Техническая реализация АСР температурой теплофикации воды

Алгоблок 06 в соответствии с функциональной схемой не имеет связей повходам поэтому этот алгоблок следует пропустить.Конфигурация алгоблока 07.Входы 01 и 02 алгоблока 07 конфигурируются аналогично алгоблоку 01.Входы 03, 04, 06, 07 конфигурационных связей не имеют, но эти входы в процедуре “конф” необходимо подготовить для установки констант (вход 04)или коэффициентов (вход 03=06,07), причем определить для них знак “-” еслиесть такая необходимость следующим образом.1). Подготовка входа 03 для установки коэффициента с отрицательным знаком:- в 1-ой позиции установить номер алгоблока – приемника 07 и нажать клавишу“↑”;- во 2 – ой позиции установить номер входа 03 алгоблока – приемника и нажатьклавишу “↑”;- в 3 – ей позиции установить знак “-” для чего нажать клавишу “↑” и вновьнажать клавишу “↑”;- в 4 – ой позиции установить признак свободного входа 00 и нажать клавишу“↑”;- в 5 – ой позиции установить признак коэффициента 01 и нажать клавишу “↑”.2). Подготовка входа 04 для установки константы:- в 1-ой позиции установить номер алгоблока – приемника 07 и нажать клавишу“↑”;- во 2 – ой позиции установить номер входа 04 алгоблока – приемника и дваждынажать клавишу “↑”;- в 4 – ой позиции установить признак свободного входа 00 и нажать клавишу“↑”;- в 5 – ой позиции установить признак константы 00 и нажать клавишу “↑”.3). Аналогично подготовить входы 06 и 07.Конфигурация алгоблоков 08, 09.Вход 02 алгоблока 08 и вход 01 алгоблока 09 конфигурируются аналогично алгоблоку 01. Входы 02 и 03 алгоблока 09 подготовить для установки коэффициента и константы соответственно.Установка параметров настройки.Процедура установки констант и коэффициентов выполняется только для техвходов, которые в функциональной схеме и, следовательно, в процессеконфигурирования определены как свободные. Вфункциональной схеме импульсного регулятора такими являются входы03,04,06,07 алгоблока 07 и входы 02,03 алгоблока 09, значения констант икоэффициентов указаны на входах алгоблоков и в таблице 1.Установку параметров настройки можно начинать с любого входа любого алгоблока в следующей последовательности:1). На входе 03 алгоблока 07 установить коэффициент масштабированияКм= -0,950 следующим образом:- в 1-ой позиции установить номер алгоблока – приемника 07 и нажать клавишу“↑”; - во 2 – ой позиции установить номер входа 03 алгоблока – приемника и нажатьклавишу “↑”;- в 6 – ой позиции установить значение коэффициента 0,95 и нажать клавишу“↑”; ( знак “-” введен в процедуре “конф”) .2). Аналогично установить значения констант и коэффициентов на входах04,06,07 алгоблока 07 и на входах 02,03 алгоблока 09 (см. таблицу 1).Последняя операция завершает процесс технологического программированияимпульсного регулятора.Дальнейшие действия должны проводиться в следующей последовательности:1). Необходимо перевести контроллер в режим “работа”, для чего одновременнонажать клавиши “←” и “↓”. О переходе в режим “работа” свидетельствуетсвечение мигающим светом индикатора “работа”. Убедиться, что нет ошибок иотказов.2). Т.к. данный импульсный регулятор имеет два аналоговых входа, необходимо провести их калибровку.3). Чтобы контролер работал в соответствии с введенной функциональнойсхемой, необходимо осуществить переход в режим оперативного управления.Для этого перевести в положение “откл” тумблер на задней стороне пульта настройки ПК – 302либо отключить пульт настройки, разомкнув разъем,соединяющий его с блоком контроллера.4). Используя клавиатуру и средства индикации на передней панели блокаконтроллера проводить контроль текущих параметров и оперативноеуправление Ввиду того, что сигнал задания поступает на вход“ЗДН” алгоритма ОКО, то на верхнем индикаторе всегда высвечивается сигналзадания. Сигналы, поступающие на входы “вх”, “е”, “вр” алгоритма ОКО,избирательно выводятся на нижний индикатор, для чего с помощью клавиш “←”и “→” необходимо в группе “виды контроля” выбрать один из этих символов.Для данного импульсного регулятора функции оперативного управления заключаются в возможности изменения сигнала задания в режимеавтоматического управления, переключении режима управления и в режиме ручного управления изменять положение исполнительного механизма.Для наглядности процесса конфигурирования и настройки контроллера составим таблицу конфигурирования и настройки (Таблица 1). Таблица 1. Конфигурирование и настройка контроллера КР-500 (импульсный стандартный регулятор)Номер блокаАлгоритмКонфигурацияНастроечные параметрыКодmМВНомер входаИнв.