Описание установки

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт – ЭНИН

Специальность – Автоматизация технологических процессов и

производств (в теплоэнергетике)

Кафедра – Автоматизация теплоэнергетических процессов

ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗНИЦЫ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ С ПОМОЩЬЮ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И SCADA-СИСТЕМЫ

Отчет по лабораторной работе

по курсу «Технические измерения и приборы»

Выполнили студенты гр. 6291 _______ _______ Гартунг М.Г.

^{Подпись Дата}

_______ _______ Можевитин Е.В.

^{Подпись Дата}

_______ _______ Папазогло Р.Т.

^{Подпись Дата}

Проверила _______ _______ Е.В. Иванова

^{Подпись Дата}

Томск – 2012

Введение

Цель работы заключается в изучении контроля уровня жидкости в баке с помощью измерительных приборов и SCADA-системы. Расчет погрешностей измерительных систем вышеуказанных параметров.

Задачей лабораторной работы является изучение разницы контроля уровня жидкости в баке с помощью измерительных приборов и SCADA- системы.

Описание установки

Учебно-исследовательская установка информационно-измерительной системы контроля и регулирования теплотехнических параметров представляет собой комплекс современного оборудования, предназначенного для наиболее точного и быстрого измерения основных технологических параметров, таких как температура, давление, перепад давлений, уровень, тепловая энергия.

Упрощенная функциональная схема установки приведена на рис.1. На ней установлены два измерительных преобразователя температуры, где первичными преобразователями являются платиновые термопреобразователи сопротивления: 24 типа SITRANS TF 2 и 31 типа SITRANS T, осуществляющие функции измерения температуры воды за радиатором и нижнем баке соответственно. Данные с преобразователей поступают на контроллер. Показания помимо рабочей станции со SCADA-системой дублируются на двух устройствах и типа SITRANS RD200.

Измерение давления жидкости внутри верхнего бака, являющегося объектом регулирования, производится цифровым манометром типа SITRANS P DS III.

Измерительный преобразователь давления типа SITRANS P ZD установлен с целью измерения давления воды в подающем трубопроводе.

На лабораторной установке производится измерение расхода воды на подаче в верхний бак и на сливе из него. В трубопровод подачи воды в бак установлена диафрагма, перепад давления с которой подается на дифференциальный манометр типа SITRANS P DS III, предназначенный для измерения расхода воды методом переменного перепада давления. Диафрагма рассчитана и изготовлена по индивидуальному заказу для данной установки, так как стандартная методика расчета предназначена для больших диаметров трубопроводов не менее 50 мм. Расход воды на сливе бака измеряется с помощью преобразователя типа SITRANS MAG 5000. Этот преобразователь обрабатывает сигналы, поступающих от соответствующих магнитно-индуктивных датчиков, и обеспечивает функцию блока питания.

С целью измерения основного технологического параметра установки – уровня воды в верхнем баке – установлен ультразвуковой уровнемер типа SITRANS Probe LU. Этот преобразователь выполняет функции по измерению уровня в соответствии с запрограммированными параметрами. Изменение параметров настройки уровнемера может проводиться посредством ручного программатора.

Система автоматического регулирования уровня воды в баке позволяет осуществлять регулирования двумя способами на выбор оператора: с помощью изменения частоты работы насоса 30 или с помощью регулирующего клапана. Изменение частоты работы насоса и степень открытия регулирующего клапана также могут изменяться как в автоматическом режиме, так и вручную либо с рабочей станции, либо с помощью задатчиков и типа РЗД-22, установленных на щите управления. Объектом управления является верхний бак. Нижний бак выполняет функции резервуара с водой, в котором установлен ТЭН, предназначенный для нагрева воды.

Принцип работы системы автоматического регулирования уровня воды в бак следующий: сигнал с уровнемера поступает на микропроцессорный контроллер, а затем идет на рабочую станцию, с которой осуществляется дистанционное управление объектом регулирования, задаются установки и заданное значение уровня в баке. В соответствии с заданными параметрами контроллером вырабатывается управляющее воздействие либо на частотный регулятор насоса, либо на исполнительный механизм в зависимости от выбранного способа регулирования уровня.

Рабочая станция представляет собой сенсорную панель типа РС 677В Touch со SCADA-пакетом WinCC Flexible. SCADA-пакет WinCC Flexible позволяет решать задачи управления динамическим объектом, отображать все измеряемые параметры на одном экране, а также строить зависимости измерения этих параметров во времени.

Принцип работы лабораторной установки следующий: вода с помощью насоса 18 по подающему трубопроводу подается из нижнего бака, выполняющего функции резервуара, в верхний бак, который является объектом регулирования. Дросселирование потока воды на подаче в бак осуществляется либо с помощью изменения частоты вращения насоса, либо посредством регулирующего клапана с исполнительным механизмом.

Расход воды на подаче измеряется методом переменного перепада давлений, для чего установлено СУ, а также измерительный преобразователь дифференциального давления 6. Расход воды на сливе измеряется с помощью электромагнитного расходомера 15, установленного на сливном трубопровод. Для измерения тепловой энергии на учебно-исследовательской установке смонтирован радиатор, а также два измерительных преобразователя температуры, измеряющие соответственно температуру за радиатором и в нижнем баке. Разность этих температур, помноженная на расход воды, дает тепловую энергию в ккал. Нагрев воды осуществляется с помощью ТЭНа, установленного в нижнем баке. Контур радиатора может быть отключен: для этого надо перекрыть ручные вентили. Вентиль служит для стравливания избыточного давления внутри бака. С помощью другого вентиля осуществляется дросселирование потока воды на сливе из бака.

На схеме: 1 – измерительный преобразователь давления в верхнем баке; 2 – ультразвуковой уровнемер; 3 – сужающее устройство; 4, 8, 10, 12 – ручные вентили; 5 – верхний бак – объект регулирования; 6 – измерительный преобразователь дифференциального давления; 7 – подающий трубопровод; 9 – регулирующий клапан с исполнительным механизмом; 11 – радиатор; 13 – измерительный преобразователь температуры за радиатором; 14 – сливной трубопровод; 15 – электромагнитный расходомер; 16 – манометр; 17 – нижний бак-резервуар; 18 – насос; 19 – измерительный преобразователь температуры в нижнем баке.

Поиск по сайту: