Автоматизация процесса управления гидроагрегатом с поворотно-лопастной турбиной

Выбор приборов измерения расхода водыВ качестве приборов измерения расхода воды выбираем расходомер электромагнитный Rosemount 8700. Внешний вид датчика представлен на рисунке 3.5.Рисунок 3.5 Расходомер электромагнитный Rosemount 8700Характеристики:- предназначен для измерений объемного расхода электропроводных жидкостей, пульп, суспензий, эмульсий и т.п.;-измеряемая среда — жидкости с электропроводностью не менее 5мкСм/см (кислоты, щелочи, шламы, пасты, пульпы);-температура измеряемой среды — -29.. +177°С;-температура окружающей среды — -50.. +60°С;-давление — до 40 МПа;-пределы основной относительной погрешности — ±0,25%;-степень защиты корпуса — IP66/IP68;-выходной сигнал — 4-20 мА с HART-протоколом;  -беспроливная методика поверки;-взрывозащищенное исполнение;-интегральный и удаленный монтаж.Выбор затвораВ качестве запорных органов на трубопроводах выбираем затвор дисковый с электроприводом PSR-E, Øу150, Ру16.Внешний вид затвора представлен на рисунке 3.6.Рисунок 3.6. Затвор дисковый PSR-EХарактеристики:-диаметрусловного прохода — 150мм;-давлениеусловное — 16бар;-температура рабочей жидкости — -20...+180°С;-напряжение цепей управления — 230/50, 3х380AC/DC, 4…20мА;-тип управления — дискретный (сигналы входные:открыть/закрыть; сигналы выходные: стоп, неисправность); -аналоговоепозиционирование — сигналом 4…20мА.Выбор аппаратов защитныхВ качестве устройств защиты от токов короткого замыкания и перегрузки выбираем аппараты фирмы SchneiderElectric:-выключатель автоматический 3П 25А характеристика C 6кА SchneiderElectric Acti9 iC60N A9F79325/A9F74325 — в качестве вводного;-выключатель автоматический 1П 16А характеристика C 6кА SchneiderElectric Acti9 iC60N A9F79116 — для защиты отдельных групп цепей управления.Внешний вид автомата Acti9 iC60N 3П представлен на рисунке 3.7.Рисунок 3.7. Автомат Acti9 iC60N 3ПХарактеристики:-количество полюсов — 3/1;-номинальный ток — 25/16А;-номинальное напряжение — 380/220В;-способ монтажа — DIN-рейка;-степень защиты — IP20;-характеристика срабатывания — С;-отключающая способность — 6 кА Icu в соответствии с EN/IEC 60947-2 - 440 V переменный ток 50/60 Гц.Выбор реле промежуточныхВ качестве реле промежуточных выбираем продукцию фирмы SchneiderElectric: реле промежуточные RXM4AB1P7PVM.Внешний вид реле представлен на рисунке 3.8.Рисунок 3.8. Реле промежуточное RXM4AB1P7PVMХарактеристики:-комплектность — реле втычное с розеткой и скобой фиксирующей;-тип контактов — 4 переключающих;-напряжение цепи управления — 230В пер. ток, 50/60Гц;-условный тепловой ток в закрытом корпусе — 6А при -40...55°C;-ток нагрузки — 6А при 250В переменный ток, 6А при 28В постоянный ток;-максимальное коммутируемое напряжение — 250В.Выбор реле времениВ качестве реле времени (КТ1, КТ2) выбираем продукцию фирмы SchneiderElectric: реле времени серии ZelioTime — RE17RAMU.Внешний вид реле времени представлен на рисунке 3.9.Рисунок 3.9. Реле времени RE17RAMUХарактеристики:-тип — реле времени модульное;-тип выхода — реле;- тип задержки — А (задержка на включение), At (задержка на включение с суммированием времени);-диапазон уставки — переключаемый от 0,1...1с до 10...100ч;-номинальный выходной ток — 8А;-номинальное напряжение цепи управления — 24...240 В переменный ток в 50/60 Гц, 24 В постоянный ток.ЗАКЛЮЧЕНИЕЗадачей данной работы была автоматизация процесса управления гидроагрегатом с поворотно-лопастной турбиной Волжской ГЭС.В процессе работы были:- изучен объект автоматизации, виды и количество применяемых на ГЭС гидроагрегатов, их работа в составе ГЭС;-изучен подлежащий автоматизации процесс, его отдельные составляющие, особенности алгоритма работы;-разработана схема функциональная автоматизации гидроагрегата;-на основании перечисленного выше разработана система автоматического управления процессом.Для разработки САУ были выбраны датчики производства фирмы Метран и устройства автоматики производства фирмыSchneiderElectric.Шкаф автоматики был построен на основе программируемого логического контроллера. Предусмотрена отработка внешних аварийных сигналов. Предусмотрена связь с системой управления гидроагрегатом (сигнал на уменьшение тоак при превышении температуры статора). Предусмотрена связь с САУ высшего уровня — САУ станции для обмена информацией и передачи сигналов управления.Внедрение автоматизации должно повысить надежность, уменьшить трудозатраты, увеличить «прозрачность» и гибкость процесса управления гидроагрегатом как части технологического комплекса Волжской ГЭС, которая, в свою очередь, является частью ЕЭС России.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫНормативная документацияГОСТ 21.208-2013. Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. – Введ.2014-11-01. –М.: Стандартинформ, 2015. – 26 с.ГОСТ 21.408–2013 Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов. – Введ.2014-11-01. –М.: Стандартинформ, 2014. – 21 с.Учебные пособияАфонин, А.М. Теоретические основы разработки и моделирования систем автоматизации: Учебное пособие / А.М. Афонин, Ю.Н. Царегородцев, А.М. Петрова, Ю.Е. Ефремова. – М.: Форум, 2011. – 192с.Брызгалов В.И. Гидроэлектростанции. Учебное пособие/ БрызгаловВ.И., Гордон Л.А. – ИПЦ КГТУ. Красноярск. 2002 – 541c.Герке, А.Р. "Автоматические регуляторы и типовые законы регулирования./ А.Р. Герке, А.В. Лира, М.Ю. Перухин. Методические указания к лабораторной работе" Казань 2013г.Денисенко, В.В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием/ В.В. Денисенко. – М.:Горячая линия – Телеком, 2009. – 608 с.Иванов, А.А. Автоматизация технологических процессов и производств: Учебное пособие / А.А. Иванов. – М.: Форум, 2012. – 224сЛатышенко К.П. Автоматизация измерений, контроля и испытаний. Курсовое проектирование / К.П. Латышенко, В.В. Головин. – М.: МГУИЭ, 2011. – 196сСправочники и каталогиКаталог оборудования «Rosemount»:[Электронный ресурс]// Компания Emerson.URL: http://www2.emersonprocess.com/ru-ru/brands/rosemount/products/pages/index.aspx(дата обращения 28.11.2018)Каталог оборудования «Элемер»:[Электронный ресурс]// Компания Элемер.URL: http://www.elemer.ru/production/ekm/ (дата обращения 28.11.2018)Преобразователи температуры МЕТРАН [Электронный ресурс]// Официальный сайт фирмы МЕТРАН. URL: https://www.emerson.ru/ru-ru/catalog/metran-276-ru-ru (Дата обращения 28.11.2018г.)Платформа автоматизации Modicon M340. [Электронный ресурс]//Компания Тесли. URL: https://www.tesli.com/upload/iblock/141/schneider_electric_modicon_m340.pdf