Автоматическое регулирование расхода воды в зоне вторичного охлаждения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание

Введение

1.Технологическая часть

1.1 Описание объект автоматизации

1.2 Необходимость контролирования и регулирования процесса в технологическом объекте; анализ существующей системы управления.

2.Специальная часть

2.1 Разработка функциональной схемы автоматизации

2.2 Выбор оборудование и ПО

2.3 Разработка структурной схемы автоматизации

2.4 Описание внешнего вида щитов управления

2.5 Описание схемы внешних соединений

2.6 Рассчет структуры и состав службы КИП и А

3.Заключение

Введение

Проблема: создать систему автоматического регулирования расхода воды в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ.

Актуальность проблемы: создание системы, при которой процесс регулирования протекал нормально и достигал наивысшей производительности.

Назначение системы:

АСУ предназначена для автоматизированного управления технологическим процессом, протекающим в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ.

Задачи:

1. Изучить природу процессов.

2. Разработать систему автоматического регулирования расхода воды в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ.

3. Выбрать оборудование.

4. Разработать структурную схему автоматизации.

5. Описать внешний вид щитов управления.

6. Описать схемы внешних соединений.

7. Рассчитать структуру и состав службы КИП и А.

1.Технологическая часть

1.1 Описание объекта автоматизации

Понятие МНЛЗ идентично понятию УНРС - установки непрерывной разливки стали.

Непрерывным литьём металла называют разливку металла непосредственно из печи или из промежуточного ковша в водоохлаждаемый кристаллизатор, из которого частично затвердевшая заготовка непрерывно вытягивается через отверстие в противоположном торце. Преимущества непрерывной разливки по отношению к разливке в слитки:

а) значительно повышается выход годного металла. При разливке в изложницы у каждого слитка головная обрезь из-за усадочной раковины составляет 10-12 %, а донная обрезь - до 4 %. При непрерывном литье потери составляют всего 3-5 % от массы жидкой стали;

б) резко сокращаются производственные площади;

в) повышается качество литого металла, приближаясь к качеству обжатого;

г) облегчается труд обслуживающего персонала;

д) разгружаются или выводятся из эксплуатации обжимные средства (блюминги и слябинги);

е) полностью исключается применение традиционных изложниц, формирующих слиток.

Непрерывная разливка заготовок позволяет существенно сократить энергетические затраты, требуется всего 25 % энергии, необходимой при использовании обычной технологии.

Благодаря непрерывной разливке получила широкое распространение внепечная обработка стали, т.к. для высокопроизводительной работы МНЛЗ необходимы точная (и стандартная от плавки к плавке) регулировка температуры и химического состава металла, а также металл стандартно высокого качества. Практически вся сталь, разливаемая на МНЛЗ, подвергается внепечной обработке.

Различают 4 конструкции МНЛЗ:

а) вертикальные;

б) криволинейные;

в) радиальные;

г)горизонтальные

В зависимости от количества одновременно отливаемых заготовок

МНЛЗ могут быть одно-, двух-, четырёх-, шести- и восьмиручьевыми.

На МНЛЗ отливают заготовки квадратного сечения до 350 мм, круглого сечения до 540 мм, слябы толщиной до 350 мм и шириной до 2100 мм.

Проблемы разливки связаны с отливкой заготовок малого сечения, близких по форме к конечной продукции. Привлекательность такой разливки связана с тем, что в этом случае резко сокращаются расходы энергии на нагрев и прокатку непрерывнолитых заготовок.

Касаясь перспектив развития МНЛЗ, можно отметить, что разработаны технология и устройство для отливки такого тонкого продукта, как проволока. Перспективна задача обжатия тонких слябов с жидкой сердцевиной. Самой серьёзной научной задачей является создание технологической цепочки, где бы тонкий сляб без разделения и промежуточного нагрева непосредственно задавался в прокатный стан.

Тенденции в проектировании МНЛЗ характеризуются повышением качества заготовок, гибкости работы установок, увеличением их производительности и сокращением времени простоев. Разрабатываются простые и дешёвые МНЛЗ.

Описание технологического процесса МНЛЗ.

Технологическая схема предоставлена на листе 9.

Сталь из разливочного ковша (1) поступает в промежуточный ковш (2), а далее в кристаллизатор (3). Возле стенок кристаллизатора металл затвердевает, но в середине он остаётся жидким. Из кристаллизатора частично затвердевший слиток поступает в зону вторичного охлаждения (4), где его охлаждают распылённой водой, подаваемой на поверхность слитка специальными форсунками. Из зоны вторичного охлаждения слиток выходит полностью затвердевший. И далее он проходит через правильно-тянущие клети (5) и поступает в зону резки, где его без остановки разрезают на заготовки мерной длины с помощью газорезки(6). Затем полученные слябы попадают на уборочный рольганг (7).

Центральным узлом МНЛЗ является кристаллизатор. Его назначение - формирование сечения и достаточно прочной наружной корочки отливаемого слитка. Для формирования корочки необходим интенсивный отвод теплоты от слитка. Для этого стенки кристаллизатора выполнены водоохлаждаемыми из меди, которая имеет высокий коэффициент теплопроводности. Толщина медных пластин от 8 до 80 мм. В толстых пластинах параллельно оси разливки стали выполнены отверстия для охлаждающей воды. Длина кристаллизатора от 0,5 до 1,5 м и должна обеспечивать толщину затвердевшей корочки до 25 мм. Внутренняя рабочая поверхность стенок кристаллизатора ровная или волнистая по периметру. Волнистость позволяет снизить количество продольных трещин на слитке. Недостаток тонкостенных (8-20 мм) кристаллизаторов связан с короблением медных пластин вследствие недостаточной толщины и прочности, что ведёт к ускоренному износу пластин и появлению брака на отливаемых слитках. Преимущество - малый расход меди.

Для предотвращения прилипания корочки металла к стенкам кристаллизатора, он постоянно находится в возвратно-поступательном (вверх-вниз) движении с шагом 10-40 мм. Вниз кристаллизатор опускается со скоростью 1,0-1,1 от скорости движения заготовки, а вверх - со скоростью в 3раза выше.

При первоначальном заполнении кристаллизатора металлом, его дном служит так называемая затравка, представляющая собой металлическую штангу со съёмной головкой, сечение которой соответствует сечению отливаемого слитка. В головке затравки есть паз в виде ласточкиного хвоста, который заполняется жидким металлом, затвердевающим в нём. Таким образом, обеспечивается прочное сцепление затравки со слитком. После заполнения кристаллизатора металлом включается привод тянущих роликов, в которых находится противоположный конец затравки, и затравка начинает движение, увлекая за собой слиток.

