Автоматизация экстрактора противоточного типа

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Ноября 2011 в 23:41, курсовая работа

Краткое описание

Проведение некоторых современных производственных процессов возможно только при условии их полной автоматизации. При ручном управлении такими процессами малейшее замешательство человека и несвоевременное воздействие его на процесс могут привести к серьёзным последствиям.
Внедрение специальных автоматических устройств способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнение атмосферного воздуха и водоемов промышленными отходами.
Цель курсовой работы – ознакомление с принципами построения современных систем автоматизации технологических процессов, реализованных на базе промышленных контроллеров и ЭВМ.

Содержание работы

Введение 3
1 Исходные данные на проектирование 4
2 Разработка функциональной схемы автоматизации 9
3 Выбор и обоснование приборов и средств автоматизации 11
4 Выбор контроллера и модулей ввода/вывода 15
Заключение 17
Список литературы 18
Приложение А-Спецификация на выбранные средства автоматизации 19

Содержимое работы - 1 файл

5-1.doc

— 402.00 Кб (Скачать файл)

    Исходные  данные: максимальное рабочее значение температуры воды t=60оС, максимально допустимая погрешность измерений преобразователя Δ=±1,5оС. Среда неагрессивная. Термопреобразователь предполагается подключить к модулю аналогового ввода AI 8231-1BD52 контроллера ADAM 8000.

    По  справочному пособию (2) предварительно выбираем термопреобразователь сопротивления платиновый  ТСП Метран-206 с диапазоном измеряемых температур (-50÷ +200)оС, номинальной статической характеристикой Pt100 и классом допуска С. Термопреобразователь позволяет измерять температуру химически неагрессивных, а также агрессивных, не разрушающих материал защитной арматуры. НСХ Pt100 выбран, поскольку модуль аналогового входа 8231-1BD52рассчитан на входной сигнал от термопреобразователей сопротивления с НСХ Pt100.

    Проверяем, обеспечивает ли данный термопреобразователь требуемую по условию точность измерения. По таблице Г.2 приложения Г (1) определим  предельно допустимое отклонение от НСХ термопреобразователя сопротивления класса допуска С и НСХ Pt100:

    Δt = ±(0,6+0,008×‌[‌‌‌t]) = ±(0,6+0,008×60) = 1,08оС.

    Т.к. пределы Δt не превышают по модулю пределов максимально допустимой погрешности измерений Δ=±1,5оС, то выбранный термопреобразователь сопротивления обеспечивает требуемую точность измерения.

    9.Выбираем  технический манометр для измерения  давления воды охлаждающей.

    Исходные  данные: Максимальное рабочее давление 0,20МПа, максимально допустимая погрешность измерений Δ = ±0,05МПа.

    Определяем  верхний предел измерения 0,20/(2/3) = 0,30МПа. Выбираем по справочнику (2) манометр технический  тип МП2 – У, диапазон измерения 0 – 0,4МПа, класс точности 1,5. Диапазон измерения выбран таким образом , чтобы максимальное рабочее значение давления составляло примерно 2/3 от шкалы прибора. Определим максимальную погрешность измерения данного манометра:

    Δр = ±1,5×0,4/100 = ±0,006МПа.

    Поскольку Δр не превышает максимально допустимую погрешность изме-

рений Δ = ±0,05МПа, то выбранный манометр обеспечивает требуемую точность измерений.

    Регулирующие  клапаны  (2 - стр.30)выбираются упрощенно  согласно рассчитанному диаметру трубопроводов.

    Выбор измерительных диафрагм  основываем на диаметре трубопроводов где они  устанавливаются и давления измеряемой среды.

