Реконструкция системы управления узла компремирования, конденсации и осушки пропилена цеха №16 ОАО "Каустик"
Компремирование и конденсация потока рециклового пропилена. Совершенствование системы автоматизации процесса путём внедрения АСУ на базе SCADA-системы "Круг-2000" и многоканального микропроцессорного контроллера TREI-5B-02. Монтаж системы автоматизации.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 07.05.2011 |
Размер файла | 2,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Значение химической промышленности в жизни общества очень велико, т.к. эта отрасль народного хозяйства производит колоссальную долю валового национального продукта страны.
Сегодня химическая промышленность выпускает сотни тысяч продуктов. Успехи науки и техники позволили установить закономерности для многих производств, т.к. типичные процессы и аппараты применяются во многих производствах. Современные химические заводы, как правило, представляют собой сложные комбинаты химических производств, объединенных для комплексного использования сырья с получением разных полупродуктов.
Нефтехимическая промышленность по уровню автоматизации технологических процессов является одной из наиболее ведущих отраслей, что обусловлено непрерывным характером производства. Все существующие реконструируемые и строящиеся промышленные объекты оснащаются средствами автоматизации, согласно постановлениям Госгортехнадзора. Наиболее сложные объекты нефтепереработки, химии и нефтехимии оснащаются средствами комплексной автоматизации, которые предусматривают автоматизацию всего технологического процесса и создание единой согласованно действующей системы управления.
Сегодня уже не приходится доказывать преимущества применения АСУТП. Создание АСУТП позволяет переложить на машину часть ответственных операций, требующих точности исполнения, тем самым повысить качество выпускаемой продукции, продлить срок службы производственного оборудования, в среднем на 5-10 лет, увеличить объем и гибкость производства, снизить расход энергии, сырья и материалов, улучшить условия труда.
Технологический процесс получения эпихлоргидрина состоит из следующих стадий:
- хлорирование пропилена с получением хлористого аллила-сырца;
- абсорбции хлористого водорода;
- компремирования, конденсации и осушки пропилена;
- ректификации хлористого аллила;
- гипохлорирование хлористого аллила с получением дихлоргидринов глицерина;
- дегидрохлоринование дихлоргидринов с получением эпихлоргидрина-сырца;
- ректификация эпихлоргидрина.
Показателями эффективности процесса компремирования, конденсации и осушки пропилена являются давление, чистота пропилена, температура, минимальное количество потерь. Установка этой стадии является сложным объектом управления с большим числом параметров, характеризующих процесс, многочисленными связями между ними, распределенностью их и т. д.
Регулирование технологического процесса основано на пневматических элементах системы управления, которые инерционны, физически и морально устарели и не могут обеспечить качественного регулирования быстроменяющихся технологических процессов. При существующем регулировании процесса невозможно эффективно управлять ходом реакции получения эпихлоргидрина и получать продукт необходимого качества, вследствие инерционности пневматических элементов УСЭППА и линий связи.
Цель проекта. Разработка проекта автоматизированной системы на основе исходных данных, собранных во время второй производственной практики.
Для достижения указанной цели в проекте поставлены и решены следующие задачи: 1 повышение показателей качества управления процессом; 2 автоматически управлять подачей соответствующих потоков 20% NaOH и умягченной воды для нейтрализации следов HCl и вывода следов NaOH и NaCl из рециклового потока пропилена; 3 обеспечить заданное давление в системе (на входе скруббера А191) путем байпаса необходимого потока пропилена высокого давления (после скруббера Р181) на всас. компрессора, на вход А191; 4 обеспечить заданное давление в системе конденсации рециклового пропилена путем изменения потока сдувок.
Новизна и практическая ценность. Внедрение микропроцессорной системы управления позволяет повысить производительность труда при выполнении технологических операций. Сократится количество ошибок оперативного персонала. Повысится оперативное управление производственным процессом, качество управления, вследствие чего снизятся расходы сырья и энергозатраты.
1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ
1.1 Описание технологического процесса
Закономерности процесса
Стадия Р: компремирование и конденсация рециклового пропилена.
Назначение стадии - компремирование и конденсация потока рециклового пропилена, поступающего из стадии его нейтрализации и промывки, и возврат жидкого пропилена в стадию R синтеза хлористого аллила.
Входной поток - рецикловый пропилен (газообразный) из стадии А нейтрализации и промывки.
Выходные потоки:
- жидкий рецикловый пропилен, направляемый в стадию R синтеза хлористого аллила;
- газовые сдувки пропилена, включающие "инерты" и несконденсированный пропилен, направляемые в стадию W1 сжигания сдувок.