Производительность МНЛЗ определяется зоной вторичного охлаждения, длина которой достигает 14 м. Эта зона предназначена для охлаждения слитка до твёрдого состояния по всему сечению. В этой зоне со стороны жидкого металла действует большое ферростатическое давление (1 ат ? ? 1,4 м жидкой стали). Для предотвращения выпучивания стенок заготовки с жидкой сердцевиной, по всей длине зоны вторичного охлаждения размещены вращающиеся опорные ролики или продольные чугунные брусья, по которым скользит заготовка. Охлаждающее устройство представляет собой систему трубчатых коллекторов с форсунками с помощью которых распылённая вода подаётся как на поверхность заготовки, так и на опорные ролики и на чугунные брусья. В зоне вторичного охлаждения стоят задачи и проблемы, подобные тем, что существуют при печном нагреве. При охлаждении надо обеспечить такой тепловой поток с поверхности заготовки, чтобы получить температуру середины заготовки в конце зоны ниже температуры плавления и при этом избежать внутренних термических трещин.

Оптимальные расходы воды и распределение её подачи по длине и периметру заготовки определяют расчётным, а чаще опытным путём. Для спокойной стали расход воды на вторичное охлаждение составляет 0,5-0,9, для кипящей от 0,7 до 1,2 литра на 1 кг стали. Для справки: спокойная сталь - более полно раскисленная по сравнению с кипящей сталью и полуспокойной сталью, что достигается вводом в печь или в ковш повышенного количества сильных раскислителей - ферросилиция, алюминия и др. Спокойная сталь застывает спокойно, без кипения и выделения искр; отличается плотной однородной структурой.

Линейная скорость непрерывной разливки (скорость вытягивания заготовки из кристаллизатора) - один из главных параметров, определяющих качество заготовки и экономические показатели МНЛЗ. Скорость задаётся как доля от теоретической (идеальной) скорости с поправкой на неравномерность толщины корки заготовки и с поправкой на неизбежные колебания скорости (например, при смене сталеразливочного или промежуточного ковшей). В целом, рабочая скорость составляет примерно 0,5 ч 2 м/мин. для квадратных заготовок сечением 100ч200 м и для плоских заготовок толщиной 100ч300 мм.

2.Специальная часть

2.1 Разработка функциональной схемы автоматизации

Рассмотрим функциональную схему автоматизации. Она представляет собой многоконтурную систему управления.

Измерение температуры поверхности металла проводится спектральным пирометром 1а, сигнал с которого поступает на измерительный прибор 1б.

Температура воды измеряется термосопротивлением 3а, сигнал с которого поступает на измерительный прибор 3б.

По трубопроводу подается вода. Ее расход измеряется на диафрагме 2а измерительным прибором 2б. Показания с прибора 2б поступают на вторичный преобразователь 2в. С выхода прибора 2в показания поступают на вход контроллера 4. С контроллера управляющий сигнал поступает на блок ручного управления 2г, который в свою очередь управляет пускателем 2д. Пускатель 2д управляет МЭО 2е и управляющим органом - задвижкой 2ж. Задвижка 2ж, установлена на трубопроводе и управляет расходом воды.

2.2 Выбор оборудования и ПО

На данный момент существует обширное многообразие фирм выпускающих КИП. Есть фирмы выпускающие определенны спектр приборов, их не так много, по сравнению с фирмами выпускающими широкий набор различного оборудования различных модификаций, серий и номиналов.

Рассмотрим тройку таких фирм. Это Метран, Siemens, Овен.

· Российская компания Промышленная группа «Метран» принадлежит фирме Emerson. Производство в России сосредоточено в г. Челябинск, приборы выпускаются под брендом «Метран» (датчики давления, температуры, расходомеры, метрологическое оборудование, средства коммуникации, функциональная аппаратура), а также наиболее популярные продукты компании Emerson. Это датчики давления Rosemount, клапаны Fisher, электромагнитные, вихревые и переменного перепада давления расходомеры Rosemount.

· Siemens AG -- международный концерн, работающий в области электротехники, электроники, энергетического оборудования, транспорта, медицинского оборудования и светотехники, а также специализированных услуг в различных областях промышленности, транспорта и связи. Штаб-квартиры находятся в Берлине и Мюнхене. Фирма имеет собственное представительство в России АО «Сименс», которое имеет собственную производственную базу и выпускает широкий спектр приборов.

· Компания ОВЕН работает на рынке автоматизации более 20 лет. За это время компания накопила богатый опыт и зарекомендовала себя как поставщик надежного и качественного оборудования. Сегодня компания ОВЕН - крупнейший российский разработчик и производитель средств автоматизации для различных отраслей промышленности и занимает лидирующие позиции не только на российском рынке, но и в странах ближнего зарубежья. С учетом все возрастающих требований рынка огромное внимание компания ОВЕН уделяет исследованиям и новым разработкам. Именно поэтому ОВЕН постоянно внедряет различные инновации и совершенствует технологии с тем, чтобы обеспечить производство надежных и доступных по цене приборов и датчиков.

Сравнительный анализ оборудования показал, что у фирм Сименс и Метран более высокая ценовая планка, т.к. фирмы принадлежат зарубежным концернам, цены которых ни каким образом не привязаны к экономической обстановке в стране, фирма Овен в этом смысле ценовой лидер. Серийное производство позволяет сокращать издержки, уменьшать себестоимость продукции, обеспечивая себе позиции ценового лидера. Цены жестко привязаны к рублю и не зависят от колебания мировых валют. Продукция ОВЕН - это предложение высокого качества по оптимальной цене.

По ходу изучения каталога фирмы Овен, были найдены все необходимые приборы и средства автоматизации. Выбирая оборудование одной фирмы, обеспечивается лучшая синхронизация и точность работы оборудования. Упрощается настройка и калибровка оборудования, т.к. не требуется приглашать нескольких специалистов из разных фирм.

Выбранное оборудование с его характеристиками приведено ниже.

Термопреобразователи сопротивления ДТС типа ТСП, ТСМ

Термопреобразователи (датчики температуры) предназначены для непрерывного измерения температуры различных рабочих сред (например, пар, газ, вода, сыпучие материалы, химические реагенты и т.п.), не агрессивных к материалу корпуса датчика.

Пирометр спектрального отношения Marathon FR1

Назначение: неконтактное измерение температуры в опасных и агрессивных зонах.

Краткое описание: Термометры серии Marathon FR1 используют инфракрасную двух детекторную технологию спектрального отношения, что обеспечивает высокую точность в диапазоне от 500 до 2500°С. Эти термометры состоят из маленького измерительного неконтактного датчика, соединенного с блоком электроники с помощью прочного оптоволоконного кабеля.

Электронный блок содержит детектор, микропроцессор, встроенный интерфейс, панель управления и разъем для подключения кабеля.

Термометры FR1 позволяют измерять температуру объектов, находящихся в опасных и агрессивных средах, где невозможно использовать другие инфракрасные термометры. Они способны работать при очень высоких температурах, в загрязненной атмосфере, при наличии сильных электромагнитных полей.

Три диапазона измерений:

-- FR1A: 500 -- 1100 °C

-- FR1B: 700 -- 1500 °C

-- FR1C: 1000 -- 2500 °C

2-цветный и 1-цветный режимы работы и сигнализация загрязнения оптической системы (ослабление сигнала)

Точность: ± 0.3% от ИВ.