    4 Выбор контроллера  и модулей ввода/вывода 
 

    Устройство ADAM-8000 фирмы Advantech представляет собой PC совместимый микроконтроллер, предназначенный для создания на его основе автономных систем сбора данных и управления. Они могут использоваться в системах промышленной автоматизации с повышенными требованиями к надежности оборудования и к временным параметрам контуров управления. Эти устройства работают в промышленных сетях MPI, Profibus-DP, ModBus TCP и CAN. Программировать эту серию контроллеров можно как с помощью стандартного пакета Simatic Manager с языком программирования Step7, так и с помощью недорогих программных пакетов с ограниченной функциональностью ADAM-WINPLC7 и ADAM-WINNCS. Серия ADAM-8000 предоставляет возможности распределенного ввода-вывода при автоматизации технологических процессов, создании промышленных коммуникаций на производстве.

    Микроконтроллер состоит из двух основных частей: базового блока и модулей ввода—вывода. Базовый блок включает в себя процессор с самостоятельным PLC контроллером ADAM-8214/8215/8216-1В АО 1 либо процессор с распределенной системой управления с интерфейсом Profibus-DP Master: ADAM-8214/8215/8216-1ВМ01, либо процессор с Ethernet интерфейсом: ADAM-8214/8215/8216-1BT01; встроенный источник постоянного напряжения 24 В; интерфейс передачи данных -MP2I; светодиодный индикатор состояния для режимов работы и диагностики; внешнюю карту памяти. Основные характеристики процессорных модулей приведены в таблице 4.1

    Таблица 4.1 – Характеристики процессорного модуля

Модель ОЗУ, кбайт ПЗУ, кбайт Напряжения питания, В Потреляемая мощность, Вт
    8214     40     32     24     3,5
 

    Выбор модулей ввода/вывода. В соответствии с функциональной схемой автоматизации установки необходимо 10каналов аналогового ввода рассчитанных на унифицированный токовый сигнал (4-20)мА. Два сигнала от  преобразователей разности давления поз. FT – 6б, поз. FT – 7б; один сигнал от преобразователя уровня поз. LТ- 9а;  два сигнала от преобразователя давления поз. РТ-10а, поз. РТ-12а;  два сигнала от датчиков положения GE-2, GE-4; один сигнал от концентратомера поз.QT-1а. Для реализации этих каналов модули аналогового ввода ADAM-8231-1BD60. Данные модули имеют 4 аналоговых входа, тип входного сигнала (4-20)мА.

    Для ввода сигнала от термопреобразователя сопротивления поз. ТЕ-3а, поз. ТЕ-5а необходимо два канала аналогового ввода от термопреобразователей сопротивления. Используем модуль аналогового ввода ADAM 8231-1BD52. Данный модуль имеет 4 аналоговых входа  для подключения термопреобразователей сопротивления.

    Для реализации сигнализации крайних положений исполнительных механизмов необходимо 8 каналов дискретного ввода. Также необходим 2 канала дискретного ввода для подключения магнитных пускателей поз.NS-11а, поз.NS-13а. Используем модуль дискретного ввода ADAM-8221-1ВН10. Данный модуль имеет 16 дискретных входов. Входное напряжение 24В.

    Для реализации управления магнитным пускателями поз.NS-1в, поз.NS-3б, NS-9б поз.NS-10б, поз.NS-11а, поз.NS-13а и включения/выключения сигнальной арматуры HL1,2,3,4,5,6 необходимо 16каналов дискретного вывода ADAM-8222-1ВН10. Данный модуль имеет 16 дискретных выходов. Выходное напряжение 24В, выходной ток 1А.

    Привязку сигналов контроллера к датчикам и исполнительным механизмам оформляем в виде таблицы.

    Таблица 4.2 - Привязка сигналов контроллера к датчикам и исполнительным

механизмам

Обозначение СА Позиция СА по спецификации Обозначение каналов ввода/вывода Тип модуля ввода/вывода Кол-во модулей
1 QT 1a АI 1 ADAM-8231-1BD60 3
2 GE 2 АI 2
3 GE 4 АI 3
4 FT АI 4
5 FT АI 5
6 LT АI 6
7 РT 10a АI 7
8 РТ 12а АI 8
9 ТЕ AI 1 ADAM-8231-1BD52 1
10 ТЕ AI 2
11   DI 1,2 DI-8221-1BH10 1
12   DI 3,4
13   DI 5,6
14   10г DI 7,8
15 NS 11а DI 9
16 NS 13а DI 10
17 NS D0 1,2 D0-8222-1BH10 1
18 NS D0 3,4
19 NS D0 5,6
20   HL1 D0 7
21   HL2 D0 8
22 NS 10б D0 9,10
23 NS 11а D0 11
24   HL3 D0 12
25   HL4 D0 13
26   HL5 D0 14
27   HL6 D0 15
28 NS 13а D0 16
 