Технологическая схема узла компремирования, конденсации и осушки пропилена
Пропилен со стадии абсорбции хлористого водорода через сепаратор - каплеотбойник поз. Р-122 поступает во всасывающий коллектор компрессоров поз.Р-172 АВ. Турбокомпрессор поз. Р-172АВ марки АЭРОКОМ АА-112/1,5-19Г УХЛ4 ЗАО "НИИ турбокомпрессор" г. Казань.
Давление всасывания регулируется автоматически с помощью АСР PRC-1102 путем подачи части пропилена после скруббера поз.Р-181 в нижнюю часть скруббера поз.А-191 [6].
Уровень влаги в сепараторе - каплеотбойнике поз.Р-122 регулируется автоматически с помощью АСР LRC-1106 с сигнализацией максимального значения уровня 300 мм (30%) и блокировкой всех компрессоров поз.Р-172 АВ при максимальном значении уровня 500 мм (50%). Предусмотрена дублирующая сигнализация LA-11062 при наличии уровня влаги в Р-122.
Сжатый до (1,2ч1,7) МПа (12-17 кг/смІ) с температурой не более 150°С пропилен поступает на охлаждение и нейтрализацию в скруббер поз.Р-181.
Блокировка компрессоров поз.Р-172 АВ происходит при следующих значениях параметров:
- максимальный уровень в сепараторе-каплеотбойнике поз.Р-122 - 500 мм (50%) - остановка всех компрессоров;
- давление газообразного пропилена и всасе компрессоров поз.Р-172 АВ - Рмин - 0,03 МПа (0,3 кг/смІ) остановка всех компрессоров, Рмакс-0,096 МПа (0,96 кг/смІ) - общая блокировка;
- давление газообразного пропилена на нагнетании компрессоров поз.Р-172 АВ - 2,05 МПа (20,5 кг/смІ) - остановка всех компрессоров;
- максимальная температура газообразного пропилена на нагнетании компрессоров поз.Р-172 АВ - 150°С - остановка каждого компрессора отдельно;
- максимальное давление пропилена между I иII ступенями компрессоров Р-172 АВ - 0,65 МПа (6,5 кг/смІ) - остановка каждого компрессора отдельно;
- минимальный расход воды в компрессорам поз.Р-172 АВ - 1,5 мі/ч - остановка каждого компрессора отдельно;
- максимальная температура масла к компрессорам поз.-172 АВ - 70°С - остановка каждого компрессора отдельно;
- минимальное давление масла к компрессорам поз.Р-172 АВ - 0,15 МПа (1,5 кг/смІ) - остановка каждого компрессора;
- минимальное давление воздуха на поддув электродвигателя компрессора поз.Р-172 АВ - 10 м вод.ст. - остановка каждого компрессора;
- максимальная температура подшипников электродвигателя компрессора поз.Р-172 АВ - 80°С - остановка каждого компрессора;
- работа электродвигателя компрессора поз.Р-172 АВ - отсутствие синхронности - остановка каждого компрессора отдельно.
Нажатием общей кнопки "Стоп" на экране АРМа производится остановка всех компрессоров.
Нажатием кнопок "Стоп" около изображения компрессора на мнемосхеме АРМа производится остановка каждого компрессора отдельно.
Раствор едкого натра из емкости поз.А-116 подается на всас насоса поз.А-157, оттуда в емкость поз.Р-120, где разбавляется умягченной водой до массовой доли едкого натра 3-15%. Уровень в емкости поз.Р-120 регулируется автоматически.
Из емкости поз.Р-120 раствор едкого натра насосом поз.Р-154 АВ подается в скруббер поз.Р-181. Циркуляция раствора едкого натра с массовой долей едкого натра (3-15)% через скруббер поз.Р-181 осуществляется насосом поз.Р-155 АВ через холодильник поз.Р-138, охлаждаемый оборотной водой. Отработанный раствор едкого натра из скруббера поз.Р-181 подается на орошение скруббера поз.А-189. Уровень в скруббере поз.Р-181 регулируется автоматически с сигнализацией световой и звуковой предельных значений уровня.
Пропилен в скруббере поз.Р-181 нейтрализуется и охлаждается циркулирующим раствором едкого натра.
После скруббера поз.Р-181 пропилен конденсируется в конденсаторах поз.Р-136 АВ, охлаждаемых оборотной водой.
Сконденсированный пропилен сливается в емкость поз.Р-112, куда непрерывно подается пропилен или пропиленовая фракция из цеха № 40. Уровень в поз.Р-112 регулируется автоматически с сигнализацией световой и звуковой предельных значений уровня.
Несконденсировавшиеся газы - инерты после конденсаторов поз.Р-136 АВ и газы с линии дыхания емкости поз.Р-112 через концевой конденсатор поз.Р-137, охлаждаемый умягченной водой или холодом (+5)°С, сбрасываются через емкость поз.W-712 на факел.
