Смекни!
smekni.com

Подсистема учета готовой продукции цеха металлизации Оскольского электрометаллургического комбината (стр. 5 из 12)

ПОДСИСТЕМА ЛИНЕЙНЫЙ РЕССИВЕР

Проектом предусмотрены два линейных рессивера типа 5РД. Контроль верхнего уровня и нижнего уровней аммиака осуществляется реле уровня ПРУ-5 с подачей светового и звукового сигналов на щит сигнализации. Рабочий уровень аммиака в линейном рессивере – 50%, верхний уровень – 80%, нижний уровень – 20%.

АВАРИЙНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ

Проектом предусмотрено аварийное отключение всех двигателей с включением вентиляции в случае критической концентрации аммиака в компрессорном цехе.

ПОДСИСТЕМА ГРАДИРНЯ

В проекте дана пятисекционная градирня для понижения температуры оборотной воды, которая идет на охлаждение аммиачных компрессоров, паров аммиака в кожухотрубном конденсаторе. При температуре 25

включаются вентиляторы градирни. Контроль температуры ведётся логометром.

ПОДСИСТЕМА ДРЕНАЖНЫЕ НАСОСЫ

В насосной станции оборотной воды проектом предусмотрены два насоса для откачки воды из дренажного приямка. На основании задания сантехнического отдела выполнена автоматизация работы этих насосов по уровню воды в дренажном приямке. Каждый насос может быть как основным, так и резервным. При достижении 50% уровня воды насос включается, отключается - при 10%. Уровень в баке контролируется регулятором “ЭРСУ-3”, установленным на щите управления насосами. Управление работой насосов местное и автоматическое.

1.4 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ НА РАЗРАБОТКУ АСУП

Цель: автоматизация технологического процесса управления оборудованием аммиачной холодильной установки, реализация за счет внедрения промышленного контроллера в компрессорном цехе.

АСУП компрессорного цеха должна решать следующие задачи:

- автоматическое управление работой агрегата винтового компрессорного;

- автоматическое регулирование давления в системе “ледяной воды”;

- автоматическое регулирование давления в системе “ледяной воды”;

- автоматическое регулирование уровня в циркуляционном рессивере;

- обеспечение бесперебойной работы компрессорного цеха;

- экстренная выдача информации в аварийных ситуациях;

- улучшение условий труда обслуживающего персонала.

1.5 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

Приступая к наладке любой автоматической системы, необходимо прежде всего определить математическую модель объекта.

Существует три основных подхода к построению математической модели объектов управления:

1-ый подход: получение структуры математической модели и её параметров на основе изучения процессов происходящих в объекте. К таким объектам можно отнести следующие:

- ёмкости заполняемые жидкостями, сыпучим веществами или газами, выходная величина: уровень или давление газа;

- электродвигатели, выходная величина: скорость или угол поворота вала;

- редукторы. Выходная величина: угол поворота.

2-ой подход: получение математической модели в результате обработки экспериментальных данных полученных в результате функционирования объекта.

3-ий подход: комбинированный подход, когда структура модели и часть параметров определяется на основе изучения процессов в объекте, а остальные параметры оцениваются по результатам обработки экспериментальных данных.

В компрессорном цехе объектами автоматизации являются:

- агрегат винтовой компрессорный;

- насосы “ледяной воды”;

- линейный и циркуляционный рессивера;

- аммиачные насосы;

- аккумуляторы холода;

- камеры хранения готовой продукции;

- и т.д.

Из перечисленных выше объектов автоматизации для дипломного проектирования можно выделить контуры регулирования:

- регулирование давления “ледяной воды”;

- регулирование температуры в камере хранения готовой продукции;

- регулирование уровня жидкого аммиака в циркуляционном рессивере.

Применим 3-ий подход к построению математической модели, получение математической модели на основе изучения процессов происходящих в объекте и по экспериментальным данным.

1.5.1 ОПИСАНИЕ РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ КОНТУРОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ

РЕГУЛИРОВАНИЕ ДАВЛЕНИЯ “ЛЕДЯНОЙ ВОДЫ”

Рис.4. Функциональная схема контура регулирования ледяной воды

-

воздействие на регулирующий вентиль;

-

электрический сигнал;

-

трубопровод “ледяной воды”;

- неизменяемая часть;

-

регулирующий клапан.

Наличие давления “ледяной воды” фиксируется и измеряется преобразователем электрическим Сапфир – 22ДИ (рабочее давление 3

), который выдает электрический сигнал на регулятор. Далее регулятор в зависимости от величины давления выдает управляющее воздействие на исполнительный механизм. Исполнительный механизм уже непосредственно с регулирующим клапаном (ЕСПА 02 ВП) регулирует подачу “ледяной воды”.

РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В КАМЕРЕ ХРАНЕНИЯ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ


Рис. 5. Функциональная схема контура регулирования температуры в камере хранения готовой продукции

-

регулирование производительности компрессора;

- электрический сигнал ;

- трубопровод аммиака

;

-

неизменяемая часть контура регулирования.

Датчик температуры (термометр сопротивления ТСМ-6114) фиксирует величину температуры в камере хранения готовой продукции (рабочая температура 2

). Далее электрический сигнал поступает на регулятор, который в зависимости от значения температуры выдает управляющее воздействие на исполнительный механизм (МЭМ-10Б). Исполнительный механизм воздействует на золотник, с помощью которого регулируется производительность компрессора и тем самым изменяется температура в камере.

РЕГУЛИРОВАНИЕ УРОВНЯ ЖИДКОГО АММИАКА В ЦИРКУЛЯЦИОННОМ РЕССИВЕРЕ

Рис. 6. Функциональная схема контура регулирования уровня жидкого аммиака в циркуляционном рессивере

электрический сигнал;

– – пары аммиака;

– – жидкий аммиак.

Заполнение аммиаком в циркуляционного рессивера фиксируется поплавковыми реле уровня (ПРУ - 5), с которых электрический сигнал подается на регулятор. Далее регулятор в зависимости от уровня аммиака выдает управляющее воздействие на соленоидный вентиль, т.е. закрыть или открыть. Предусмотрен аварийный останов аммиачных насосов при аварийном уровне аммиака (15% от общего объема).


1.5.2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КОНТУРОВ РГУЛИРОВАНИЯ

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КОНТУРА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ “ЛЕДЯНОЙ ВОДЫ”

Определим неизменяемую часть контура регулирования:

1. Определим передаточную функцию исполнительного механизма:

Исполнительный механизм (ИМ) постоянной скорости может находиться только в трёх состояниях: перемещение регулирующего органа (РО) с постоянной скоростью S, неподвижность, перемещение РО в обратную сторону с постоянной скорость S. Без учёта времени разгона и торможения статическая характеристика dm/dt = f(Z) исполнительного механизма постоянной скорости с пусковым устройством является существенно нелинейной.

Рис.7 Статическая характеристика ИМ постоянной скорости

где,

-

скорость перемещения РО;

-

зона нечувствительности пускового устройства;

- сигнал на выходе пускового устройства.