Методические рекомендации для выполнения контрольных работ (стр. 3 из 4)

В качестве дилатометрического преобразователя в объекте автоматизации можно применить устройство терморегулирующие дилатометрическое электрическое – ТУДЭ научно-производственного объединения «Спектр» (рис.4). Оно предназначено для регулирования температуры жидких и газообразных сред в системах автоматического контроля и регулирования при статическом давлении до 6,4 МРа, со степенью защиты 1РЗО (при атмосферном давлении). По защищенности от воздействия окружающей среды устройства имеют различные исполнения: защищенные от попадания внутрь изделия пыли и воды, защищенные от попадания внутрь

изделия твердых тел; взрывозащищенные.

Устройства ТУДЭ-1М1 - ТУДЭ-5М1 устанавливаются дилатометрическим чувствительным элементом в среде, не вызывающей коррозии латуни; ТУДЭ-6М1 - ТУДЭ-12И1 - в среде, не вызывающей коррозии стали. При необходимости чувствительный элемент устройств можно смонтировать в защитном кожухе, изготовленном из любого материала, стойкого в регулируемой среде.

Устройства ТУДЭ-М1 изготавливаются с размыкающими или замыкающими контактами. Принцип действия ТУДЭ-М1 основан на пропорциональной разности приращения длин чувствительной трубки и стержня изменению температуры регулируемой среды. Полученное приращение преобразуется в мгновенно возникающее действие контактного механизма, с помощью которого размыкаются (замыкаются) контакты.

Основные характеристики ТУДЭ-4М1 приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Наименование параметра	ТУДЭ-4М1
Диапазон регулируемых температур, °С	0...+250
Допустимая основная погрешность срабатывания по шкале заданий, %	2,5
Диапазон дифференциала, °С	4-20
Длина чувствительного элемента, мм	251
Допустимая толщина изоляции, мм	100
Степень защиты	IP54

Для реализации контрольно-измерительного и регулирующего приборов для пресса используем одно устройство: измеритель-регулятор одноканальный ТРМ1 фирмы-изготовителя ОВЕН (рис.5). Применяется в холодильной технике, сушильных шкафах, печах, пастеризаторах и другом технологическом оборудовании. Предназначен для измерения температуры или другой физической величины (давления, влажности, расхода, уровня и т. п.) с помощью датчиков:

— термопреобразователей сопротивления типа ТСМ/ТСП;

— термопар ТХК, ТХА, ТНН, ТЖК, ТПП(S), ТПП(R);

— датчиков с унифицированным выходным сигналом тока 0(4)...20 мА, 0...5 мА или напряжения 0...1 В

Выполняет регулирование входной величины: 1. двухпозиционное регулирование 2. аналоговое «П-регулирование» и преобразование сигнала датчика для индикации реального значения физической величины (масштабирование шкалы для аналогового входа, цифровая фильтрация, коррекция).

Рис.5

Особенности ТРМ1:

1. Выходной сигнал тока - 4...20 мА для регистрации измеренной величины.

2. Имеется возможность управления трехфазной нагрузкой.

3. Программирование осуществляется кнопками на лицевой панели прибора.

4. Сохранение заданных параметров при отключении питания.

5. Защита параметров от несанкционированных изменений.

Функциональная схема прибора:

Рис.6

ЛУ — логическое устройство;

ВУ — выходное устройство.

ЛУ работает в режиме:

- двухпозиционного регулятора, если ВУ — ключевого типа

- аналогового «П»регулятора или измерителя-регистратора, если ВУ — ЦАП с выходным сигналом 4...20 мА (модиф.ТРМ1А"Х.Х.И).

Технические характеристики:

1.Номинальное напряжение питания: 220 В 50 Гц.

2.Допустимое отклонение номинального напряжения: 15…+10 %.

3.Количество входов для подключения датчиков: 1.

4.Предел допустимой основной погрешности: ±0,5% измерения входного параметра (без учета погрешности датчика).

5.Время опроса входа: не более 1,5 с.

6.Выходное напряжение источника питания нормирующих преобразователей: 27 В ±20 %.

7.Максимально допустимый ток источника питания: 100 мА.

8.Количество выходных устройств: 1.

9.Габаритные размеры (мм) и степень защиты корпуса: щитовой Щ1 96х96х70, IP54;

Учитывая современные стремления к минимизации технологического оборудования и его универсальности, преобразование, контроль и регулирование технологического процесса можно осуществлять при помощи одного прибора, например, микропроцессорного регулятора МИК-12 (изготовитель – МИКРОЛ).

Рис.7

Его особенности:

- Одноканальный универсальный регулятор: ПИД-аналоговый, ПИД-импульсный, ПИД-ШИМ, двухпозиционный, трехпозиционный.