Давление в системе регулируется автоматически.
Конденсат из поз.Р-137 стекает в емкость поз.Р-112.
Жидкий пропилен из емкости поз.Р-112 проходит теплообменник поз.Р-139 АВ, охлаждаемый холодом (+5)°С, и поступает в отстойник поз.Р-115, часть которого («стакан» на входе пропилена) заполнен синтетическим волокном. Охлаждение пропилена и контакт с синтетическим волокном (сипрон или вазапрон) способствует лучшему выделению влаги из пропилена в отстойнике поз.Р-115, водный слой откуда через каждые 2 часа выводится в скруббер поз.А-190.
Жидкий пропилен из отстойника поз.Р-115 проходит последовательно два из трех осушителя поз.Р-113 АВС, наполненных цеолитом, и, осушенный до массовой доли влаги не более 10 ррт, поступает в испаритель - конденсатор поз.R-140 и в испаритель поз.R-142.
Третий осушитель в это время находится на регенерации цеолитов.
Регенерация цеолитов в осушителе производится в следующем порядке:
1. Поэтапная продувка горячим азотом с давлением 1,2 МПа (12 кг/смІ) по схеме: азот подогреватель поз.Р-141 осушитель поз.Р-113 (сверху вниз) сепаратор поз.Р-123 факельный коллектор емкость поз.W-712 гидрозатвор поз.W-713 факел поз.W-788.
Подогрев азота осуществляется в подогревателе поз.Р-141 паром параметра 2,3 МПа (23 кг/смІ).
Продувка горячим азотом ведется поэтапно до достижения температуры газов на выходе из осушителя поз.Р-113 максимального значения, указанного в нормах, приведенных ниже.
После чего приступают к следующему по порядку этапу продувки (таблица 1.1).
Таблица 1.1 - Режим работы системы регенерации цеолитов при продувке
Этап продувки |
Температура азота из подогревателя поз.Р-141, °С |
Температура газов на выходе из осушителей поз.Р-113, °С |
|
1 |
90-110 |
50-70 |
|
2 |
135-150 |
110-130 |
|
3 |
190-210 |
170-190 |
2. Регенерация цеолитов ведется при максимальной температуре в течение 3-4 часов.
3. Охлаждение цеолитов после регенерации осуществляется продувкой осушителя поз.Р-113 азотом без подачи пара в подогреватель поз.Р-141 по схеме: азот из системы осушитель поз.Р-113 (снизу вверх) подогреватель поз.Р-141 сепаратор поз.Р-123 факельный коллектор емкость поз.W-712 гидрозатвор поз.W-713 факел поз.W-788.
При достижении температуры азота на выходе из осушителя поз.Р-113 (30-60)°С охлаждение цеолитов считается законченным.
Температура азота после подогревателя поз.Р-141 и газов на выходе из осушителя поз.Р-113 регистрируется.
Контроль давления азота в контуре регенерации цеолитов производится по месту. Перед заполнением осушителя поз.Р-113 жидким пропиленом в нем устанавливается динамическое равновесие с системой конденсации пропилена. Во время заполнения осушителя поз.Р-113 жидким пропиленом азот из системы вытесняется по схеме:
осушитель поз.Р-113 каплеотбойник поз.А-120 всас компрессоров поз.Р-172 АВ система конденсации пропилена конденсатор поз.Р-137 факельный коллектор емкость поз.W-712 гидрозатвор поз.W-713 факел поз.W-788
Аппараты узла компремирования, конденсации и осушки пропилена защищены от превышения давления предохранительными клапанами со сбросом пропилена на факел поз.W-788 через емкость поз.W-712 и гидрозатвор поз.W-713.