Основные характеристики:

- Быстрое время отклика -- до 0,01 секунды

- Оптоволоконный кабель, заменяемый без перекалибровки

- Высокая точность: ±0,3% от измеряемой величины ±1°C

- Широкий температурный диапазон: 500 … 2500°C (3 модели)

- Уникальная характеристика -- режим работы как инфракрасного термометра и как термометра спектрального отношения (двухцветные измерения)

- Высокое оптическое разрешение до 60:1

- Двунаправленная связь RS485, сетевая работа датчиков

- Время отклика: 10 мс, регулируемое до 10 с

- Выходной сигнал: 4-20 мА RS485; 2/4-проводное сетевая работа до 32 термометров реле (48В, 300 мА)

- Питание: 24 В ±20% постоянное, 500 мА

- Фокусное расстояние до 100 мм

- Оптоволоконная сборка выдерживает температуру окружающей среды до 200°C, защита стандарта IP65

- Одновременно: выходные аналоговый и цифровой сигналы

- Уникальная сигнализация загрязнения оптической системы

- Программируемое реле: 2 точки и режим защиты от сбоев

- Программное обеспечение Marathon DataTemp для установки параметров и диагностики

- Программное обеспечение Field Calibration для перекалибровки

- Основные области применения FR1 -- первичная и вторичная обработка металла, первичная и вторичная обработка стекла и области, где необходимо измерять температуру от 500°C. [3].

Диафрагмы для расходомеров по ГОСТ 8.586-2005, МИ 2638-2001, РД50-411

Сужающие устройства диафрагмы предназначены для измерений расхода жидкостей, пара, газов методом переменного перепада давления в комплекте с датчиками разности давлений, а также с датчиками избыточного(абсолютного) давления, датчиками температуры и вычислителем.

· Технические характеристики

Диаметр условного прохода трубопровода Dу: от 20 до 1200 мм Условное давление в трубопроводе Ру: до10 МПа

Межповерочный интервал : 1 год [6].

Трубки импульсные ОВЕН ТИ и отводные ОВЕН ТО

Предназначены для подключения преобразователей давления к технологической линии.

· Преимущества

1. Позволяют понизить температуру контролируемой среды на входе в преобразователь

2. Позволяют понизить пульсации давления на входе в преобразователь

3. Позволяют минимизировать влияние на преобразователь внешних вибраций

· Технические характеристики

Рабочая среда жидкость, пар, газ

Давление рабочей среды до 40 МПа (трубки отводные)

до 25 МПа (трубки импульсные)

Температура рабочей среды - 40...+1800 °С

Присоединение к технологической линии резьбовое соединение М20х1,5 или сварка

Присоединение к преобразователю резьбовое соединение М20х1,5 [7].

Преобразователи дифференциального давления ОВЕН ПД200-ДД

Преобразователи ОВЕН ПД200-ДД предназначены для непрерывного преобразования дифференциального давления (разности давлений) измеряемой среды в унифицированный сигнал постоянного тока 4…20 мА и цифровой сигнал стандарта HART.

Применяются для измерения разности (перепада) давления.

Преобразователи представлены моделью ОВЕН ПД200-ДД1,0-315-0,1-2-Н. Данная модель представляет собой преобразователь с металлической (AISI 316L) емкостной измерительной мембраной, фланцевым штуцером и металлическим кабельным вводом.

· Основные функции преобразователя

1) ИЗМЕРЕНИЕ разности давления нейтральных к нержавеющей стали сред (воздух, пар, различные жидкости)

2) ПРЕОБРАЗОВАНИЕ давления в унифицированный сигнал постоянного тока 4...20 мА и HART-протокол

3) ВЕРХНИЙ ПРЕДЕЛ измеряемого давления (ВПИ) - ряд значений ±7,5 кПа до ±2,0 МПа

4) СТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - 13 МПа

5) КЛАСС ТОЧНОСТИ ±0,1% от ВПИ

6) СТЕПЕНЬ ЗАЩИТЫ корпуса датчика давления - IP65

7) ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ удовлетворяют требованиям к оборудованию класса А по ГОСТ Р 51522

Технические характеристики

Выходной сигнал 4…20 мА постоянного тока + HART-протокол

Напряжение питания 15…42 В

Сопротивление нагрузки 0…1350 Ом для сигнала 4…20 мА

> 250 Ом для HART-протокола

Основная допустимая погрешность ±0,1% от ВПИ

Дополнительная температурная ±0,05% / 100 С

Стабильность ±0,1% / год

Влияние статического давленния ±0,025% / 1 МПа

Время отклика 200 мс

Диапазон допустимой температуры измеряемой среды - 40…+1000 С

Диапазон температурной компенсации - 20…+800 С

Диапазон температуры окружающей среды - 20…+700 С

Степень защиты корпуса датчиков давления по ГОСТ 14254 IP65

Устойчивость к механическим воздействиям по ГОСТ Р 52931-2008 L3

Потребляемая мощность не более 1,0 Вт

Штуцер порта давления М20х1,5

Масса не более 4,0 кг [9].

Измеритель двухканальный с RS-485 ОВЕН ТРМ200

· Назначение измерительного прибора ОВЕН ТРМ200

Прибор ОВЕН ТРМ200 (аналог ОВЕН ТРМ0 с интерфейсом RS-485) - двухканальный измеритель, применяемый для измерения температуры, уровня, давления, влажности, веса и других физических параметров теплоносителей и различных сред (в зависимости от подключенных датчиков). Измерительный прибор ОВЕН ТРМ200 предназначен для использования в холодильных установках, сушильных шкафах, печах, пастеризаторах и на другом технологическом оборудовании.

Измерительный прибор выпускается в корпусах 3-х типов: настенном Н и щитовых Щ1, Щ2.

· Функциональные возможности прибора ОВЕН ТРМ200

1. Измеритель ОВЕН ТРМ 200 имеет два универсальных входа для подключения широкого спектра датчиков (температуры, давления, уровня и других физических параметров). Входы обеспечивают возможность подключения датчиков разных типов

2. Измеритель ОВЕН ТРМ 200 имеет функции ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ И КОРРЕКЦИИ ВХОДНОГО СИГНАЛА, а также масштабирования шкалы для аналогового входа

3. ВЫЧИСЛЕНИЕ РАЗНОСТИ измеряемых величин

4. ИНДИКАЦИЯ текущих значений измеренных величин и их разности на двух встроенных 4-х разрядных светодиодных цифровых индикаторах

5. ВЫЧИСЛЕНИЕ И ИНДИКАЦИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ из измеряемой величины (например, для измерения мгновенного расхода)

6. ВСТРОЕННЫЙ ИНТЕРФЕЙС RS-485 (протокол ОВЕН, Modbus ASCII/RTU*)

7. В измерительном приборе предусмотрены различные УРОВНИ ЗАЩИТЫ НАСТРОЕК ПРИБОРА для разных групп специалистов