 

    заключение 
 

    В ходе выполнения курсовой работы был  изучен данный технологический процесс, разработана функциональная схема автоматизации на базе серийно выпускаемых приборов и промышленных контроллеров, подобран контроллер и модулей УСО, а также составлена спецификация на выбранные средства автоматизации.

 

список литературы 
 

    1 Кожевников, М.М., Никулин,В.И., Автоматика, автоматизация и АСУТП: Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов технологических специальностей пищевой промышленности/ М.М.Кожевников, В.И.Никулин - Могилев: Ризограф УО МГУП,2008.-66с.

    2  Кожевников, М.М., Никулин,В.И., Технические средства АСУТП для пищевой промышленности: справочное пособие для студентов технологических специальностей пищевой промышленности/ М.М.Кожевников, В.И.Никулин - Могилев: Ризограф УО МГУП,2008.-94с.

    3  Стандарт предприятия. Общие правила  и требования оформления текстовых документов (СТП 15-06-2004)/ А.В.Иванов, Е.Н.Урбанчик. - Могилев: Ризограф УО МГУП,2004.-41с.

 

Приложение А- Спецификация на выбранные средства автоматизации 

Позиция Наименование и техническая

характеристика

Тип Кол-во Примеч.
6б,7б Преобразователь разности давления Метран-100-ДД 2  
  верхний предел измерения 0,04кПа -1410    
  вых. сигнал (4-20)мА      
Преобразователь гидростатического Метран -100-ДГ 1  
  давления (уровня) верхний предел -1534    
  измерения 63кПа      
  вых. сигнал (4-20)мА      
6а,7а Диафрагма камерная ДКС 2  
10а,12а Преобразователь давления Метран-100-ДИ 1  
  верхний предел измерения 250кПа -1152    
  вых. сигнал (4-20)мА      
Вторичный показывающий прибор А542 1  
  класс точности 1,0      
1д, 9г Клапан  регулирующий с электричес- Samson 241 2  
  ким исполнительным механизмом      
  условное  давление  Ру = 1,6МПа      
  диаметр условного прохода Dy = 20мм      
3а,5а Термопреобразователь  сопротивления ТСП  Метран- 2  
  НСХ Pt100, класс допуска С 206    
            УОМГУП 49010102070518 5.1-АТХ.С
           
             
           
Изм Кол. Лист № док. Подпись Дата

Разработ.

Мандик     Автоматизация

экстрактора

противоточного типа

Стадия Лист Листов
Проверил Кожевников       1 2
  Т.контр      
        Спецификация ТФ, гр. ТРХЗс-071
Н.контр.      
Утвержд.      
 
 
Позиция Наименование  и техническая 

характеристика

Тип Кол-во Примеч.
Концентратомер  кондуктометрический КВЧ 5М 1  
  вых. сигнал (4-20)мА      
1в,3б,9б,

10б,11а,

Пускатель электромагнитный ПМЕ-211 6  
13а        
8 Манометр  технический МП2 – У 1  
  диапазон  измерения  (0-0,4)МПА      
  класс точности 1,5      
HL1-HL6 Светосигнальная арматура Uном = 24В АМЕ 6  
3г,10г Клапан  регулирующий с электричес- Samson 241 2  
  ким исполнительным механизмом      
  условное  давление  Ру = 1,6МПа      
  диаметр условного прохода Dy = 65мм      
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
            УОМГУП 49010102070518 5.1-АТХ.С Лист
            2
Изм Кол. Лист № док. Подпись Дата

Информация о работе Автоматизация экстрактора противоточного типа