1.2 ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛЬНЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТОКОВ, РАБОЧИХ СРЕД, ПОМЕЩЕНИЙ И УСТАНОВОК
Характеристики сведем в таблицу 1.2
Таблица 1.2 - Характеристика исходного сырья, энергии и продуктов производства
Наименование сырья, материалов, полупродуктов, энергоресурсов |
Государственный или отраслевой стандарт, технические условия, СТП, регламент или методика на подготовку сырья |
|
1 |
2 |
|
1. Пропилен |
ГОСТ 25043-87 изм.1 1 сорт |
|
2. Пропиленовая фракция |
ТУ 38.10276-87 с изм.1-3 |
|
3. Цеолиты общего назначения, формованные со связующим. Марка NаХ |
ТУ 38.10281-88 с изм.1-4 |
|
4. Вода умягченная |
СТП 00203312-57-02 |
|
5. Вода оборотная |
СТП 00203312-57-02 |
|
6. Пар |
СТП 00203312-57-02 |
|
7. Электроэнергия |
СТП 00203312-57-02 |
|
8. Холод параметра +5°С |
Регламент цеха № 39 |
|
9. Воздух осушенный для КИПиА |
Регламент цеха № 30 |
|
10. Азот 1,2 МПа |
Регламент цеха № 30 |
|
11. Азот 0,8 МПа |
Регламент цеха № 30 |
|
12. Воздух технический |
Регламент цеха № 30 |
|
13. Полотно нетканое объемное фильтровальное «Сипрон» или «Вазапрон» |
ТУ 17-14180-82 ТУ РСФСР-19-7672-90 |
1.3 ОЦЕНКА ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ОБЪЕКТА К АВТОМАТИЗАЦИИ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО РЕКОНСТРУКЦИИ В ЦЕЛЯХ ПОВЫШЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ АВТОМАТИЗАЦИИ
Реконструкция системы управления узла компремирования, конденсации и осушки пропилена цеха №16 ОАО «Каустик» определяется заменой существующей щитовой системы контроля и управления технологическим процессом с пневматическими приборами и регуляторами. Это необходимо по следующим причинам:
- использование контрольно-измерительных приборов с низким классом точности приводит к неточному учёту сырья и продукции, а следовательно вызывает перерасход;
- элементы УСЭППА в системах регулирования не могут обеспечить качественного регулирования технологическим процессом;
- преобразователи при использовании различных типов сигналов - это звено, которое увеличивает погрешность измерения, уменьшает надежность системы, требует дополнительного места для расположения, снижает точность регулирования;
- из-за несовершенства системы управления используется ручной труд технологического персонала, что очень опасно в связи с использованием в производстве хлористого водорода, , наличием жидкого и газообразного пропилена, наличием агрессивных химических продуктов, наличие пара или конденсата высоких температур, нагретых поверхностей оборудования и трубопроводов, рассола параметра -18°С, охлажденных до температуры -35°С поверхностей оборудования и трубопроводов, которые могут вызвать термические ожоги и обморожения;
- данная система автоматизации в цехе №16 внедрена в 1972 году и уже морально и физически устарела, кроме того, заводы-изготовители этих приборов уже не производят их, а перешли на производство новых приборов, что создаёт проблемы приобретения запасных частей для ремонта приборов.
В данном проекте мною предлагается усовершенствовать систему автоматизации путём внедрения АСУ ТП на базе SCADA-системы "Круг-2000" и многоканального микропроцессорного контроллера TREI-5B-02 с использованием современных контрольно-измерительных средств и автоматики.
SCADA-система "Круг-2000" предназначена для оперативного контроля и эффективного ведения технологического процесса отображения мнемосхем с динамическими изменяющимися параметрами, регистрации и воспроизведения ретроспективной информации с интервалом хранения данных не менее 23 месяцев, система архивации диагностических сообщений с возможностью получения отчетов на дисплее персонального компьютера и бумаге.
Внедрение микропроцессорной системы управления позволяет повысить производительность труда при выполнении технологических операций. Сократится количество ошибок оперативного персонала. Повысится оперативное управление производственным процессом, качество управления, вследствие чего снизятся расходы сырья и энергозатраты.
2 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ
2.1 Выбор приборов и средств автоматизации
Архитектура системы и реализация ее компонентов. АСУ ТП выполнена в виде трехуровневой распределенной модульной системы с жестким распределением выполняемых функций по уровням:
- уровень отображения информации, контроля и архивирования;
- уровень управления;
- уровень устройств связи с объектом (УСО).
Уровень отображения информации, контроля и архивирования является верхним уровнем и включает автоматизированное рабочее место оператора АРМ. Пульт оператора (ПО) обеспечивает выполнение следующих функций:
- отображение и контроль текущего состояния технологического процесса;
- задание параметров управления технологическим процессом и передача их на уровень управления;
- предупредительная и аварийная сигнализация;
- регистрация и формирование отчетных документов;
- архивирование и просмотр архивных трендов.
Уровень управления выполняет функции сбора и обработки данных с уровня УСО и управления технологическим процессом. Реализация функций управления осуществляется автономно, то есть без участия уровня отображения информации.
Уровень устройств связи с объектом (уровень УСО) предназначается для сопряжения уровня управления с датчиками и исполнительными устройствами объектов.
Каждый из уровней соединен с другим уровнем информационными связями согласно иерархической структуре. Это означает, что верхний уровень может получить информацию от нижнего уровня только через средний и наоборот. Таким образом, достигается функциональная законченность уровней автоматизации, возможность их автономного функционирования снизу вверх.
Верхний уровень. Программные средства, обеспечивающие реализацию АРМ оператора, должны отвечать жестким требованиям, так как пульт оператора участвует в управлении технологическим процессом, реализуя верхний уровень в иерархии управления. Для реализации этой задачи используется программный пакет SCADA-системы "Круг-2000" фирмы Круг [1].