8. КОНФИГУРИРОВАНИЕ измерителя-регулятора осуществляется на ПК или с лицевой панели прибора

· Технические характеристики

1) Питание

a) Напряжение питания 90…245 В переменного тока

b) Частота напряжения питания 47...63 Гц

2) Универсальные входы

a) Количество универсальных входов 2

b) Типы входных датчиков и сигналов см. таблицу «Характеристики измерительных датчиков»

c) Время опроса входа 1 с

3) Входное сопротивление при подключении источника сигнала:

a) тока 100 Ом ± 0,1 %

b) напряжения не менее 100 кОм

4) Предел допустимой основной погрешности:

a) при использовании термосопротивления ±0,5 %

b) для остальных видов сигналов ±0,25 %

5) Интерфейс связи

a) Тип интерфейса RS-485

b) Скорость передачи данных 9.6; 19.6; 57.6; 115.2 кбит/с

c) Тип кабеля экранированная витая пара

6) Корпус.Габаритные размеры и степень защиты корпуса

a) Щитовой Щ1 96х96х70 мм, IP54

b) Щитовой Щ2 96х48х100 мм, IP54

c) Щитовой Н 130х105х65 мм, IP44

7) Характеристики измерительных датчиков.

Устройство управления ОВЕН ПКП1

· Назначение контрольно-измерительного прибора

Прибор ПКП1 предназначен для управления и контроля работой задвижек и затворов и для защиты их механизмов и электропроводов при заклинивании без применения концевых выключателей.

· Функциональные возможности

1. автоматическая остановка электропривода при достижении задвижкой крайнего положения без применения концевых выключателей

2. контроль положения задвижки:- в пкп1т - по времени ее перемещения и току, потребляемому электродвигателем;- в пкп1и - по числу оборотов вала и периоду следования импульсов, поступающих с датчика на валу задвижки

3. индикация текущего положения задвижки в процентах

4. выключение управления приводом с выдачей сигнала «авария» при заклинивании задвижек или проскальзывании механизмов электропривода

5. сохранение информации о положении задвижки при обесточивании

6. регистрация положения задвижки при установке модуля стоковым выходом 4...20 ма или

7. регистрация положения задвижки и управление приводом при установке модуля интерфейса rs-485 для связи прибора с компьютером

· Технические характеристики

Номинальное напряжение питания 220 В частотой 50 Гц

Допустимое отклонение номинального напряжения -15…+10 %

Тип датчика: трансформатор тока N (5A)

геркон, датчик Холла

Контроль перемещения задвижки: по времени

по числу импульсов

Время задержки срабатывания по току

Максимально допустимый ток нагрузки: э/м реле управления привода 3 А при 220 В, cos ц > 0,4

э/м реле сигнализации состояний

3 А при 220 В, cos ц > 0,4

Дополнительный модуль с токовым выходом 4...20 мА

интерфейс RS-485

Количество разрядов индикации: 4

Габаритные размеры и степень защиты корпуса настенный (Н)130х105х65 мм, IP44

щитовой (Щ1)96х96х70 мм, IP54

Программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК 100

· Программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК 100 предназначен

1. Для создания систем управления малыми и средними объектами

2. Построение систем диспетчеризации

3. Построение системы управления и диспетчеризации на базе ОВЕН ПЛК возможно как с помощью проводных средств - используя встроенные интерфейсы Ethernet, RS-232, RS-485, так и с помощью беспроводных средств - использую радио, GSM, ADSL модемы

· Конструктивные особенности ОВЕН ПЛК 100

1. Контроллер выполнен в компактном DIN-реечном корпусе

2. Расширение количества точек ввода\вывода осуществляется путем подключения внешних модулей ввода\вывода по любому из встроенных интерфейсов

3. Два варианта питания 220В и 24В постоянного

· Вычислительные ресурсы ОВЕН ПЛК 100

В контроллере изначально заложены мощные вычислительные ресурсы при отсутствии операционной системы:

1. высокопроизводительный процессор RISC архитектуры ARM9, с частотой 180МГц компании Atmel;

2. большой объем оперативной памяти - 8МБ;

3. большой объем постоянной памяти - Flash память, 4МБ;

4. объем энергонезависимой памяти, для хранения значений переменных - до 16КБ.

· Конкурентные преимущества ОВЕН ПЛК 100

1. Отсутствие ОС, что повышает надежность работы контроллеров

2. Скорость работы дискретных входов - до 10КГц при использовании подмодулей счетчика

3. Большое количество интерфейсов на борту: Ethernet, 3 последовательных порта, USB Device для программирования контроллера, работающих независимо друг от друга

4. Расширенный температурный диапазон работы: от минус 20 до плюс 70 градусов Цельсия

5. Широкие возможности самодиагностики контроллера

6. Встроенный аккумулятор, позволяющий «пережидать» пропадани питания - выполнять программу при пропадании питания, и переводить выходные элементы в «безопасное состояние»

7. Встроенные часы реального времени

8. Возможность создавать и сохранять архивы на Flash контроллера

9. Возможность работы по любому нестандартному протоколу по любому из портов, что позволяет подключать устройства с нестандартным протоколом (электро-, газо-, водосчетчики, считыватели штрих - кодов и т.д.)

10. Набор готовых программных модулей, предоставляемых бесплатно

· Программирование контроллеров

Создание программ для контроллеров ОВЕН ПЛК100, и их конфигурирование осуществляется профессиональной системой программирования CoDeSys v.2.3.6.1 и старше.

Система программирования CoDeSys для покупателей контроллеров ОВЕН совершенно бесплатна, и записывается на диски, идущие в комплекте с контроллерами.

· Технические характеристики

1) Конструктивное исполнение

a) Унифицированный корпус для крепления на DIN-рейку

b) Степень защиты корпуса IР20

2) Напряжение питания: 90... 264 В переменного тока (номинальное напряжение 220 В) частотой 47... 63 Гц

3) Потребляемая мощность: не более10 Вт

4) Индикация передней панели 1 индикатор питания

5) 8 индикаторов входов

6) 12 индикаторов выходов

7) Ресурсы

a) Центральный процессор 32-х разрядный RISC-процессор 200 МГц на базе ядра АRМ9

b) Объем оперативной памяти 8 Мбайт

c) Объем энергонезависимой памяти хранения программ и архивов 4 Мбайт

d) Размер Retain-памяти 4 кбайт

e) Время выполнения цикла ПЛК Минимальное 250 мкс

f) Дискретные входы

g) Количество дискретных входов 8

h) Гальваническая развязка дискретных входов есть, групповая

i) Электрическая прочность 1,5кВ

8) Интерфейсы связи

a) Интерфейсы Ethernet 100 Ваsе-Т

b) RS-232 - 2 канала

c) RS-485

d) USB 2.0 -Device

e) Скорость обмена по интерфейсам RS от 4800 до 115200 bps

9) Протоколы

a) ОВЕН

b) ModBus-RTU, ModBus-АSCII

c) DСОN

d) МоdBus-ТСР

10) Интерфейс для программирования и отладки

a) RS-232

b) Ethernet

Панель оператора графическая ОВЕН ИП320

· Назначение операторской панели ОВЕН ИП320

Графическая панель оператора ИП320 поддерживает совместную работу с ОВЕН ПЛК, с модулями ОВЕН МВА8, МВУ8, МДВВ, а также приборами и контроллерами других производителей.

