 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Приклад виконання практичної частини РГР
1 ВИХІДНІ ДАНІ НА ПРОЕКТУВАННЯ
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 1.1 – Установка для приготування миючого розчину.
1.1 Опис установки
Концентрат миючого засобу надходить самопливом зі збірника 1 в змішувач 2, забезпечений мішалкою. Сюди ж надходить холодна вода з мережі. Апарат обігрівається парою з тиском Р = 150 кПа. Температура в апараті повинна не перевищувати 850С. Готова суміш насосом Н1 відводиться із змішувача до збірника 3.
1.2 Вихідні дані для проектування
Система автоматизації установки для приготування миючого розчину повинна виконувати наступні функції:
1) вимірювання і реєстрація на ЕОМ рівня розчину в змішувачі (максимальне робоче значення 1 м);
2) вимірювання та реєстрацію на ЕОМ температури в змішувачі (максимальне робоче значення 800С);
3) регулювання рівня в змішувачі витратою води;
4) регулювання температури в змішувачі витратою пари;
5) сигналізацію верхнього і нижнього значень рівня у змішувачі, сигналізацію крайніх положень виконавчих механізмів на ЕОМ і сигналізацію стану (включений / відключений) двигунів насоса і мішалки на ЕОМ;
6) блокування - відключення насоса по нижньому рівню в змішувачі;
7) управління - включення / відключення двигуна насоса і включення / відключення двигуна мішалки.
Функціональна схема автоматизації установки для приготування миючого розчину, складена відповідно з цими вихідними даними, наведена на рис. 1.2.
|
|
Рисунок 1.2 - Функціональна схема автоматизації установки для приготування миючого розчину.
2 РОЗРОБКА СХЕМИ АВТОМАТИЗАЦІЇ
Схема побудована на базі контролера, укомплектованого відповідним набором модулів введення / виведення. Контролер пов'язаний з ЕОМ через мережу Еthernet. Керуюча ЕОМ таким чином використовується для виведення на екран значень технологічних змінних, їх реєстрації та сигналізації їх граничних значень. Також ЕОМ формує закони управління виконавчими механізмами, електродвигуном М1 насоса Н1 і електродвигуном М2 мішалки. Специфікація схеми автоматики зведена в таблицю 2.1.
Таблиця 2.1 - Специфікація вимірювальних і регулюючих комплектів приладів
| Об’єкт управління | Параметр, що вимірюють або регулюють | Місце установки приладу | Функції, що виконує прилад | Порядковий номер приладу | Тип приладу | ||||
| змішувач 2 | рівень | на апараті | вимірювання рівня | 1а | рівнемір | ||||
| змішувач 2 | рівень | на рівнемірі | формування аналового електричного сигналу | 1б | перетво-рювач | ||||
| змішувач 2 | рівень | на пульті управління | показ | 1в | показуючий прилад | ||||
| виконавчий механізм | рівень | на пульті управління | передача дискретного управляючого сигналу на магнітний пускач | 1г | контролер | ||||
| виконавчий механізм | рівень | на клапані | управління електродвигуном ВМ клапана подачі води | 1д | кнопка управління | ||||
| виконавчий механізм | положен-ня ВМ | на ВМ | інформація про положення ВМ | 1е | датчик положення | ||||
| змішувач 2 | рівень | на пульті управління | сигналізація значень рівня | HL1, HL2 | контролер | ||||
| електро-двигун М1 насосу Н1 | рівень | на пульті управління | передача дискретного управляючого сигналу на магнітний пускач | 2а | контролер | ||||
Продовження таблиці 2.1
| електро-двигун М1 насосу Н1 | рівень | на електро-двигуні | управління електродвигуном М1 насосу Н1 | 2б | кнопка управління |
| електро-двигун М1 насосу Н1 | інформа-ція про стан двигуна | на пульті управління | передача дискретного сигналу на ЕОМ | DI | контролер |
| клапан подачі води | положення клапана | на клапані | інформація про положення РО клапана | датчик положення | |
| змішувач 2 | темпера-тура | в середині апарату | вимірювання температури | 4а | датчик температури |
| змішувач 2 | темпера-тура | на пульті управління | показ | 4б | показуючий прилад |
