.

Материал деталей, соприкасающихся с измеряемой средой:

–     серийно нерж. сталь № 1.4436, 1.4571;

–     при диапазонах ≥ 60 бар нерж. сталь № 1.4571, 1.4542;

–     для опции 406 (исполнение зонд уровня) материал кабеля PE (полиэтилен).

Выходной сигнал 4… 20 мА, двухпроводной.

Дрейф нуля ≤ 0,3 % от конечного значения

Температурный гистерезис

–     для диапазонов измерения ≤ 600 мбар: ≤ ± 1 % от кон. знач.;

–     для диапазонов измерения > 600 мбар: ≤ ± 0,5 % от кон. знач.

Влияние температуры окружающей среды

Для диапазонов 250 и 400 мбар:

–     нулевая точка: ≤ 0,03 %/К норма,≤ 0,05 %/К макс.

–     диапазон измерений: ≤ 0,02 %/К норма, ≤ 0,04 %/К макс.

Для диапазонов от 600 мбар:

–     нулевая точка: ≤ 0,02 %/К норма, ≤ 0,04 %/К макс.

–     диапазон измерений: ≤ 0,02 %/К норма, ≤ 0,04 %/К макс.

Отклонение характеристики ≤ 0,5 % от конечного значения (при установке граничной точки).

Гистерезис ≤ 0,1 % от конечного значения.

Нестабильность за год ≤ 0,5 % от конечного значения

Напряжение питания DC 11... 28 B (из искробезопасной цепи).

Остаточная пульсация:

–     пики напряжения не должны быть меньше или больше приведенных выше знаний;

–     макс. потребляемый ток 45 мА (при DC 24 В).

Влияние напряжения питания ≤ 0,03 % от конечного значения.

Допустимая температура окружающей среды 40… +85 °C.

Температура хранения 40… +85 °C.

Допустимая температура измеряемой среды 40… +85 °C (40… +200 °C при расширении типа 0004).

Результаты сравнения сведены в таблицу 1.

Таблица 1                    – Таблица сравнения датчиков давления

Выбираем средство измерения давления Метран 150, так как оно имеет самую низкую цену.

Для измерение избыточного давления будем использовать Метран 150CG.

2.2.2      Выбор средства измерения температуры подшипников

Для измерения температуры проведем сравнительный анализ следующих датчиков:

–     ТСП Метран-246;

–     JUMO 90.1109;

–     Sitrans T 7MC-1DB.

Результаты сравнения сведены в таблицу 2.

Таблица 2                    – Таблица сравнения датчиков температуры

Для измерения температуры подшипников выбираем ТСП Метран-246, поскольку он обладает самой низкой стоимостью.

2.2.3      Выбор средства измерения температуры помещений

Произведем сравнительный анализ датчиков нескольких фирм. Характеристики представлены в таблице 3.

Таблица 3                    – Характеристики датчиков измерения температуры.

Как видно из таблицы ТХАУ Метран-271 имеет самую низкую стоимость, поэтому выбираем его в качестве датчика измерения температуры насосных помещений.

2.2.4      Выбор датчиков вибрации

Произведем сравнительный анализ датчиков вибрации нескольких фирм. Характеристики представлены в таблице 4.

Таблица 4                    Характеристики датчиков измерения вибрации.