· Основные функции ОВЕН ИП320

Работа в сети RS-485 и RS-232 в режиме Master, Slave

Совместимость с контроллерами различных фирм-производителей

Поддержка универсального протокола Modbus RTU

Монохромный графический ЖК дисплей с разрешением 192х64 пикселя и с подсветкой

Чтение и редактирование значений параметров и передача их в сеть

Защита с помощью пароля от несанкционированного изменения значений параметров и перехода на другой экран

Напряжение питания - 24 В постоянного тока

Бесплатная программа «Конфигуратор ИП320»

· Технические характеристики

Напряжение питания 230...240 В переменного тока

Потребляемая мощность не более 4 Вт

Интерфейсы связи RS-232, RS-485

Скорости работы интерфейсов 2400, 4800, 9600, 19200, 38400,115200 бит/с

Универсальный протокол обмена Modbus RTU

Конструктивное исполнение корпус щитового крепления

Степень защиты корпуса IP65 (со стороны передней панели)

Тип дисплея, диагональ графический монохромный ЖК, 3.7"

Разрешение дисплея 192х64 точки

Размеры дисплея, ДхШ 100х35 мм

Количество кнопок 20

Габаритные размеры, ДхШхГ 172x94x30 мм

Масса не более 0,5 кг

Источник бесперебойного питания ОВЕН ИБП60Б-Д9-24

· Назначение

Источник бесперебойного питания ИБП60Б-Д9-24 предназначен для использования в качестве источника вторичного питания резервированного при работе от сети и от двух, последовательно соединенных, герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторов.

· Технические характеристики

Входное напряжение, В: переменного тока от 90 до 264

Частота входного напряжения, Гц: от 47 до 63

Ток потребления от сети, А, не более: 1,5

Мощность потребления от сети, ВА, не более: 130

Максимальный ток нагрузки, А: 2

Ток срабатывания защиты, А: от 2,1 до 2,4

Габаритные размеры (Ш Ч В Ч Г), мм, не более: 157 Ч 90 Ч 58

Степень защиты корпуса: IP20

Масса , кг, не более: 0.7

Заслонка дроссельная

Заслонки применяются в качестве регуляторов расхода и дросселирования рабочей среды и устанавливаются на основных и вспомогательных трубопроводах воды и пара высоких и сверхвысоких параметров.

Регулирование расхода газа происходит за счет изменения сечения газопровода (степени открытия заслонки), которое обусловлено положением диска заслонки. Диск поворачивается на оси, выходной конец которой имеет сальниковое уплотнение. При автоматическом и дистанционном регулировании расхода газа заслонки сочленяются с электрическим исполнительным механизмом в обычном или взрывозащищенном исполнении.

Диаметр, мм 30-1000мм

Рабочее давление, МПа 2

Допустимый перепад давления, МПа 0,6

Длина, мм 240

Масса, кг 135

Электропривод заслонок МЭО-250/25-0,25-11

Данная заслонка уже установлена на производстве, ее характеристики и состояние соответствуют технологии и заданию, и в ее замене нет необходимости. [15].

Механизм исполнительный электрический однооборотный МЭО-250/25-0,25-11

· Назначение МЭО-250:

Ш для перемещения рабочих органов неполноповоротного принципа действия (шаровые и пробковые краны, поворотные дисковые затворы, заслонки) в системах автоматического регулирования технологическими процессами в соответствии с командными сигналами автоматических регулирующих и управляющих устройств

· Функциональные возможности МЭО-250 Механизм исполнительный электрический однооборотный:

Ш управление механизмом контактное или бесконтактное

Ш тип управляющего устройства при бесконтактном управлении пускатель ПБР-2 или усилитель ФЦ-0610

Ш механизмы МЭО-250 изготавливаются только с токовым датчиком БСПТ-10М и встроенным блоком питания БП-20

Ш напряжение и частота питания - 220/380 В, 50 Гц

Ш степень защиты - IP 54 по ГОСТ 14254

Ш режим работы механизма - S4, частота включений до 320 в час при ПВ до 25 %

Ш максимальная частота включений - до 630 в час при ПВ до 25 %

· Состав МЭО-250/25 Механизм исполнительный электрический однооборотный:

Ш электродвигатель синхронный

Ш редуктор червячный

Ш ручной привод для точной настройки блока сигнализации положения

Ш токовый - БСПТ

Ш рычаг

Пускатель ПБР, ПБР-2

Бесконтактный реверсивный пускатель ПБР предназначен для бесконтактного управления электрическими исполнительными механизмами по ГОСТ 7192, в приводе которых использованы трехфазные электродвигатели.

· По функциональным возможностям имеет два исполнения:

Ш Пускатель ПБР-2 обеспечивает пуск и реверс (синхронного и асинхронного электродвигателя), защиту трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором от перегрузки.

Ш Пускатель ПБР-2 обеспечивает пуск и реверс трехфазного синхронного двигателя.

· Технические данные ПБР-2:

Ш Электрическое питание пускателя-переменный трехфазный ток с напряжением 220/380, 260/400 или 240/415V при отклонении от -15 до +10% и частотой 50Hz или 60 Hz при отклонении от -1 до +1Hz. Нессиметрия трехфазной системы-не более 5%.

Ш Виды входных сигналов, стандартный токовый 4-20мА.

Ш Входное сопротивление пускателя (750±100)Щ.

Ш Максимальный коммутируемый ток-3А

Ш Динамические характеристики пускателя:

Ш Быстродействие (время запаздывания выходного тока при подаче и снятии управляющего сигнала)-не более 25mS;

Ш Разница между длительностями входного и выходного сигналов-не более 20mS.

Ш Мощность, потребляемая пускателем, не более 5W.

Ш Напряжение источника питания цепей управления 240-250V. Источник допускает также подключение внешней нагрузки между клеммами 8 и 10. Максимальный ток, потребляемый нагрузкой, не долне быть более 100mA.

Ш Норма средней наработки на отказ с учетом технического обслуживания, регламентируемого настоящим описанием 100 000 часов.

Ш Полный средний срок службы пускателя 10 лет.

Ш Масса пускателя не более 2 кг.

ПЭВМ оператора

ПЭВМ оператора включает в себя:

1. Системный блок

a. Процессор AMD Athlon 64 3200+

b. ОЗУ Kingston DDRII 2GB

c. Материнскую плату ASUS ROCK 8IE954PL

d. Видеокарту ASUS NVidea GF6600GS

e. ПЗУ Maxtor WD 160GB

f. Блок питания Power Man 450Watt

2. Монитор Acer 17L 46 17”

3. Стандартная клавиатура 101 клавиша.

