Функціональна схема систем автоматизації технологічних процесів є документом, що показує функціональну і блокову структуру систем автоматизації технологічних процесів, а також оснащення об’єкта керування приладами і засобами автоматизації. На функціональній схемі дано спрощене зображення агрегатів, що підлягають автоматизації, а також приладів, засобів автоматизації і керування, які зображенні умовними позначеннями за діючими стандартами, а також лінії зв'язку між ними.
Функціональна схема автоматизації систем очистки води у другому контурі блоку №3 РАЕС (див. лист 1) складається з 4 контури регулювання та 6 контурів контролю. Сигнали з давачів подаються на модуль вхідних аналогових сигналів, після обробки та перетворення через модулі виводу аналогових сигналів сигнали керування подаються на виконавчі механізми.
Рис.2.4.1.
Схема автоматизації систем водоочистки в контурі 2 блоку №3 РАЕС передбачає:
1) 4 контури регулювання, індикації, реєстрації, сигналізації параметрів:
- автоматичного регулювання, індикації, реєстрації, сигналізації ступеня забруднення води на виході з випарного апарату;
- автоматичного регулювання, індикації, реєстрації, сигналізації забруднення води на вході в фільтри доочистки;
- автоматичного регулювання, індикації, реєстрації, сигналізації рівня в середині випарних апаратів;
- автоматичного регулювання, індикації, реєстрації, сигналізації забруднення води на виході з фільтрів доочистки.
2) 6 контурів індикації та реєстрації параметрів:
- контур індикації та реєстрації температури води на вході в випарний апарат;
- контур індикації та реєстрації витрати води на виході у випарний апарат;
- контур індикації та реєстрації витрати води на вході в фільтри доочистки;
- контур індикації та реєстрації тиску води на вході в фільтри доочистки;
- контур індикації та реєстрації висоти піни у випарному апараті;
- контур індикації та реєстрації температури в доупарювачі.
Контроль параметрів технологічного процесу
В процесі очищення води газу здійснюють контроль за такими параметрами: рівень води у випарному апараті,температура води на вході в випарний апарат, об’ємна витрата води в випарному апараті, об’ємна витрати води на вході в фільтри доочистки, тиску води на вході в фільтри доочистки, рівень піни у випарний апарат, температури у доупарювачі.
Для контролю за основними параметрами використовують прилад ЦР-03 (далі по тексту ЦР-03) призначений для роботи в складі програмно-технічного комплексу цифрового регулювання в системах автоматичного регулювання параметрів технологічних процесів АЕС, ТЕС й інших промислових підприємств.
Температура вимірюється за допомогою термометра термоелектричного ТХА-01719 із класом точності 1 і шкалою (0...400) ˚С, далі сигнал поступає на нормуючий перетворювач ЕП-4700-01-АС із класом точності 0,5 і шкалою (0-400) ˚С і вихідним сигналом (4-20)мА і далі на ІОС.
Вимір рівня в випарювальному апараті здійснюється за допомогою «Сапфір 22ДИ 2150» із класом точності 0,5 з вихідним сигналом (4 - 20) мА після яких сигнал по тиску надходить на БГРТ-ДПИ, далі на реєструючий прилад РП160-09 із класом точності 0,5 і шкалою (0...25) кгс/см2 , а також сигнал після БГРТ-ДПИ поступає на модуль вводу контролера і на ІОС.
Вимір витрати здійснюється за допомогою камерної діафрагми
ДК16-400 метеріала Ст. 12Х18Н10Т далі сигнал поступає на вимірювальний перетворювач «Сапфір 22ДД-2430» з класом точності 0,5 і далі сигнал поступає на ІОС.
Вимір рівня в доупарювачі здійснюється за допомогою «Сапфір 22ДУ 2630» із класом точності 0,5 з вихідним сигналом (4 - 20) мА, після датчиків сигнал по рівні надходить на ІОС.
2.3 Основні рішення з автоматизації об’єкта управління
2.3.1 Вибір технічних засобів автоматизації
Для надання інформації про протікання технологічного процесу, світлової і звукової сигналізації при відхиленні параметра від заданого значення, автоматизації технологічного процесу, запобігання розвитку перед аварійної ситуації в аварію і локалізації у випадку її виникнення, запобігання ушкодження основного і допоміжного технологічного устаткування, перекладу в разі потреби технологічного процесу на новий режим, передбачені наступні засоби сигналізації, автоматики захисту і блокувань.
Регулювання.
Таблиця 2.10.
Параметр | Значення |
Рівень води в випарному апараті | 900мм |
Температура вторинного пару на виході з випарного апарату | 104 оС |
Тиск пари , що поступає в випарювальний апарат | 0,015 МПа |
Витрата упарюваємої рідини на вході в випарювальний апарат | 6,0 м3/ч |
Захист і сигналізація.
Таблиця 2.11.
Параметр | Значення |
Рівень води в випарному апараті Утворення піни в випарному апараті | 500/1000 мм / 900 мм >550, 0/600мм |
Технологічний контроль.
Таблиця 2.12.