SCADA КРУГ-2000 обеспечивает выполнение информационных и управляющих функций АСУ ТП, таких как:
- контроль технологических параметров;
- обнаружение, сигнализация и регистрация отклонений параметров от установленных границ;
- управление регуляторами и дискретными исполнительными механизмами непосредственно с персонального компьютера;
- выполнение функций автоматического регулирования и дистанционного управления;
- блокировки и защиты;
- контроль и регистрация срабатывания блокировок и защит;
- ручной ввод данных;
- архивирование предыстории параметров;
- формирование и выдача данных персоналу;
- формирование и печать печатных документов;
- выполнение вычислительных задач;
- самодиагностика технических и программных средств;
- оперативная настройка;
- конфигурация программного обеспечения;
- передача данных в другие системы;
- прием данных из других систем.
Уровень управления. Для реализации уровня управления необходимо использовать надёжный промышленный контроллер, способный работать в сложных условиях окружающей среды. Все функции автоматического управления сосредоточены на этом уровне, поэтому надежность данного уровня представляется достаточно важной. Для эффективной реализации многоуровневой системы, представляющей собой взаимосвязь различных компонентов необходимо применить контроллер TREI-5B-02.
2.1.1 ПЕРЕЧЕНЬ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ
Важными параметрами регулирования в технологическом процессе компремирования, конденсации и осушки пропилена являются следующие:
- поз. LRCA-1101 - непрерывное регулирование уровня в сборнике поз.Р-112;
- поз. PRCAS-1102 - непрерывное регулирование давления газообразного пропилена на всасе компрессоров поз. Р-172АВ;
- поз. LRCAS-1106 - непрерывное регулирование уровня влаги в каплеотбойнике поз. Р-122;
- поз. PRC-1101 - непрерывное регулирование давления инертов на выходе из системы;
- поз. PRCA-9001 - непрерывное регулирование давления воздуха КИП;
- поз. LRCA-1104 - непрерывное регулирование уровня в скруббере нейтрализации газообразного пропилена поз. Р-181;
- поз. LRCA-12601 - непрерывное регулирование уровня в емкости поз. Р-120.
2.1.2 ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ
Контролю, сигнализации и блокировке в технологическом процессе компремирования, конденсации и осушки пропилена подлежат следующие параметры:
1. Расход жидкого пропилена со склада ЛВЖ поз. Р-112 (регистрация);
2. Управление клапанами поз. LRCV-1101-1, SOV-1101 (сигнализация световая и звуковая);
3. Температура пропилена жидкого со склада ЛВЖ (регистрация);
4. Уровень в сборнике поз. Р-112 (сигнализация световая и звуковая - максимум и минимум);
5. Давление газообразного пропилена на всасе компрессоров поз. Р-172АВ (сигнализация световая и звуковая - максимум и минимум);
6. Температура пропилена на выходе из каплеотбойника поз. Р-122 (регистрация);
7. Уровень влаги в каплеотбойнике поз. Р-122 (сигнализация световая и звуковая - максимум, наличие влаги);
8. Давление газообразного пропилена на нагнетании компрессоров поз. Р-172АВ (регистрация, сигнализация световая и звуковая - максимум и минимум);
9. Температура газообразного пропилена на нагнетании компрессоров поз. Р-172АВ (регистрация, сигнализация световая и звуковая - максимум);
10. Уровень в скруббере нейтрализации газообразного пропилена поз. Р-181 (сигнализация световая и звуковая - максимум и минимум);
11. Температура газообразного пропилена перед скруббером поз. Р-181 (регистрация);
12. Уровень в емкости поз. Р-120 (сигнализация световая и звуковая - максимум и минимум);
13. Температура едкого натра после холодильника поз. Р-138 (регистрация);
14. Температура газообразного пропилена на выходе из скруббера поз. Р-181 (регистрация);
15. Температура жидкого пропилена на выходе из конденсатора поз. Р-136АВ (регистрация);
16. Температура жидкого пропилена на выходе из холодильника поз. Р-139 (регистрация);
17. Уровень раздела фаз в декантаторе поз. Р-115 (регистрация, сигнализация световая и звуковая - максимум и минимум);
18. Температура инертов на выходе из системы (регистрация);
19. Температура азота после подогревателя поз. Р-139 (регистрация);
20. Температура газов на выходе из осушителя поз. Р-113АВС стадии продувки (регистрация);
21. Температура газов на выходе из осушителя поз. Р-113АВС стадии регенерации цеолитов (регистрация);
22. Температура азота на выходе из осушителя поз. Р-113АВС стадии охлаждения системы регенерации цеолитов (регистрация);
23. Расход азота параметра 8 кгс/см2 из цеха №30 (регистрация);
24. Давление азота параметра 8 кгс/см2 из цеха №30 (регистрация);
25. Расход азота параметра 12 кгс/см2 из цеха №30 (регистрация);
26. Давление азота параметра 12 кгс/см2 из цеха №30 (регистрация);
27. Расход умягченной воды из цеха №37 (регистрация);
28. Расход азота давлением 8 кг/см2 в корпус 38 (регистрация);
29. Давление азота в корпус 38 (регистрация);
30. Расход воздуха КИП в корпуса 31, 31А из цеха №30 (регистрация);
31. Давление воздуха КИП в корпуса 31, 31А из цеха №30 (регистрация);
32. Давление воздуха КИП (сигнализация световая и звуковая-минимум);
33. Расход пара параметра 23 кг/см2 из цеха №37 (регистрация);
34. Давление пара параметра 23 кг/см2 из цеха №37 (регистрация);
35. Давление газообразного пропилена на всасе компрессоров поз. Р-172АВ (остановка компрессоров по максимуму и остановка каждого отдельно по минимуму);
36. Уровень влаги в каплеотбойнике поз. Р-122 (остановка компрессоров по максимуму);
37. Давление газообразного пропилена на нагнетании компрессоров поз. Р-172АВ (остановка компрессоров по минимуму);
38. Температура газообразного пропилена на нагнетании компрессоров поз. Р-172АВ (остановка каждого компрессора отдельно по максимуму) [6].