4. Стандартная оптическая мышь

Выбор протоколов связи

Ш Все цифровые датчики связаны с измерительными приборами стандартным токовым сигналом 4-20мА.

Ш МЕО связан с устройством управления и защиты электропривода стандартным токовым сигналом 4-20мА.

Ш Все измерительные приборы связаны с микроконтроллером шиной RS-485.

RS-485 - стандарт передачи данных по двухпроводному полудуплексному многоточечному последовательному каналу связи.

Стандарт RS-485 совместно разработан двумя ассоциациями: Ассоциацией электронной промышленности (EIA -- Electronics Industries Association) и Ассоциацией промышленности средств связи (TIA -- Telecommunications Industry Association). Ранее EIA маркировала все свои стандарты префиксом «RS» (англ. Recommended Standard -- Рекомендованный стандарт). Многие инженеры продолжают использовать это обозначение, однако EIA/TIA официально заменил «RS» на «EIA/TIA» с целью облегчить идентификацию происхождения своих стандартов. На сегодняшний день, различные расширения стандарта RS-485 охватывают широкое разнообразие приложений, этот стандарт стал основой для создания целого семейства промышленных сетей широко используемых в промышленной автоматизации.

В стандарте RS-485 для передачи и приёма данных часто используется единственная витая пара проводов. Передача данных осуществляется с помощью дифференциальных сигналов. По одному проводу (условно А) идет оригинальный сигнал, а по-другому (условно В)- его инверсная копия Другими словами, если на одном проводе "1", то на другом "0" и наоборот. Таким образом, между проводниками витой пары всегда есть разность потенциалов: при "1" она положительна, при "0" -отрицательна.

RS-485 обеспечивает передачу данных со скоростью до 10 Мбит/с. Максимальная дальность зависит от скорости: при скорости 10 Мбит/с максимальная длина линии -- 120 м, при скорости 100 кбит/с -- 1200 м.

Количество устройств, подключаемых к одной линии интерфейса, зависит от типа примененных в устройстве приемопередатчиков. Один передатчик рассчитан на управление 32 стандартными приемниками. Выпускаются приемники со входным сопротивлением 1/2, 1/4, 1/8 от стандартного. При использовании таких приемников общее число устройств может быть увеличено соответственно: 64, 128 или 256.

Ш Микроконтроллер связан с персональным компьютером по сети Ethernet.

Ethernet - пакетная технология передачи данных преимущественно локальных компьютерных сетей.

Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде -- на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией ЛВС в середине 90-х годов прошлого века, вытеснив такие устаревшие технологии, как Arcnet, FDDI и Token ring.

2.3 Разработка структурной схемы автоматизации

регулирование автоматический расход охлаждение

Рассмотрим структурную схему автоматизации. Низшим звеном структуры являются первичные приборы - датчики и исполнительные механизмы. Информация от датчиков поступает на вторичный преобразователь в виде токового сигнала 4-20 mА. Показания первичных приборов оцифровываются и в готовой форме по шине RS485 передаются на ПЛК (программируемый логический контроллер). ПЛК в зависимости от программы заложенной в его памяти выдает управляющее воздействие, которое по шине RS485 попадает в блоки ручного управления. С блока ручного управления задание передается на вход пускателя в виде токового сигнала 4-20 mA. Пускатель управляет МЭО сигналом 0-220 В. МЭО с помощью механической передачи управляет задвижкой.

2.4 Описание внешнего вида щитов управления

В ходе проектирования была поставлена задача выбрать щиты и разместить в них все оборудование. В качестве основы был выбран щит шкафной с задней дверью ЩШ-ЗД-1-1800*800*600 УХЛ3.1 ОСТ 36.13-90.

· Рассмотрим щит контроля и управления.

На внутренней плоскости щита горизонтально расположены DIN рейки ТН35, длиной 800 мм, закрепленные по краям к раме щита. На рейки устанавливается все необходимое оборудование: клемники WS2,5 - SD[16] и источники питания Овен ИБП60Б. С отступом в 25 мм и с обоих сторон от каждой рейки горизонтально установлен перфорированный кабель канал 40*40*800 мм. Исключением являются рейки на которых установлены источники питания, в связи с их более крупными размерами отступ составляет 40 мм. По правому краю на раме вертикально установлен перфорированный кабель канал 40*60*1000 мм, служащий для отвода проводки к другим блокам схемы. На лицевой панели щита расположены три измерительных прибора и одно устройство управления, необходимые для контроля и управления основными параметрами агрегата.

· Рассмотрим щит контроля.

На внутренней плоскости щита горизонтально расположены DIN рейки ТН35, длиной 800 мм, закрепленные по краям к раме щита. На рейки устанавливается все необходимое оборудование: клемники WS2,5 - SD, источник питания Овен ИБП60Б и контроллеры Овен ПЛК100. С отступом в 25 мм и с обоих сторон от каждой рейки горизонтально установлен перфорированный кабель канал 40*40*800 мм. Исключением являются рейки на которых установлены источник питания и контроллеры, в связи с их более крупными размерами отступ составляет 40 мм. По правому краю на раме вертикально установлен перфорированный кабель канал 40*60*1000 мм, служащий для отвода проводки к другим блокам схемы. На лицевой панели щита расположены графические панели, отображающие информацию о ходе процесса.

· Рассмотрим щит пускателей.

На внутренней плоскости щита горизонтально расположены DIN рейки ТН35, длиной 800 мм, закрепленные по краям к раме щита. На рейки устанавливается все необходимое оборудование: клемники WS2,5 - SD и пускатель ПБР-2. С отступом в 25 мм и с обеих сторон от каждой рейки горизонтально установлен перфорированный кабель канал 60*40*800 мм. Исключением являются рейки на которых установлены пускатели, в связи с их более крупными размерами отступ составляет 60 мм. По правому краю на раме вертикально установлен перфорированный кабель канал 60*60*1000 мм, служащий для отвода проводки к другим блокам схемы.

2.5 Описание схемы внешних соединений

Рассмотрим схему соединения внешних проводок. Известно, что для подключения различного оборудования к системе управления требуются различные типы и виды проводок. Для подключения датчиков используется два вида проводок.

Для подключения пирометров и датчиков давления используется кабель КВВГЭ 4*0,75 ГОСТ 1508-78. Кабели предназначены для неподвижного присоединения к электрическим приборам, аппаратам, сборкам зажимов электрических распределительных устройств с номинальным переменным напряжением до 660 В частоты до 100 Гц или постоянным напряжением до 1000 В.

Кабели применяются для прокладки на открытом воздухе, в помещениях, каналах, туннелях, в условиях агрессивной среды, при отсутствии механических воздействий на кабели. Кабели преимущественно применяются при необходимости защиты электрических цепей от влияния внешних электрических полей.

токопроводящая жила -- медная, однопроволочная.

изоляция -- поливинилхлоридный пластикат.