Параметр | Значення |
Тиск вторинного пару на виході з випарного апарату | 0,6 МПа |
Вимір рівня
Вимір рівня в випарювальному апараті здійснюється за допомогою «Сапфір 22ДУ 2630» із класом точності 0,5 з вихідним сигналом (4 - 20) мА, після датчиків сигнал по рівні надходить на блок розмноження токового сигналу БГРТ-ДПИ , далі на показуючий прилад РП160-10-14-АД із класом точності 0,5 , а також сигнал після БГРТ-ДПИ поступає на модуль вводу контролера і на інформаційно обчислювальну систему (ІОС).
Вимір рівня в доупарювачі здійснюється за допомогою «Сапфір 22ДУ 2630» із класом точності 0,5 з вихідним сигналом (4 - 20) мА, після датчиків сигнал по рівні надходить на ІОС.
Рис. 2.5. Схема Сапфір - 22ДУ
Сапфір - 22ДУ (рис 2.5.) складається з тензопреобразователя 4 типу мембранно-важеля розміщеної всередині підстави 9 в замкнутій порожнини 11, заполненой кремнійорганічною рідиною, і відокремлений від вимірюваної середовища металевими гофрованими мембранами 8. Мембрани 8 приварені по зовнішньому контуру до підстави 9 і сполучені між собою центральним штоком 6, який пов'язаний з кінцем важеля тензопреобразователя 4 за допомогою тяги 5.Фланці 10 ущільнені прокладками 3. Дія вимірюваної різниці тиску (більший тиск подається в камеру 7, менше - в камеру 12) викликає прогинання мембран 8, вигин мембрани тензопреобразователя 4 і зміна опору тензорезісторов. Електричний сигнал від тензопреобразователя передається з вимірювального блоку в електричний пристрій 1 по дротах через гермовивод
Вимір тиску
Вимір тиску в випарювальному апараті здійснюється за допомогою «Сапфір 22ДИ 2150» із класом точності 0,5 з вихідним сигналом (4 - 20) мА після яких сигнал по тиску надходить на БГРТ-ДПИ, далі на реєструючий прилад РП160-09 із класом точності 0,5 і шкалою (0...25) кгс/см2 , а також сигнал після БГРТ-ДПИ поступає на модуль вводу контролера і на ІОС.
Рис 2.6. Схема перетворювачів: Cапфір-22М-ДА моделей 2050, 2060.
Сапфир 22М-ДИ моделей 2150, 2160, 2170. Cапфір-22М-ДИ модели 2350.
1. Електронний перетворювач;
2. Гермоввід;
3. Мембранний тензоперетворювач;
4. Внутрішня область;
5. Фланець;
6. Мембрана;
7. Камера.
8. Прокладка;
9. Основа;
10. Порожнина.
Мембранний тензопеорезтворювач 3 розміщений усередині підстави 9. Внутрішня порожнина 4 тензопеорезтворювача заповнена кремнійорганічною рідиною і відокремлена від вимірюваного середовища металевої гофрованої мембраною 6, привареної по зовнішньому контуру і підставі 9. Порожнина 10 повідомлена з навколишньою атмосферою. Вимірюваний тиск подається в камеру 7фланця 5, який ущільнений прокладкою 8. Вимірюваний тиск впливає на мембрану 6 і через його рідину на мембрану тензопреобразователя, викликаючи її прогинання і зміну опір тензорезісторов. Електричний сигнал від тензопреобразователя передається з вимірювального блоку в електронний перетворювач.
Вимір температури
Температура вторинного пара від КВП, після випарного апарату, після ПВТ, після ПНТ і температура теплоносія від реактора і на реактор вимірюється за допомогою термометра термоелектричного ТХА-01719 із класом точності 1 і шкалою (0...400) ˚С, далі сигнал поступає на нормуючий перетворювач ЕП-4700-01-АС із класом точності 0,5 і шкалою (0-400) ˚С і вихідним сигналом (4-20)мА і далі на ІОС.
Вимір витрати
Вимір витрати здійснюється за допомогою камерної діафрагми
ДК16-400 метеріала Ст. 12Х18Н10Т далі сигнал поступає на вимірювальний перетворювач «Сапфір 22ДД-2430» з класом точності 0,5 і далі сигнал поступає на ІОС.
2.3.2 Автоматичне регулювання й керування.
Данна система автоматизації розроблена на базі контролера „ЦР- 03”, до складу якого входять такі елементи:
- Модуль центрального процесора FX2N-32MT-ESS/UL.
- Інтерфейсный модуль FX2N-485-BD.
- Модуль введення аналогових сигналів FX-8AD.
Основний регулятор.
Головний сигнал про регулювання рівня в парогенераторі в випарному апараті, що виміряється гідростатичним способом за допомогою вимірювального перетворювача Сапфір 22ДИ 2630, у вигляді уніфікованого струмового сигналу (0-5) мА подається на модуль уведення аналогових сигналів FX-8AD, звідки сигнал надходить на контролер, де формується відповідно до закону регулювання керуючий сигнал.
- температура вторинного пару на виході з випарного апарату вимірюється за допомогою перетворювача термоелектричного ТХА 1087, , після чого сигнал подається на нормуючий перетворювач ЭП-4700-01, а потім на блок обчислювальних операцій А-35. Вихід - уніфікований струмовий сигнал (0-5) ма, що подається на блок введення аналогових сигналів FX-8AD, і надходить на програмований логічний контролер ЦР-03, де формується відповідно до закону регулювання керуючий сигнал;