Блоки оперативного управления системы «Каскад2»:
1) Устройство задающее потенциометрическое ЗУ-11. Предназначено для оперативного изменения значения регулируемой величины с пульта управления. Представляет собой переменный резистор со шкалой. Применяется в том случае, если не требуется распределения сигнала задания нескольким потребителям.
2) Блок управления релейного регулятора БУ-21. Блок позволяет реализовывать следующие функции:
- переключение цепей управления исполнительным механизмом постоянной скорости;
- ручное дистанционное управление исполнительным механизмом;
- световую сигнализацию срабатывания релейного регулирующего блока двумя индукторными блоками.
3) Регулирующий блок Р-27 входит в состав «Каскад2». Блок при совместной работе с реверсивным исполнительным механизмом постоянной скорости реализует закон ПИД-регулирования с передаточной функцией:
(7.1)где kп – постоянная передачи, с/%;
Тим – постоянная времени исполнительного механизма, с;
Тиз – постоянная времени изодрома, с;
Тпвр – постоянная времени предварения, с;
Тдфр – постоянная времени демпфирования, с.
Дополнительно на регуляторе имеются следующие органы установки:
Dнч – зона нечувствительности;
Dtимп – длительность импульсов.
Требуемый коэффициент передачи регулятора kр %, устанавливается путем изменения коэффициента передачи kп блока Р27.
(7.2)Регулятор состоит из трех модулей: измерительного модуля ИОО1.1; регулирующего модуля Р027.1. Входные аналоговые сигналы поступают на измерительный модуль. Назначение модуля – формирование сигнала согласования ИS. Регулирующий модуль Р027.1 формирует последовательность импульсов включения исполнительного механизма, обеспечивающую закон ПИД-регулирования.
6.2.1 Разработка функциональной схемы автоматизации
Схема автоматизации печи приведена на чертеже (лист 5).
В соответствии с технологическим заданием выбрана система теплового контроля и автоматического регулирования, которая выполняет следующие функции: технологический контроль; автоматическое регулирование; технологическую сигнализацию; технологическую защиту. Она разработана в соответствии с ГСП (государственная система промышленных приборов) и предусматривает контроль и регулирование следующих параметров: температуры, давления, расхода.
Технологический контроль включает в себя измерение следующих параметров:
а) давление природного газа и воздуха на горение с помощью электроконтактных манометров ЭКМу (поз. 10, 9);
б) температура в печи – термопарой ТХА (поз. 1а) в комплекте с нормирующим преобразователем Ш-78 (поз. 1б) и самопищущим миллиамперметром РП-160 (поз. 1в).
Принцип действия термопары основан на зависимости термо-ЭДС от температуры.
В) расходы газа, воздуха - методом переменного перепада давления (камерная диафрагма с сильфонным дифманометром и самопищущим миллиамперметром РП-160);
г) Температура дымовых газов и воздуха, идущего на сушило – термопарой ТХА и пирометрическим милливольтметром Ш4501.
Регулирование температуры в печи осуществляется следующим образом: токовый сигнал по температуре от нормирующего преобразователя Ш-78 (поз.1б) подается в регулирующий блок РУ5-02М (поз.1г), предназначенный для регулирования расхода газа по заданной программе и являющейся программным задатчиком; далее на регулятор Р-27 (поз.1д), блок управления БУ-21 (поз.1ж), через усилитель мощности У-23 (поз.1е), который включает исполнительный механизм МЭОБ (поз.1з) для перемещения регулирующего клапана; изменяющего расход газа на горелки.
Регулирование расходов воздуха на охлаждение и сушку осуществляется на базе электронного агрегатного комплекса устройств автоматического регулирования «Каскад 2». Замеренный расход сравнивается с требуемым, который задается через задатчик. Сигнал рассогласовывается между заданным и измеренным расходом воздуха, усиливается в усилителе и передается исполнительному механизму, переворачивающему заслонку поворотного шибера на трубопроводе подачи воздуха.
Аналогично регулируется соотношение газ-воздух.
Разработанная технологическая сигнализация и защита позволяет обеспечить обслуживающий персонал информацией о возникновении аварийных ситуаций и предотвратить их. Сигнализация бывает предупредительной и аварийной.
Технологическая сигнализация и автоматическая защита предусматривает срабатывание в следующих случаях:
- при повышении или понижении давления газа;
- при повышении или понижении давления воздуха.