скрутка -- изолированные жилы кабелей скручены. В каждом повиве имеется счетная пара, изолированные жилы которой по цвету отличаются друг от друга и от остальных жил.

поясная изоляция -- лента ПЭТФ пленки.

оболочка -- поливинилхлоридный пластикат.

экран -- в виде обмотки из медной фольги или медной ленты номинальной толщиной 0.06 мм, или алюминиевой фольги номинальной толщиной 0.1 0.15 мм с перекрытием, обеспечивающим сплошность экрана при допустимых радиусах изгиба кабелей. Допускается изготовление экрана из продольно накладываемых с перекрытием гофрированных алюминиевых лент. Вдоль экрана из алюминиевой фольги продольно проложена медная проволока диаметром 0.4 - 0.6 мм.

количество жил -- 4,5,7,10,14,19,27,37.

сечение жил, ммІ -- 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4; 6; 10.

срок службы -- при прокладке в земле (траншеях) и на эстакадах, не менее: 15 лет;

при прокладке в помещениях, каналах, туннелях, не менее: 25 лет.

Для подключения МЭО к щиту пускателей и преобразователей используется кабель ВВГ-4*2,00. МЭО в своем составе имеет трехфазный двигатель, включенный по схеме «звезда с общей точкой», поэтому будут использованы все четыре жилы провода. Для подключения щита контроля и управления к сети используется кабель АКВВГ 4*2,5.

Кабели АКВВГ предназначены для неподвижного присоединения к электрическим приборам, аппаратам, сборкам зажимов электрических распределительных устройств с номинальным переменным напряжением до 660 В частоты до 100 Гц или постоянным напряжением до 1000 В.

Кабели АКВВГ применяются для прокладки на открытом воздухе, в помещениях, каналах, туннелях, в условиях агрессивной среды, при отсутствии механических воздействий на кабели. Допускается прокладка кабелей АКВВГ в земле (траншеях) при обеспечении защиты кабелей в местах выхода на поверхность.

2.6 Расчет структуры и состава службы КИП и А

Задание

1.Определить ориентировочную численность персонала службы КИП и А.

2.Определить численность и квалификацию обслуживающего персонала по отделениям службы КИП и А при 40 - часовой рабочей неделе.

3.Определить структуру службы КИП и А.

4.Составить график обслуживания и ремонтов КИП и А на календарный год.

1. Определение ориентировочной численности персонала службы.

Для определения ориентировочной численности персонала необходимо иметь оценку мощности парка приборов, т.е. число приведённых приборов.

(1)

где Ni - число приборов одного типа или наименования, шт.;

kотi - коэффициент относительной трудоёмкости прибора наименования;

n - количество наименований (однотипных групп) приборов укрупнённой ведомости парка приборов.

Пользуясь табл. 1, определим kотi для каждого прибора, тогда число приведённых приборов 161.

Ориентировочная численность персонала службы КИП и А равна 4 - 15 человек.

2. Определение численности и квалификации обслуживающего персонала по отделениям службы КИПиА при 40-часовой рабочей неделе с 15-дневным очередным отпуском.

По ведомости парка приборов и нормам времени и разряда работ составляем таблицу расчёта затрат времени на техническое обслуживание КИПиА. В таблице определены суммарные затраты времени на ежедневное обслуживание, текущий и капитальный ремонты, снятие и установку, пуск и наладку, поверку, которые входят в формулы для расчёта численности персонала по отделениям эксплуатации и ремонта службы КИПиА.

Таблица 1. Парк приборов комплекса.

№ п/п	Наименование	Марка, тип	Кол-во N, шт.	Ki	NiKi	Тек. рем.	Кап. рем.	Пов ерка
Приборы для измерения температуры
1	Датчик температуры	ДТС	2	1	2	12	0,5	1
Приборы для измерения расхода
2	Датчик давления	ПД200-ДД	1	3,5	3,5	6	1	1
Вторичные преобразователи
3	Вторичный преобразователь	ОВЕН ТРМ200	3	5,0	15	6	1	1
Устройства управления
4	Устройство управления	ОВЕН ПКП1	1	5,0	5	6	1	-
Средства вычислительной техники
5	Контроллер	ОВЕН ПЛК 100	2	10,0	20	12	0.5	-
6	Индикационная панель	ОВЕН ИП320	1	10,0	10	6	0.5	-
Источники питания
7	Блок питания - ИБП	ОВЕН ИБП60Б-Д9-24	2	3,0	6	6	1	1
Исполнительные механизмы
8	Шибер	Задвижка	1	0,5	0,5	4	1	-
9	МЭО	МЭО-250/25-0,25-11	1	0,5	0,5	4	1	-
10	Пускатель	Пускатель ПБР, ПБР-2	1	2,0	2	4	1	-
Персональный компьютер
11	ПЭВМ	DELL Experian 3800	1	10,0	10	12	0.5	-

Таблица 2. Нормы времени.

№ п/п	Наименование	Марка, тип	Норма времени
			Техническое обслуживание	Текущий ремонт	Капитальный ремонт	Поверка	Пуск и наладка	Снятие и установка
Приборы для измерения температуры
1	Датчик температуры	ДТС	0,5	0,6	3,5	1,1	0,3	0,1
Приборы для измерения расхода
2	Датчик давления	ПД200-ДД	2,0	1,0	7,0	2,0	1,6	0,6
Вторичные преобразователи
3	Вторичный преобразователь	ОВЕН ТРМ200	3	2	8	1	1,5	1
Устройства управления
4	Устройство управления	ОВЕН ПКП1	3	2	1	-	1	1
Средства вычислительной техники
5	Контроллер	ОВЕН ПЛК 100	3	2	3	-	0.5	1
6	Индикационная панель	ОВЕН ИП320	2	2	2	-	0.5	1
Источники питания
7	Блок питания - ИБП	ОВЕН ИБП60Б-Д9-24	4	3	9	1	1	1
Исполнительные механизмы
8	Задвижка	Задвижка	3	1,5	10	-	1	10
9	МЭО	МЭО-250/25-0,25-11	2	2	6	4	1	5,5
10	Пускатель	Пускатель ПБР	2	2	4	-	1	3
Персональный компьютер
11	ПЭВМ	DELL Experian 3800	3	2	10	-	0.5	1

Таблица 3. Разряд работ.

№ п/п	Наименование	Марка, тип	Разряд работ
			Техническое обслуживание	Текущий ремонт	Капитальный ремонт	Поверка	Пуск и наладка	Снятие и установка
Приборы для измерения температуры
1	Датчик температуры	ДТС	3	3	4	4	4	3
Приборы для измерения расхода
2	Датчик давления	ПД200-ДД	4	5	5	5	5	3
Вторичные преобразователи
3	Вторичный преобразователь	ОВЕН ТРМ200	4	4	4	4	3	3
Устройства управления
4	Устройство управления	ОВЕН ПКП1	4	4	4	-	3	3
Средства вычислительной техники
5	Контроллер	ОВЕН ПЛК 100	4	4	4	-	3	3
6	Индикационная панель	ОВЕН ИП320	4	4	4	-	3	3
Источники питания
7	Блок питания - ИБП	ОВЕН ИБП60Б-Д9-24	4	4	4	3	3	3
Исполнительные механизмы
8	Задвижка	Задвижка	3	3	3	-	3	3
9	МЭО	МЭО-250/25-0,25-11	3	3	3	3	3	3
10	Пускатель	Пускатель ПБР, ПБР-2	3	3	3	-	3	3
Персональный компьютер
11	ПЭВМ	DELL Experian 3800	4	4	4	-	4	3

Таблица 4. Затраты времени/разряд.