Конфигурация010104010205060706.0105.0107.0208.0105.02020003000400050702062400000721*0001020304060706.0105.0100.0100.0000.0100.01- 0.9510.01.0255.00826**0207.01091501*01020308.0100.0000.001.081.17. Разработка функциональной схемы регулятораДля построения импульсного стандартного регулятора нам понадобятся следующие алгоритмы:- РИМ – регулирование импульсное;- ЗДН – задание;- РУЧ – ручное управление;- ОКО – оперативный контроль контура регулирования;- ВАА – ввод аналоговый группы А;- ИВА – импульсный вывод группы А.РИМ – это «ядро» импульсного регулятора, также формирующее (но совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости) ПИД-закон регулирования.ЗДН – алгоритм, который формирует сигнал задания. Этот алгоритм снабжен также переключателем вида задания, который позволяет выбирать один из трех видов задания:ручное, программное или внешнее. При ручном задании сигнал задания устанавливается оператором вручную.При программном задании изменяется во времени по заданной программе (при этом дополнительно используются алгоритмы программного задания ПРЗ).При внешнем задании сигнал задания либо формируется внутри контроллера с помощью других алгоритмов, либо поступает извне через цепи аналогового входа, либо поступает, извне по сети Транзит.РУЧ – алгоритм, который позволяет переводить режим работы из автоматического на режим ручного или дистанционного управления. В ручном режиме алгоритм РУЧ позволяет управлять исполнительным механизмом вручную, при дистанционном управлении сигнал, управляющий исполнительным механизмом, может либо формироваться какими-либо алгоритмами (помимо основного ПИД) внутри контроллера, либо поступать извне через аналоговые входы контроллера, либо поступать извне по сети Транзит.Для того чтобы алгоритмы оперативного управления – ЗДН, РУЧ выполняли свои функции, в комплекте с ними необходимо задействовать еще один алгоритм - ОКО.Алгоритм ОКО выполняет двойную функцию. С одной стороны, он позволяет всю оперативную информацию вывести на индикаторы, расположенные, на лицевой панели контроллера, а, с другой – передать команды, поступающие от клавиш лицевой панели, алгоритмам оперативного управления.С помощью специальной группы алгоритмов ввода-вывода реализуется связь регулятора с внешними цепями контроллера – датчиками и исполнительными механизмами и т.д.Аналоговые сигналы вводятся в контроллер посредством аналогово-цифрового преобразователя АЦП, однако, для того, чтобы «подключиться» к этим сигналам, необходимо задействовать алгоритмы ввода аналогового:- ВАА для группы А. В этих алгоритмах аналоговый сигнал калибруется. При калибровке путем смещения корректируется «нуль», а путем масштабирования корректируется диапазон изменения входного сигнала. Выходные сигналы алгоритма ВАА «представляют» аналоговые сигналы, поступающие на вход контроллера.- ИВА для группы А. В эти алгоритмахформируется выходной импульсный сигнал, который поступает на цепь управления командно-усилительного устройства (БУЭР-3-30-03). Далее БУЭР-3-30-03 включает силовые цепи исполнительного механизма.Функциональная схема регулятора, реализованная на базе контроллера КР-500 представлена на рисунке 11.Рисунок 11. Функциональная схема регулятора.8. Организация внешних соединений автоматической системы регулированияСхема внешние электрические соединения представляют собой, соединения между приборами по месту, органом управления, модулем реверсивного управления электроприводом задвижки БУЭР-3-30-03 и контроллером КР-500, а так же соединение органов регулирования температуры теплофикационной воды на выходе из подогревателя сетевой воды со щитом оперативного управления. Кроме того на схеме указаны источники питания используемых средств автоматизации.Унифицированный электрический сигнал 4-20 мА от преобразователя температуры, типа ТСПУ Метран-276 Exia поступает на модуль ввода аналоговых сигналов (МУА-Д). Термометр сопротивления питается от внешнего источника постоянного тока напряжением 42В, контроллер и входящие в него модули питаются от сети 220В посредством блока питания (ББП-24). Значения регулируемого параметра задается вручную в контроллере, с помощью блока “ЗДН”.После сравнения заданного значения температуры с фактическим значением, в контроллере формируется сигнал рассогласования. Данный сигнал поступает в модуль реверсивного управления задвижкой БУЭР-3-30-03, который в свою очередь включает силовые цепи электропривода регулирующего клапана.Так же на щите оператора предусмотрено ручное управление электроприводом регулирующего клапана, для этого в цепь управленияБУЭР-3-30-03 подключен блок ручного управленияБРУ-42-03. Система переводится на ручной режим с АРМ-оператора (ЭВМ), который имеет связь с контроллером КР-500 по интерфейсу Ethernet.