| виконавчий механізм | темпера-тура | на пульті управління | передача дискретного управляючого сигналу на магнітний пускач | 4в | контролер |
| виконавчий механізм | темпера-тура | на електро-двигуні | управління електродвигуном ВМ клапана подачі пари | 4г | кнопка управління |
| виконавчий механізм | положен-ня ВМ | на ВМ | інформація про положення ВМ | 4д | датчик положення |
| клапан подачі пари | положення клапана | на клапані | інформація про положення РО клапана | датчик положення | |
| електро-двигун М2 мішалки | вкл./викл. | на пульті управління | передача дискретного управляючого сигналу на магнітний пускач | 6а | контролер |
| електро-двигун М2 мішалки | вкл./викл. | на електро-двигуні | управління електродвигуном М2 мішалки | 6б | кнопка управління |
| електро-двигун М2 мішалки | інформа-ція про стан двигуна | на пульті управління | передача дискретного сигналу на ЕОМ | DI | контролер |
3 ВИБІР ПРИЛАДІВ І ЗАСОБІВ АВТОМАТИЗАЦІЇ
Таблиця 3.1 - Характеристика обраних засобів автоматики
| Параметр, що вимірюють або регулюють | Місце установки приладу | Функції, що виконує прилад | Марка приладу | Діапазон вимірю-вань | Характерис-тика приладу |
| рівень | змішувач (1а, 1б) | вимірювання рівня суміші | хвилеводний рівнемір | 0,1 – 1 м | Метран 3000 (вихідний сигнал аналоговий 4-20 мА) |
| рівень | пульт управління (1в) | показ рівня суміші в змішувачі | показуючий прилад | 0,1 – 1 м | вимірюючий перетворювач «РегМик И» |
| рівень | пульт управління | Передача інформації на ЕОМ | контролер | 0,1 – 1 м | ADAM 8000 |
| рівень | пульт управління (1г) | управління виконавчим механізмом 1е | контролер | 0,1 – 1 м | ADAM 8000 |
| рівень | кнопка управління (1д) | управління виконавчим механізмом 1е | магнітний пускач | вкл./викл. | Триол АС25 |
| положення виконавчого механізму (ВМ) | запірно-регулюючий клапан | сигналізує положення ВМ 1е | датчик положення | % переміщен-ня | FRABA POSITALFA |
| рівень | пульт управління (HL1, HL2) | сигналізація рівня в змішувачі | контролер | 0,1 – 1 м | ADAM 8000 |
| рівень | пульт управління (2а) | управління двигуном М1 | контролер | 0,1 або 1 м | ADAM 8000 |
| рівень | кнопка управління (2б) | управління двигуном М1 | магнітний пускач | 0 або 1 м | Триол АС25 |
| робота насоса Н1 | пульт управління | сигналізація роботи двигуна М1 | контролер | вкл./викл. | ADAM 8000 |
Продовження таблиці 3.1
| положення регулюючого органа (РО) | запірно-регулюючий клапан (3) | фіксує положення РО | датчик положення | % закриття | FRABA POSITALFA |
| температура | змішувач (4а) | вимірювання температури суміші | термометр опору | 80 ± 5 0С | Метран-271 (вихідний сигнал аналоговий 4-20 мА) |
| температура | пульт управління (4б) | показ температури суміші в змішувачі | показуючий прилад | 80 ± 5 0С | вимірюючий перетворювач «РегМик РП» |
| температура | пульт управління | Передача інформації на ЕОМ | контролер | 80 ± 5 0С | ADAM 8000 |
| температура | пульт управління (4в) | управління виконавчим механізмом 4д | контролер | 80 ± 5 0С | ADAM 8000 |
| температура | кнопка управління (4г) | управління виконавчим механізмом 4д | магнітний пускач | вкл./викл. | Триол АС25 |
| положення виконавчого механізму (ВМ) | запірно-регулюючий клапан | сигналізує положення ВМ 4д | датчик положення | % переміщен-ня | FRABA POSITALFA |
| положення регулюючого органа (РО) | запірно-регулюючий клапан (5) | фіксує положення РО | датчик положення | % закриття | FRABA POSITALFA |
| робота мішалки | пульт управління (6а) | управління двигуном М2 | контролер | вкл./викл. | ADAM 8000 |
| робота мішалки | кнопка управління (6б) | управління двигуном М2 | магнітний пускач | вкл./викл. | Триол АС25 |
| робота мішалки | пульт управління | сигналізація роботи двигуна М2 | контролер | вкл./викл. | ADAM 8000 |
4 ВИБІР КОНТРОЛЕРА І МОДУЛІВ ВВОДУ / ВИВОДУ
Вибираємо контролер і модулі введення / виводу для автоматизації установки миючого розчину (функціональна схема автоматизації установки наведена на рис. 1.2).
4.1 Характеристики контролера
В якості керуючого контролера за довідковим посібником [1] виберемо контролер АDAM -8000 виробник Аdvantech. Це мікроконтролер, призначений для створення на його основі автономних систем збору даних і управління. Він використовується в системах промислової автоматизації з підвищеними вимогами до надійності обладнання і до тимчасових параметрів контурів управління. Серія АDAM-8000 надає можливості розподіленого введення-виведення при автоматизації технологічних процесів, створення промислових комунікацій на виробництві.
Мікроконтролер складається з двох основних частин: базового блоку і модулів вводу / виводу. Базовий блок включає в себе процесор з самостійним PLC контролером ADAM−8214-1ВА01, процесор з Ethеrпеt інтерфейсом: ADAM−8214-1ВТ01; вбудоване джерело постійної напруги 24В; інтерфейс передачі даних - МР21; світлодіодний індикатор стану для режимів роботи і діагностики; зовнішню карту пам'яті.
4.2 Вибір модулів вводу / виводу
Відповідно до функціональної схеми автоматизації установки (рис 1.2) необхідно 3 канали аналогового введення розрахованих на уніфікований струмовий сигнал 4-20 мА. Один сигнал від перетворювача рівня поз. LT-1б, і два сигнали від датчиків положення GE-3, GE-5. Для реалізації цих каналів використовуємо модуль аналогового введення ADAM−8231-1BD60. Даний модуль має 4 аналогових входи, тип вхідного сигналу 4-20 мА.
Для введення сигналу від термоперетворювача опору поз. ТЕ-4а необхідний 1 канал аналогового вводу від термоперетворювача опору. Використовуємо модуль аналогового вводу ADAM−8231-1BD52. Даний модуль має 4 аналогових входи для підключення термоперетворювачів опору.
Для реалізації сигналізації крайніх положень виконавчих механізмів необхідно 4 канали дискретного вводу. Також необхідно 2 канали дискретного вводу для підключення магнітних пускачів поз. NS-2 a, NS-6 a. Використовуємо модуль дискретного вводу ADAM−8221-1ВF00. Даний модуль має 8 дискретних входів. Вхідна напруга 24В.
Для реалізації управління магнітними пускачами поз. NS-1г, NS-4в, NS-6а і включення / виключення сигнальної арматури НL1, НL2 необхідно 8 каналів дискретного виводу ADAM−8221-1ВF10. Даний модуль має 8 дискретних виходів. Вихідна напруга 24 В, вихідний струм 1 А. Прив'язку сигналів контролера до датчиків і виконавчих механізмів оформимо у вигляді таблиці 4.1.
Таблиця 4.1 - Прив'язка сигналів контролера до датчиків і виконавчих механізмів
| № | Позначення на СА | Позиція в СА по специфікації | Позначення каналів вводу/виводу | Тип модуля вводу/виводу | Кількість модулів |
| LТ | 1б | АІ 1 | АDАМ-8231-1ВD60 | ||
| GЕ | АI 2 | ||||
| GЕ | АІ 3 | ||||
| ТЕ | 4а | АІ 1 | АDАМ-8231-1ВD52 | ||
| - | 1е | DI 1,2 | ADAM-8221-1BF00 | ||
| - | 4д | DI 3,4 | |||
| NS | 2а | D1 5 | |||
| NS | 6а | DI 6 | |||
| NS | 1г | БО 1,2 | ADAM−8222-1BF10 | ||
| - | НL1 | БО 3 | |||
| - | НL2 | DО 4 | |||
| NS | 2а | DО 5 | |||
| NS | 4в | DО 6,7 | |||
| NS | 6а | DО 8 |
Список рекомендованої літератури
1 Основы автоматизации технологических процессов пищевых производств/В. Ф. Яценко, В. А. Соколов, Л. Б. Спивакова и др. Под ред. В. А. Соколова.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983.- 400 с.
2 Приборы и средства автоматизации для пищевой промышленности: справочное пособие для студентов технологических специальностей: в 2 ч. / В.И. Никулин, С.В. Богуслов, А.М. Прокопенко.- Могилев: Ризограф УО МГУП, 2001.
3 Проектирование систем автоматизации технологических процессов: справочное пособие / А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев.- М.: Энергоиздат, 1990. - 464 с.
4 Автоматика и автоматизация пищевых производств / М.М. Благовещенская, Н.О. Воронина, А.В. Казаков. - М.: Агропромиздат, 1991. - 239 с.
5 Соколов, В.А. Автоматизация технологических процессов пищевой промышленности / В.А. Соколов. - М.: Агропромиздат, 1991. - 445. с.
6 Промышленные приборы и средства автоматизации. Справочник / Под ред.
В.В.Черенкова. - М.: Машиностроение, 1987. - 847 с.