2.1.3 ПРИБОРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛоГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
2.1.3.1 Датчики и преобразователи
Перенастраиваемые цифровые датчики разности давлений модели EJA-110A/120A/130A фирмы Yokogava.
Давление избыточное, вакуум, перепад давления, расход, все эти технологические параметры очень важны в любом технологическом процессе. Для измерения этих параметров предлагается использовать преобразователи модели EJA-110A/120A/130A фирмы Yokogava.
Преобразователи EJA-110A предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами с взрывоопасными условиями производства и обеспечивают непрерывное преобразование измеряемого параметра (перепад давления, расход, уровень) в унифицированный аналоговый сигнал 4ч20 мА.
Электрическое питание преобразователей осуществляется от искробезопасных барьеров, имеющих вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь».
Особенности и преимущества
- высокая надежность и приспособленность к промышленным условиям эксплуатации;
- защита от односторонней перегрузки (дополнительная погрешность не более ± 0,03% ВПП/16МПа);
- полностью цифровая обработка сигнала с сенсора, расширенная самодиагностика;
- отличные метрологические характеристики;
- удобство в эксплуатации, минимальные затраты на обслуживание;
- лучшее в мире соотношение цена/качество, минимальная стоимость владения (с учетом цены, затрат на эксплуатацию, срока службы и вероятности безотказной работы);
- местная и дистанционная перенастройка нуля и шкалы как с заданием эталонного давления, так и без него;
- выбор единиц измерения, вида выходной характеристики (прямая/обратная, линейная/корнеизвлекающая):
- проверка и, при необходимости, подстройка аналогового выходного сигнала;
- установка постоянной демпфирования;
- непрерывная самодиагностика с выдачей результатов на встроенный дисплей, а также через аналоговый выходной сигнал и цифровые протоколы связи.
Кроме того, датчики серии EJA имеют ряд дополнительных возможностей:
- непрерывный контроль температуры электронного модуля и капсулы сенсора, а также статического давления, проверка их соответствия допустимым пределам;
- наличие нескольких вариантов режима отсечки малых сигналов для обеспечения стабильных измерений при малых расходах;
- возможность изменения сторон низкого и высокого давления без отключения от процесса.
Устройство и принцип действия. Важнейшей особенностью датчиков давления серии EJA является резонансный принцип измерения давления, основанный на преобразовашт упругой деформации монокристаллической кремниевой мембраны. возникающей под действием приложенной разности давлений, в частотный электрический сигнал. Преобразовать осуществляется при помощи двух микроскопических полых Н-образных резонаторов, сформированных на поверхности кремниевой мембраны, которые служат частотно-задающими элементами для двух генераторов переменного напряжения. Механическая конструкция мембраны такова, что при ее деформации частота одного резонатора уменьшается, а другого-увеличивается, рисунок 4.1. Возникающая при этом разность частот линейно зависит от приложенной разности давлений и практически не зависит от температуры и статического давления (при их измерении частоты обоих резонаторов изменяются на одну и ту же величину, а их разность остается неизменной).
Использование резонансного принципа измерения позволяет добиться высоких метрологических характеристик датчиков серии EJA без применения дополнительных конструктивных и технологических приемов (характеризация и т. д.) и в сочетании с надежной и продуманной конструкцией обеспечивает отличные эксплуатационные показатели при вполне доступной цене.
Рисунок 2.1 - Резонансный сенсор преобразователей серии EJA
Благодаря тому, что частота выходного сигнала с резонансного сенсора может измеряться непосредственно цифровыми счетчиками, вся обработка сигнала в электронном модуле датчиков EJA сделана полностью цифровой (кроме преобразования результатов измерений в аналоговый выходной сигнал 4...20 мА).
Отсутствие аналого-цифрового преобразования существенно повышает надежность и метрологические характеристики датчиков. Кроме того, датчикам EJA не требуется подстройка нуля и калибровка после перенастройки шкалы, что значительно уменьшает объем работ по обслуживанию датчиков и снижает расходы на их эксплуатацию. При передаче результатов измерений по цифровым протоколам связи датчики EJA в перенастройке шкалы вообще не нуждаются.
Для измерения избыточного давления используем датчики модели EJA530A. Все сказанное выше про датчики модели 110А, относится и к модели 530А.
Монтаж прибора
Прибор монтируется с помощью монтажного кронштейна на стойку или на стену. Для отбора давления воздуха, хлора на горизонтальных и наклонных участках технологических трубопроводов отборные устройства должны быть смонтированы выше оси трубы с уклоном, обеспечивающим слив конденсата в трубопровод. Отборы давления воды, жидких сред на горизонтальных и наклонных участках технологических трубопроводов устанавливаются ниже горизонтальной оси трубопровода с уклоном от трубы, чтобы газ или воздух, выделяющийся из жидкости, могли свободно выходить в трубопровод. Прибор легко обслуживать без остановки процесса при использовании вентильных блоков.
При установке трубок отбора давления необходимо принять меры от возможного замерзания.
Диафрагма бескамерные ДБ.
Диафрагмы бескамерные используются как стандартные сужающие устройства для измерения расхода веществ методом переменного перепада давления.
Диафрагма представляет собой тонкий диск с круглым отверстием, ось которого располагается по оси трубы. Передняя (входная) часть отверстия имеет цилиндрическую форму, а затем переходит в коническое расширение. Передняя кромка отверстия должна быть прямоугольной (острой) без закруглений и заусениц.
Принцип измерения расхода основан на том, что поток вещества, протекающего в трубопроводе, неразрывен и в месте установки сужающего устройства скорость его увеличивается. При этом происходит частичный переход потенциальной энергии давления в кинематическую энергию скорости, вследствие чего статическое давление перед местом сужения будет больше, чем за сужающим сечением. Разность давления до и после сужающего устройства - перепад давления - зависит от расхода протекающего вещества и может служить мерой расхода.
Импульсные сигналы с диафрагмы поступают на расходомер переменного перепада давления.
Для контроля расхода используем диафрагму ДБ 0,6-...-II-а/г-2 ГОСТ 14321-73.
Микроволновые радарные уровнемеры Vega
Принцип измерения
Антенная система излучает очень короткие микроволновые импульсы и принимает их в виде эхо-сигналов, отраженных от поверхности измеряемого продукта. Микроволновый импульс распространяется со скоростью света, и время от излучения до приема сигнала пропорционально уровню продукта в емкости. Надежность и точность измерения таких предельно кратких периодов обеспечивается с помощью специальной процедуры растягивания импульса по времени. Радарные датчики работают с малой излученной мощностью в диапазонах частот С или К, рисунок 2.2.
автоматизация управление конденсация пропилен
Рисунок 2.2 - Радарные уровнемеры VEGA
Новейшая микропроцессорная технология и программное обеспечение ECHOFOX обеспечивают надежность селекции и измерения полезного эхо сигнала.
Для отображения пропорционального уровню сигнала нужно просто задать размеры емкости. Настройка при пустой и полной емкости не требуется.
Независимость от температуры и давления Температуры и давление среды не оказывают влияния на распространение микроволн, поэтому радарные уровнемеры могут применяться при рабочем давлении от вакуума до 160 бар и температуре -40…400°C.
Независимость от свойств продукта. Колебания состава или полная замена измерямого продукта не оказывают влияния на результат измерения. Повторная настройка в этом случае не требуется.
Частотные диапазоны для разных условий. Для обеспечения надежной работы при различных условиях применения радарные уровнемеры VEGA выпускаются в двух разных частотных диапазонах.
Датчики с диапазоном K работают с частотой более 20 ГГц, благодаря чему могут применяться очень маленькие антенны и компактные типы присоединения. Тонкая фокусировка сигнала обеспечивает высокую точность измерения.
Датчики с диапазоном C имеют низкую частоту 6 ГГц и обеспечивают надежные результаты измерения при налипании продукта на антенну или образовании пены на поверхности продукта.