Для сигнализации положения регулирующего клапана в блок электрического механизма (МЭО) снабжен датчиком положения БСПТ-10М, который питается от сети 220 В и вырабатывает пропорциональный токовый сигнал 4-20 мА. Данный сигнал по линиям связи поступает в модуль аналоговых сигналов контроллера и блок ручного управления.ВыводыВ курсовом проекте выполнены основные этапы проектирования автоматической системы регулирования температуры теплофикационной водына выходе из подогревателя сетевой воды. Система регулирования реализована на базе микропроцессорного контроллера КР-500.Курсовая работа содержит пояснительную работу, а так же графический материал в формате А3.Для выполнения курсового проекта мною был изучен технологический процесс приготовления теплофикационной воды, так же были изучены принцип действия и технические особенности тепломеханического оборудования, которое применяется в данном процессе. Далее мною были подобраны средства автоматизации и управления.В ходе выполнения курсовой работы я научился сопрягать технические средства автоматизации таким образом, чтобы они согласованно выполняли поставленные задачи. Кроме того были изучены методы конфигурирования и настройки программируемого логического контроллера и разработана конфигурация контроллера непосредственно для моего курсового проекта.Таким образом, поставленные выше цели и задачи были выполнены.В заключении хочется отметить, актуальность внедрения автоматизированных систем в современное производство, это позволяет увеличить объем выпускаемой продукции, повысить ее качество, экономить ресурсы, уменьшить трудозатраты.ПриложениеСпецификация СА и У.Номер позиции по функциональной схемеНаименование параметра, среды и места отбора импульсаПредельное рабочее значение параметраМесто установкиНаименование и характеристикиТип, модельКоличествоЗавод-иготовительПримечаниена один агрегатнавсе агрегаты123456789101Измерение температуры теплофикационной воды на выходе из ПСГ1150СПо местуТермометр сопротивления, выхыдной сигнал унифиөированный 4-20 мА. Диапазон измерения 0 ÷200 0С, погрешность 0,25%, напряжение питания 18 – 42 В. Взрывозащищённое исполнение.ТСПУ Метран-276-Exia11ОАО «Метран»-2Регулирование температуры теплофикационной воды на выходе из ПСГ1150СНа трубопроводеМЭО-100/63-01 механизм электроисполнительный однооборотный Состав механизма: электродвигатель АИР-56В4, редуктор червячный, ручной привод, блок сигнализации положения БСПТ-10М. Основные параметры: номинальное время полного хода выходного вала 63 с, потребляемаямощность 100 Вт.«АБС ЗЭиМ Автоматизация»МЭО-100/63-0111ОАО «АБС ЗЭиМ Автоматизация»г.Чебоксары-3Регулирование температуры теплофикационной воды на выходе из ПСГ, измерение, регистрация, контроль, сигнализация_В шкафу управленияКонтроллер КР - 500 Контроллер предназначен для автоматического регулирования и логического управления технологическими процессами.Имеет модули:- контроллер КР-500;- модуль аналоговых сигналов (МАУ-Д);- модуль реверсивного управления электроприводом задвижки БУЭР-3-30-03;- модуль питания МП-Д (ББП-24);- пульт контроллера ПК – 302.КР-50011ЗАО «ВОЛМАГ» г. Чебоксары-4Переключение на ручное управление и ручное реверсивное управление исполнительным механизмом-На щитеБлок ручного управления БРУ-42-03, с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА, с функцией сигнализации положения РО.БРУ-42-0311--Список использованной литературы и источников1. Кангин В.В. Промышленные контроллеры в системах автоматизации технологических процессов: Учебное пособие / В.В. Кангин. - Ст. Оскол: ТНТ, 2013. - 408 c.2. Иванов А.А. Автоматизация технологических процессов и производств: Учебное пособие / А.А. Иванов. - М.: Форум, 2012. - 224 c.3. «Контроллер малоканальный многофункциональный регулирующий микропроцессорный КР-500», комплект документаций.4. СхиртладзеА.Г. Автоматизация технологических процессов и производств: Учебник / А.Г. Схиртладзе, А.В. Федотов, В.Г. Хомченко. - М.: Абрис, 2012. - 565 c.5. Шишов О.В. Технические средства автоматизации и управления: Учебное пособие / О.В. Шишов. - М.: ИНФРА-М, 2012. - 397 c.6. Соколов Е.А Теплофикация и тепловые сети: Учебник для ВУЗов, Москва, Издательство МЭИ, 2001, 472стр.7. Долговский Н.М. Тепловые электрические станции и тепловые сети: Учебное пособие для энергетических специальностей техникумовМосква-Ленинград, Энергетическое изд-во, 1963г, 160стр.8. www.metsoautomation.com9. www.metran.ru10. http://www.zeim.ru11. https://ru.wikipedia.org12. http://studbooks.net13. https://vunivere.ru14. https://studopedia.su15. https://studfiles.net