№ п/п	Наименование	Марка, тип	Кол-во N, шт.	Затраты времени
				Техническое обслуживание	Текущий ремонт	Капитальный ремонт	Поверка	Пуск и наладка	Снятие и установка
Приборы для измерения температуры
1	Датчик температуры	ДТС	2	1/3	1/3	7/4	1/4	1/4	1/3
Приборы для измерения расхода
2	Датчик давления	ПД200-ДД	1	2/4	1/5	7/5	2/5	2/5	1/3
Вторичные преобразователи
3	Вторичный преобразователь	ОВЕН ТРМ200	3	9/4	6/4	24/4	3/3	6/3	3/3
Устройства управления
4	Устройство управления	ОВЕН ПКП1	1	3/4	2/4	1/4	-	1/3	1/3
Средства вычислительной техники
5	Контроллер	ОВЕН ПЛК 100	2	6/4	4/4	6/4	-	2/3	2/3
6	Индикационная панель	ОВЕН ИП320	2	2/4	2/4	2/4	-	1/3	1/3
Источники питания
7	Блок питания - ИБП	ОВЕН ИБП60Б-Д9-24	2	8/4	6/4	18/4	2/3	2/3	2/3
Исполнительные механизмы
8	Задвижка	Задвижка	1	3/3	2/3	10/3	-	1/3	10/3
9	МЭО	МЭО-250/25-0,25-11	1	2/3	2/3	6/3	4/3	1/3	6/3
10	Пускатель	Пускатель ПБР	1	2/3	2/3	4/3	-	1/3	3/3
Персональный компьютер
11	ПЭВМ	DELL Experian 3800	1	3/4	2/4	10/4	-	1/4	1/3

В табл. 4, даны дроби, в числителе которых указаны суммарные затраты времени, а в знаменателе - разряд работ на выполнение ежедневного обслуживания, ремонта, поверки, пуска и наладки, снятия и установки.

Расчёт численности электромехаников отделения эксплуатации КИПиА выполняется по формуле:

(2)

где Ая - явочная численность дежурных электромехаников;

- суммарные затраты времени на ежедневное обслуживание всего парка приборов (человек-мин), рассчитанные в табл. 4;

kз = 1,1 - коэффициент запаса, учитывающий выполнение непредвиденных работ, не предусмотренных нормами времени;

Тсм - продолжительность рабочей смены.

Принимаем Тсм = 480 минут. Тогда по формуле (2)

Списочная численность персонала, учитывающая все случаи невыхода на работу, предусмотренные законом, определяется по формуле (3):

(3)

где Kc - переходный коэффициент, или коэффициент списочного штата рабочих. Он определяется делением номинального фонда рабочего времени (Н) на эффективный фонд рабочего времени (Э) одного работника в год, формула (4).

(4)

При 41-часовой рабочей неделе эти показатели равны: Н = 2075 часов, Э = 1832 часа (при 15-дневном очередном отпуске).

Принимаем одного электромеханика по отделению эксплуатации.

Расчёт численности электромехаников отделения ремонта КИПиА выполняется по формуле:

где - суммарные затраты времени на текущий и капитальный ремонты, пуск и наладку, снятие и установку, поверку.

По III разряду:

По IV разряду:

По V разряду:

Определяем численность персонала отделения ремонта, работающего по соответствующим разрядам:



Принимаем одного электромеханика по отделению ремонта.

Определим численность персонала отделения эксплуатации, работающего по III и IV разрядам.

По III разряду:

Принимаем одного электромехаников III разряда.

По IV разряду:

Следовательно, по отделению эксплуатации можно принять на работу трёх электромехаников, из них одного электромеханика IV разряда и двух электромехаников III разряда.

Так как по отделению ремонта можно принять на работу трех электромехаников, то принимаем одного электромеханика III разряда, одного электромеханика IV разряда и одного электромеханика V разряда.

3. Определение структуры службы КИПиА.

Определим численность инженерно-технических работников (ИТР) из условия, что их число составляет 25 % от общего числа электромехаников (N).

Определим общее число электромехаников:

где Э - число электромехаников отделения эксплуатации; Р - число электромехаников отделения ремонта.

Таким образом, численность ИТР - один человек.

Административно-хозяйственное и техническое руководство подразделениями службы осуществляет ее руководитель (начальник). Поскольку на предприятиях 1 категории служба КИП и А состоит из небольших отделений эксплуатации и ремонта, организация унифицированных подразделений нецелесообразна.

Отделение эксплуатации представляет собой бригаду дежурных слесарей по КИП и А, отделение ремонта - мастерскую, выполняющую все ремонтные, монтажные и поверочно-наладочные работы. Структура службы КИП и А имеет вид, показанный на рис. 13.

Рис.13. Структура службы КИП и А.

4. Составление графика планово-предупредительных ремонтов и профилактических мероприятий.

График ремонтных работ и поверок приборов и средств автоматизации составляем, пользуясь табл. 1.

График составляется на один календарный год с разбивкой на кварталы. В верхней части клетки указывается вид работы, выполняемой в начале месяца, в нижней - в конце (табл. 5).

Рекомендуется поверку, текущий ремонт и капитальный ремонт обозначать соответственно буквами П, Тр, Кр.

Таблица 5. График ремонтных работ.

№ п/п

Наименование

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

1

Датчик температуры

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

П

Кр

2

Датчик давления

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

3

Вторичный преобразователь

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Кр

П

4

Устройство управления

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Кр

5

Контроллер

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

6

Индикационная панель

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

7

Блок питания - ИБП

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

П

Кр

8

Мембрана

Тр

Тр

Тр

Тр

Кр

9

Клапан

Тр

Тр

Тр

Тр

Кр

10

МЭО

Тр

Тр

Тр

Тр

Кр

11

Пускатель

Тр

Тр

Тр

Тр

Кр

12

ПЭВМ

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

Тр

3.Заключение

В ходе выполнения курсового проекта были выполнены следующие исследовательские работы:

1. Описан объект автоматизации (производство, агрегаты, что производится, технологическая схема).

2. Объяснено в чем заключается необходимость контролирования и регулирования процесса в технологическом объекте; анализ существующей системы управления.

3. Разработана функциональная схема автоматизации.

4. Выбрано оборудование и ПО.

5. Разработана структурная схема автоматизации.

6. Описан внешний вид щитов управления.

7. Описаны схемы внешних соединений.