- Измерение, контроль и автоматическое регулирование одного технологического параметра (температура, давление, расход. Уровень и т.п.).

- Предназначен для автономного и комплексного использования в АСУТП в энергетике, металлургии, химической, пищевой и других отраслях промышленности и народного хозяйства.

- Регуляторы обеспечивают высокую точность поддержания значения измеряемого параметра.

- Модернизированые регуляторы обладают целым рядом новых возможностей, множеством дополнительных и усовершенствованных функций.

Функциональные возможности:

1.Аналоговые входы:

- Работа с унифицированными сигналами, термопреобразователями сопротивления, термопарами.

- Аналоговый вход может быть сконфигурирован на подключение любого типа датчиков.

- Цифровая калибровка начала шкалы и диапазона измерения.

- Масштабирование шкалы измеряемого параметра в технологических единицах.

- Линеаризация входного сигнала.

- Входной цифровой фильтр от воздействия шумов.

- Мониторинг исправности датчика.

2.Регулятор:

- Выбор и конфигурирование структуры регулятора.

- Возможность ручного управления аналоговым, импульсным, дискретным, исполнительным механизмом.

- Прямое, обратное регулирование.

- Статическая и динамическая балансировка узла задатчика.

- Функция ограничения управляющего воздействия регулятора.

3.Индикация:

-Цифровая индикация значений параметра, заданной точки/выходного сигнала.

- Индикация состояния дискретных выходов.

4. Аналоговый выход:

- Ретрансмиссия аналогового входа, отклонения или заданной точки на аналоговый выход устройства. Данная функция позволяет подключить прибор к самописцам, регистраторам и другим устройствам.

5. Дискретные выходы:

- Два свободно-програмируемых дискретных выхода.

- Программируемая логика работы выходных устройств.

- Используется для управления оборудованием или сигнализации технологических нарушений.

6.Гальванически разделенный интерфейс RS-485

Технические характеристики:

1.Количество аналоговых входов: 1

2. Период измерения: не более 0.1с

3.Основная приведенная погрешность измерения: 0.2%

4.Гальваническая изоляция – трех уровневая (по входу, выходу, питанию)

5.Количество аналоговых выходов: 1

6.Тип выходного аналогового сигнала: 0-5мА(R_н<2кОм), 0-20 мА, 4-20 мА(R_н<500Ом).

7. Основная приведенная погрешность формирования выходного сигнала: 0.2%

8.Точность индикации: 0.01%

9.Количество разрядов цифрового индикатора:4

10.Количество дискретных выходов: 2

11.Напряжение питания постоянного тока: 24В

12.Ток потребления по постоянному току: не более 150 мА

13.корпус – Щитовидный 48*96*162мм

14.Масса -0.33 кг

15.Условия эксплуатации - -40 + 70 ⁰С

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения контрольной работы были рассмотрены современные средства автоматизации, процесс прессования как объект автоматизации и его составные элементы. Обоснован выбор основных измерительных, регулирующих и контролирующих устройств. Было решено, что использование приборов, выполняющих одновременно несколько функций, облегчает работу персонала и увеличивает эффективность производства. Все устройства характеризуются простой технической реализацией и собираются непосредственно на месте эксплуатации. Их основные параметры и размер выбираются в соответствии с условиями технологического процесса.

Для автоматизации прессов использованы термопары фирм Элемер и Метран. Они имею наилучшие характеристики и высокую точность измерения, легки в эксплуатации, надежны, долговечны. В качестве дилатометрического регулятора выбран ТУДЭ-М4. Для реализации контрольно-измерительного и регулирующего приборов использовано одно устройство: измеритель-регулятор одноканальный ТРМ1 (изготовитель - ОВЕН). Это универсальное устройство, имеющие поле индикации и сенсорные кнопки управления.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.Автоматизация технологических процессов легкой промышленности / Л.Н.Плужников Л. Н. – М.: Высшая школа, 1984 - 368с.

2.Хазарадзе Т.О. Построение масштабных АСУТП: опыт решения проблемы / МКА - 2002 - №5 – с.37-45

3.Основы автоматизации машиностроительного производства / под. ред. Ю.Н.Соломенцева – М.: Высшая школа, 1999 -312с.

4.Беленький Л.И. Автоматический контроль и регулирование технологических процессов – М.: Легкая индустрия, 1978

5.Автоматизация технологических процессов в текстильной промышленности – М.: Легкая индустрия, 1980 – 320с.

6.Наумов В.Н., Пятов Л.И. Автоматика и автоматизация производственных процессов и легкой промышленности: Учебник. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981 – 256с.