Предложенная система должна обеспечить защиту и блокировку в указанных случаях. При срабатывании сигнализации появляется световой или звуковой сигнал. Защита должна обеспечить отключение подачи газа и воздуха.
Понижение или повышение давления газа или воздуха контролируется электроконтактным манометром ЭКМ 1у (поз.9 и 10). Одновременно с сигнализацией срабатывает технологическая защита, осуществляющая отсечку газа к горелкам с помощью электромагнитных клапанов (поз.11в)
Заказная спецификация
№ п/п | Наименование параметра и место отбора импульса | Предельное значение параметра | Место установки | Наименование и характеристика аппаратуры | Тип | Количество | Изготовитель | Приме-чание |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1а | Температура в печи | а) 6000С б) 9300С в) 9800С | По месту | Термопара хромель-алюмель а) (0…8000С) б) (0…10000С) в) (0…12000С) | ТХА 0806 | 3 | «Теплоприбор» г.Челябинск | |
1б | Температура в печи | а) 6000С б) 9300С в) 9800С | На щите | Нормирующий преобразователь гр.ПП68 а) (0…8000С) б) (0…10000С) в) (0…12000С) | Ш-78 | 3 | Львовприбор | |
1в | Температура в печи | а) 6000С б) 9300С в) 9800С | На щите | Показывающий самопишущий миллиамперметр (0…10000С) класс точности 0,5 | РП-160 | 3 | «Теплоприбор» | |
1г | Температура в печи | На щите | Задатчик программный | РУ5-02М | 3 | Львовприбор | ||
1д | Температура в печи | На щите | Регулятор | Р-27 | 3 | МЗТА | ||
1е | Температура в печи | На щите | Усилитель мощности | У-23 | 3 | МЗТА | ||
1ж | Температура в печи | На щите | Блок управления | БУ-21 | 3 | МЗТА | ||
1з | Температура в печи | На щите | Исполнительный механизм | МЭОБ-25/100 | 3 | МЗТА | ||
2а | Соотношение газ-воздух | 2358 м3/ч | Воздухопровод | Диафрагма камерная | ДК-6-100 | 14 | «Манометр» г.Москва | |
2б | Соотношение газ-воздух | По месту | Дифманометр сильфонный, DР по расчету СУ | «Сапфир» ДСРЭ | 14 | «Теплоприбор» | ||
2в | Соотношение газ-воздух | На щите | Блок вычисления корня | БИК-1 | 14 | МЗТА | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
2г | Соотношение газ-воздух | На щите | Миллиамперметр показывающий самопишущий | РП-160 | 14 | МЗТА | ||
2д | Соотношение газ-воздух | На щите | Блок деления | 14 | МЗТА | |||
2е | Соотношение газ-воздух | На щите | Задатчик токовый | ЗУ-11 | 14 | МЗТА | ||
2ж | Соотношение газ-воздух | На щите | Регулятор | Р-27 | 14 | МЗТА | ||
2з | Соотношение газ-воздух | На щите | Блок управления | БУ-21 | 14 | МЗТА | ||
2и | Соотношение газ-воздух | По месту | Трехпозиционный тиристорный усилитель | У-21 | 14 | МЗТА | ||
2к | Соотношение газ-воздух | По месту | Исполнительный механиз электрический | МЭО-630 | 14 | МЗТА | ||
2л | Соотношение газ-воздух | Воздухопровод | Поворотно-регулирующая задвижка | ЗД-3 | 14 | МЗТА | ||
3а | Расход природного газа | 206,6 м3/ч | Газопровод | Диафрагма камерная | ДК-6-200 | 14 | «Манометр» | |
3б | Расход природного газа | По месту | Дифманометр сильфонный | «Сапфир» ДСРЭ | 14 | «Теплоприбор» | ||
3в | Расход природного газа | На щите | Блок вычисления корня | БИК-1 | 14 | МЗТА | ||
3г | Расход природного газа | На щите | Миллиамперметр показывающий самопишущий, 0-630 нм3/ч, класс точности 0,5 | РП-160 | 14 | МЗТА | ||
4а | Расход воздуха на зону охлаждения | 6552 м3/ч | Воздухопровод | Диафрагма камерная | ДК-6-300 | 1 | «Манометр» | |
4б | Расход воздуха на зону охлаждения | По месту | Дифманометр сильфонный | «Сапфир» ДСРЭ | 1 | «Теплоприбор» | ||
4в | Расход воздуха на зону охлаждения | По месту | Миллиамперметр показывающий самопишущий, 0-32000 м3/ч | РП-160 | 1 | «Автоматика» | ||
4г | Расход воздуха на зону охлаждения | На щите | Регулятор | Р-27 | 1 | МЗТА | ||
4д | Расход воздуха на зону охлаждения | На щите | Блок управления | БУ-21 | 1 | МЗТА | ||
4е | Расход воздуха на зону охлаждения | На щите | Задатчик токовый | ЗУ-11 | 1 | МЗТА | ||
4ж | Расход воздуха на зону охлаждения | По месту | Блок вычисления корня | БИК-1 | 1 | МЗТА | ||
4з | Расход воздуха на зону охлаждения | По месту | Трехпозиционный тиристорный усилитель | У-21 | 1 | МЗТА | ||
4и | Расход воздуха на зону охлаждения | По месту | Исполнительный механизм электрический | МЭО-630 | 1 | МЗТА | ||
4к | Расход воздуха на зону охлаждения | По месту | Поворотно-регулирующая задвижка | ЗД-1 | 1 | МЗТА | ||
5а | Расход воздуха на сушило | 10764 м3/ч | Воздухопровод | Диафрагма камерная | ДК-6-300 | 1 | «Манометр» | |
5б | Расход воздуха на сушило | По месту | Дифманометр сильфонный | «Сапфир» ДСРЭ | 1 | «Теплоприбор» | ||
5в | Расход воздуха на сушило | На щите | Миллиамперметр показывающий самопишущий 0-32000 м3/ч | РП-160 | 1 | «Автоматика» | ||
5г | Расход воздуха на сушило | На щите | Регулятор | Р-27 | 1 | МЗТА | ||
5д | Расход воздуха на сушило | На щите | Блок управления | БУ-21 | 1 | МЗТА | ||
5е | Расход воздуха на сушило | На щите | Задатчик токовый | ЗУ-11 | 1 | МЗТА | ||
5ж | Расход воздуха на сушило | На щите | Блок вычисления корня | БИК-1 | 1 | МЗТА | ||
5з | Расход воздуха на сушило | По месту | Трехпозиционный тиристорный усилитель | У-21 | 1 | МЗТА | ||
5и | Расход воздуха на сушило | По месту | Исполнительный механизм электрический | МЭО-630 | 1 | МЗТА | ||
5к | Расход воздуха на сушило | По месту | Поворотно-регулирующая задвижка | ЗД-1 | 1 | МЗТА | ||
6а | Температура воздуха, отбираемого в сушило | 2500С | По месту | Термоэлектрический термометр (0…6000С) | ТХА 0806 | 1 | «Теплоприбор» | |
6б | Температура воздуха, отбираемого в сушило | На щите | Пирометрический милливольтметр (0…6000С) | Ш4501 | 1 | Завод измерительных приборов г.Ереван | ||
7а | Расход продуктов горения | 10063 м3/ч | По месту | Диафрагма камерная | ДК-6-300 | 1 | «Манометр» | |
7б | Расход продуктов горения | По месту | Дифманометр сильфонный | «Сапфир» ДСРЭ | 1 | «Теплоприбор» | ||
7в | Расход продуктов горения | На щите | Миллиамперметр показывающий самопишущий, 0…32000 м3/ч | РП-160 | 1 | МЗТА | ||
8а | Температура дымовых газов | 1500С | По месту | Термопара хромель-алюмель (0…6000С) | ТХА 0806 | 1 | «Теплоприбор» | |
8б | Температура дымовых газов | По месту | Пирометрический милливольтметр (0…6000С), класс точности 1 | Ш4501 | 1 | Завод измерительных приборов г.Ереван | ||
9 | Давление природного газа | 1 кПа | По месту | Электроконтактный манометр 0…0,1 МПа | ЭКМ 1у | 1 | МЗТА | |
10 | Давление воздуха на горение | 0,45 кПа | По месту | Электроконтактный манометр 0…0,1 МПа | ЭКМ 1у | 1 | МЗТА | |
11а | Отсечка газа и воздуха на горелки | На щите | Блок управления | БУ-21 | 1 | Завод средств автоматики, г.Смоленск | ||
11б | Отсечка газа и воздуха на горелки | По месту | Трехпозиционный тиристорный усилитель | У-21 | 1 | МЗТА | ||
11в | Отсечка газа и воздуха на горелки | По месту | Электромагнитные клапаны | 2 |
7. БЕЗОПАСНОСТЬ ОБСЛУЖИВАНИЯ ТУННЕЛЬНОЙ ПЕЧИ