7 Приборы и средства автоматизации для пищевой промышленности / И. Петров, М.М. Солошенко, В.А Царьков. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 416с.
8 Кузнецов, Н.Д., Чистяков, В.С. Сборник задач и вопросов по теплотехническим
измерениям / Н.Д. Кузнецов, В.С. Чистяков. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 328
9. Петров, И.. Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности / И.К.Петров. - М.: Агропромиздат, 1985. - 344 с.
10. Автоматика и автоматизация производственных процессов мясной и молочной промышленности / В.В. Митин, В.И. В.И. Усков, Н.Н. Смирнов. -М.: Агропромиздат, 1987. - 240 с.
11. Технологические измерения и приборы / Н.Г.Фарзне, Л.В. Ильясов, А.Ю. Азим-заде. -М.: Высш. шк., 1989. - 456 с.
14 Стандарт предприятия. Общие правила и требования оформления текстовых
документов (СТП 15-06-2004) / А.В. Иванов, Е.Н. Урбанчик. -Могилев: Ризограф УО МГУП, 2004. - 41 с.
15 ГОСТ 21.408-93. Правила выполнения рабочей документации по автоматизации технологических процессов. - Введ. 1.07.1995.- Минск: Межгос. научно-техническая комиссия по стандартизации и техническому нормированию в строительстве, 1995. - 46 с.
16ГОСТ 21.110-95. Правила выполнения спецификации оборудования изделий и материалов. - Введ. 1.01.1997.- Минск: Межгос. научно-техническая комиссия по стандартизации и техническому нормированию в строительстве, 1996. - 46 с.
17ГОСТ 21.404-85. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. - Введ. 1.01.1986.- М.: Издательство стандартов, 1995. - 16 с.
18ГОСТ 21.101-93. Основные требования к рабочей документации. - Введ. 1.06.1995.-Минск: Межгос. научно-техническая комиссия по стандартизации и техническому нормированию в строительстве,, 1995. - 46 с.
19ГОСТ 14202-69. Трубопроводы промышленных предприятий. Опознавательная окраска, предупреждающие знаки и маркировочные щитки. - Введ. 1.01.1971.- М.: Изд-во стандартов, 1987. - 17 с.
20ГОСТ 2.303-68 ЕСКД. Линии. - Введ. 1.01.1971.- М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000.- 8 с.
21ГОСТ 2.304-81 ЕСКД. Шрифты чертежные. - Введ. 1.01.1982.- М.: Изд-во стандартов, 1982. - 22 с.
22ГОСТ 2.722-68 ЕС Д. Обозначения условные графические в схемах. Машины электрические. - Введ. 1.01.1971.- М.: Изд-во стандартов, 1987.- 15 с.
23ГОСТ 2.732-68 ЕС Д. Обозначения условные графические в схемах. Источники света. - Введ. 1.01.1971.- М.: Изд-во стандартов, 1982. - 7 с.
24ГОСТ 2.741-68 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Приборы акустические. - Введ. 1.01.1971.- М.: Изд-во стандартов, 1992.-9с.
25ГОСТ 2.710-81 ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах. -Введ. 1.01.1981.- М.: Изд-во стандартов, 1986.-10 с.
26ГОСТ 8.417-2002 ГСИ. Единицы величин. - Введ. 1.09.2003.- М.: ИПК Изд-во стандартов, 2003.- 32с.
27ГОСТ 6651-94. Термопреобразователи сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний. -Введ. 1.01.1999.- Минск: Межгос. совет по стандартизации метрологии и сертификации; М.: Изд-во стандартов, 1998.-31 с.
28СТБ ГОСТ Р 8.585—2004 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования. - Введ. 21.12.2004.- Минск: Госстандарт: Изд-во стандартов, 2004. - 78 с.
29РМ4-2-96. Системы автоматизации: схемы автоматизации. Указания по выполнению. Пособие к ГОСТ 21.408-93. - Введ. 01.09.2009.-ГПКИ «Проектмонтажавтомвтика», 1996. - 44 с.
30ГОСТ Р 8.625-2006 ГСИ. Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний. - Введ. 1.01.2008.- М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2007. - 27 с.
31ГОСТ 8.586.1-2005 ГСИ. (ИСО 5167-1:2003). Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования. - Введ. 1.01.2007.- Минск: Межгос. совет по стандартизации метрологии и сертификации; М.: Стандартинформ, 2007. - 45 с.
32ГОСТ 8.586.2-2005 ГСИ. (ИСО 5167-2:2003) «Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 2.
Додаток А
Поиск по сайту: