В даній курсовій роботі реалізовано наступні контури автоматизації:
- схема контролю та регулювання рівня по корпусам БВУ;
- схема контролю та регулювання розрідження в концентраторі випарного апарату;
Контроль і регулювання рівня в корпусах випарної станції реалізовано наступним чином: вимірювання рівня відбувається буйковими рівнемірами УБ-ЭМ (поз. 2а, 3а, 4а); з них сигнал аналоговий 4-20 mA поступає на блок ручного управління БРУ-7К (позиція 1г,2г,3г) й на контролер. Величина рівня в корпусі відображається на моніторі ЕОМ. Також за допомогою ЕОМ можна регулювати виконавчими механізмами (відкрити/закрити на визначений %), переводити з ручного в автоматичний режим і навпаки. Також регулювати рівень в корпусах можна без впливу ЕОМ – за допомогою блока ручного управління БРУ-7К.
Перетворювач рівня буйковий УБ-ЭМ призначений для роботи в системах автоматичного контролю, регулювання, управління технологічними процессами, та забезпечує неперервне перетворення значення вімирювального параметру – рівня рідини аба границі розділу двох незмішуваних рідин, як нейтральних, так і агресивних, в стандартний струмовий вихідний сигнал дистанційної передачі з одночасною індикацією параметру в процентах аба міліметрах на вбудованому цифрово-му індикаторі.
Перетворювач призначений для робіт із вторинною та показуючою апара-турою, регуляторами та іншими пристроями автоматики, системами упра-вління, які працюють від стандартного сигналу 0-5мА, 0-20мА або 4-20мАпостійного струму.
Технічні характеристики:
- верхні межі рівня
Перетворювачі моделей 2620, 2622, 2640 повинні вибиратися з ряду 250, 400, 600, 800, 1000, 1600, 2000, 2500, 3000, 4000, 6000, 8000, 1000мм
Моделі 2650 із ряду 1000, 1600, 2000, 2500 мм;
- діапазон вимірювання перетворювачів 0….100%;
- густина контролюємої рідини від 400-2000 кг/м3
- допускаємі межі тиску контролюємого середовища
Для моделей 2615 - 2.5 мПа;
2620, 2622 - 4,0 мПа;
2630 - 6,3 мПа;
2640 - 16 мПа;
2650 - 20мПа;
- діапазон зміни температури контрольної рідини від -50С…+120С;
- живлення УБ-ЭМ – 36В, допускається здійснювати живлення перетворювачів з межами зміни струмового сигналу, а перетворювачів УБ-ЭМ з межами зміни 0-5мА та 0-20 мА від джерела живлення постійного струму з напругою від 18-36В.
Джерело живлення, який використовують для живлення перетворювачів в експлуатаційних умовах, повинен задовольняти наступним умовам:
- опір ізоляції повинен бути не менше 40Мом;
- витримувати випробувальну напругу 1,5 кВ при повірці електричної
- витримки ізоляції;
- пульсація вихідної напруги при частоті гармонічних складових, не перевишаючи 500Гц;
- відстань між перетворювачем УБ-ЭМ та джерелом живлення не повинно перевищувати 600м по трасі;
- потужність – 1,2 ВА;
Перетворювач має пристрій, який дозволяє встановити значення вихідного сигналу, який відповідає нульовому значенню вимірювального рівня (коректор нуля).
Метрологічні характеристики:
- межі допустимої основної приведеної похибки +/- 0,25, +/-0,5, +/-0,1
- перетворювачі призначені для роботи при барометричному тиску від 84 – 106,7 кПа.
Принцип дії заключається в наступному:
- зміна вимірювального рівня приводить до зміни гідростатичної виштовхувальної сили, яка діє на чутливий елемент – буйок;
- зміна виштовхувальної сили через ричаг передається на магнітну систему яка зміщується відносно нерухомо закріпленого датчика Холла, при цьому напруга з датчика Холла змінюється пропорційно виштовхувальній силі.
Блок ручного управління БРУ-7 призначений для використання в системах промислової автоматизації виробничих процесів у якості:
- багатофункціональної станції ручного керування аналоговими або імпульсними виконавчими механізмами;
- блоку ручного задатчика аналогового сигналу;
- блоку ручного задатчика імпульсних сигналів "більше "-"менше";
- цифрового індикатора двох технологічних параметрів
Область застосування
- Ручний задатчик з установкою завдання в межах від 0 до 100%
- Блок управління для ручного переключення вихідних струмових кіл аналогового регулятора с автоматичного режиму управління на ручний і навпаки за допомогою клавіші на передній панелі.
- Блок управління для дистанційного переключення режиму управління в положенні ручной/автомат, за допомогою сигналів, які подають на клемно-блочний з’єднувач
- Автоматичне блокування (в ручному режимі управління) дистанційного переключення при включенні клавіші на передній панелі
- Блок ручного управління аналоговим виконавчим механізмом.
Функціональні можливості
- встроєний мікропроцесор;
- цифрова калібровка вимірювального каналу;
- цифрова фільтрація;
- добування квадратного кореня;
- лінеаризація вхідного сигналу;
- порівняння результату перетворення з установками мінімум та максимум, а також сигналізацію на передній панелі відхилень MIN-MAX;
- конфігурація блока ручного управління проводиться за допомогою інже нерного пульта;
- збереження параметрів при відключенні живлення;
- гальванично розділений інтерфейс RS-485 (планується модернізація), кількість приладів в мережі RS-485: до 255
- захист від несанкційного вимірювання параметрів
Технічні характеристики
- Вхідні сигнали: 0-5мА (Rвх=400 Ом), 0(4)-20 мА (Rвх=100 Ом), 0-10В (Rвх>50кОм)
- Вихідні аналогові сигнали: 0-5 мА (Rн(2кОм), 0-20 мА, 4-20 мА (Rн (500 Ом), 0-10В (Rн>2 кОм)
- Максимальна похибка установки сигналу завдання: ±2,0%
- Діапазон зміни установки завдання: 0 - 100%
- Основна приведена похибка вимірювання: ±0,2%
- Кількість розрядів цифрового індикатора: 4
- Висота цифр світлодіодних індикаторів: 14 мм змінний струм ... < 220 В, < 0,100 А
- Температура навколишнього середовища: від +5°С до +50°С
- Напруга живлення: від живлення змінного струму ~(220±22)В, (50±1)Гц
- Потужність: не більше 6 Вт
- Корпус (ВхШхГ): щитовий 96х96х185 мм DIN43700, IP30
- Монтажна глибина: 240 мм
- Маса блока: не более 0,95 кг
Позначення при заказі:
БРУ-7-А-В-U-DD,
де:
А - код входу:
1 - 0-5 мА; 2 - 0-20мА, 3 - 4-20 мА, 4 - 0-10 В
B - код вихідного аналогового сигналу:
1 - 0-5 мА; 2 - 0-20мА, 3 - 4-20 мА; 4 - 0-10 В
U – напруга живлення:
220 - ~220В 50Гц
DD - наявність, тип и довжина клемно-блочного з’єднувача вхідних и вихідних сигналів:
Контроль і регулювання розрідження в корпусах випарної станції реалізовано наступним чином: за місцем знаходиться датчик тиску Aplisens РС-28 (позиція 5а). Сигнал аналоговий 4-20 mA з датчика поступає на контроллер. Також як в контурі регулювання рівня величина параметру відображається на ЕОМ. Також можно управляти виконавчим механізмом заслінкою з електро-пневматичним позиціонером (позиція 5б). Потім сигнал з контроллера надходить на виконавчий механізм.
Вимірювальний перетворювач тиску PC-28, який призначений для виміру розрідження, а також надлишкового та абсолютного тиску газу, пари і рідини.
Вимірювальним елементом є п’єзорезисторна кремнієва монолітна структура, вбудована в приймач тиску, що відділений від вимірюваного середовища роздільною мембраною і заповнений спеціальною манометричною рідиною. Залита силіконовим компаундом електронна схема поміщена в корпусі зі ступенем захисту з ІP 65 до ІP 67 в залежності від обраного електричного з'єднання .
Настройка та калібрування
Користувач за допомогою потенціометрів має можливість коректування "нуля" і діапазону вимірювання у межах до 10% без взаємодії настроювань.
5. ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ І ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Техніка безпеки являє собою комплекс технічних і організаційних заходів, які спрямовані на попередження обслуговуючого персоналу від травматизму, шкідливого впливу, які викликані умовами праці.
Автоматизація – являє собою один з важливих факторів, який покращує умови праці і підвищує техніку безпеки працівників. Автоматизація і централізація управління сприяють віддаленню обслуговуючого персоналу від ділянок з підвищеною небезпекою і з тяжкими умовами праці. Автоматична сигналізація, блокування і захист від переливів, перевищення тиску, аварійних ситуацій є заходами по техніці безпеки і охороні праці.
Для того, щоб попередити нещасні випадки і безпечну експлуатацію технологічного обладнання всі працівники зобов’язані пройти курс навчання по техніці безпеки. Керівники підприємств в свою чергу зобов’язані забезпечити своєчасне і якісне проведення інструктажу робітників по безпечним прийомам і методам роботи, які регулярно проводяться на всіх підприємствах незалежно від ступеня небезпеки підприємств.
Після навчання весь персонал повинен здати іспити по техніці безпеки.
З метою визначення здатності персоналу по стану здоров’я займатися обслуговуванням, ремонтом, перевіркою систем вимірювання і автоматизації всі робітники повинні пройти медичний огляд. Повторні періодичні медичні огляди проводяться не рідше одного разу на рік, а при роботі, а при роботі з приладами, які містять, ртуть, джерела радіаційного випромінювання – не рідше одного разу на шість місяців. Персонал метрологічної служби, який обслуговує і ремонтує засоби і системи автоматизації у виробничих цехах, повинен знати правила техніки безпеки і виробничої санітарії, які відносяться до цих виробництв.
Виконання робіт на установках, в трубопроводах, які знаходяться під тиском і в зоні високих температур, допускається тільки з дозволу керівника, який відповідальний за їх експлуатацію, після виконання всіх заходів, які забезпечують безпечне ведення робіт. Роботи в загазованих або вибухонебезпечних місцях повинні проводитись не менш як двома особами, а роботи в криницях, агрегатах, резервуарах – в денний час з обов’язковим оформленням відповідного наряду, з попереднім обов’язковим чітким інструктажем.
Також при роботі підприємств цукрової промисловості є актуальним питання про забруднення навколишнього середовища. При процесі переробки цукру використовується велика кількість води, наприклад, мийка, що призводить до утворення стічної води, яка потребує очищення. В зв’язку з цим приділяється велика увага до раціонального використання води і скороченню викидів стічних вод.