Датчики температуры
Для измерения температуры в процессе компремирования, конденсации и осушки пропилена используется термометр-сопротивление ТСМ-0193 НСХ 50М выпускаемые ОАО «Теплоприбор» г. Челябинск по трех проводному подключению
Градуировки 50М означают сопротивления термодатчиков при температуре 0 0С 50 Ом. Термометры-сопротивления подключаются к преобразователю по трех проводной схеме подключения.
Устройство и принцип действия. Термометр-сопротивление состоит из чувствительного элемента, гильзы и клеммной колодки. Чувствительный элемент состоит из тонкой проволоки медной, бифилярно намотанной на пластину изолятора. Чувствительный элемент помещен в защитную гильзу и засыпан кварцевым песком. Концы проводов выводятся наружу при помощи компенсационных проводов. К этим провода через клеммники подсоединяются соединительные провода.
В основе работы термометров сопротивлений лежит принцип линейного изменения удельного сопротивления проводника при изменении его температуры, согласно формуле:
Rt = R0 (1+qt) (2.1)
где Rt - сопротивление металла при данной температуре;
R0 - удельное сопротивление металла при 0 0С;
Q - температурный коэффициент металла.
Монтаж. Термосопротивление ТСМ-0193 для защиты от воздействия измеряемой среды помещают в защитный термокарман, который непосредственно контактирует со средой. Длину термокармана и термосопротивления подбирают так, чтобы чувствительный элемент находился в центре потока измеряемой среды.
Термосопротивления ТСМ-1193 НСХ 50М монтируются на насосах, по два на каждый для контроля температуры переднего и заднего подшипника. Установка термодатчиков производится в специальные гнёзда в корпусе насоса и закрепляются накидными гайками. Соединительные линии должны быть защищены от повреждений металлическими рукавами и трубами.
2.1.4 Приборы для регулирования технологических параметров
Приборы те же, что и для контроля параметров технологического процесса.
Регулирующие органы и исполнительные механизмы.
Для непрерывного регулирования жидких и газообразных сред в целях изменения регулируемого параметра широко применяют клапаны с пневматическим мембранным исполнительным механизмом (МИМ). Клапаны могут быть типа НО (нормально открыт) и НЗ (нормально закрыт). В клапанах типа НО при прекращении подачи управляющего воздуха проходное сечение полностью открывается, в клапанах типа НЗ закрывается.
Выбор регулирующего клапана производится с учетом технологических параметров среды и сводится к расчету условной пропускной способности, условного прохода и пропускной характеристики.
Для регулирования расхода агрессивных жидкостей, используются диафрагмовые футерованные клапана с пневматическими МИМ производства ЗАО «РУСТ-95», г. Москва.
Регулирующие клапаны предназначены для управления жидкими и газообразными потоками нефти, нефтепродуктов, газа, пара, воды и других сред, перекачиваемых по трубопроводам. Несмотря на то, что конструкции клапанов довольно разнообразны, все их можно разделить на три типа: ре-гулирующие, запорные и запорно-регулирующие.
Клапаны первого типа предназначены для непрерывного изменения расхода регулируемой среды от самого маленького (клапан полностью закрыт) до самого большого (клапан полностью открыт). Если клапан осуществляет только дискретное регулирование (открыт/закрыт), то такой клапан принято называть запорным. При этом, если перемещение из одного состояния в другое осуществляется быстро (меньше 2 с.), такой запорный клапан называют еще отсечным.
Как у регулирующих, так и у запорных клапанов возможны небольшие протечки регулируемой среды при закрытом положении клапана. Величины этих протечек регламентируются соответствующими стандартами. При этом протечки у запорных клапанов значительно меньше, чем у регулирующих. Если протечки у регулирующего клапана удается снизить до уровня допустимых протечек запорного клапана, то такой клапан называют запорно-регулирующим.
За счет правильного подбора конструкции дроссельного узла, его параметров и материалов можно избежать таких проблем, как вибрация в них, заклинивание и т.д.
Универсальных решений на все случаи жизни сегодня нет. Однако из известных подходов к конструкциям дроссельных узлов наиболее перспективной, является идея выполнения дроссельного узла в виде отдельного блока (рисунок 2.3), который вставляется в корпус клапана (1) на прокладках (2; 3; 4) и фиксируется крышкой (5) корпуса.
Рисунок 2.3 - Регулирующий клапан с клетковым дроссельным узлом
Такая конструкция дроссельного узла часто называется клеточной или клетковой, т.к. основным ее элементом является перфорированная втулка (6), в которой перемещается подвижный элемент дроссельного узла - плунжер (7). Перемещение плунжера осуществляется с помощью штока (8) клапана, который выведен наружу через подпружиненные V-образные фторопластовые кольца в крышке корпуса клапана и соединяется с каким-либо исполнительным механизмом (пневматическим, ручным, электрическим и т.д.).
Такая конструкция обладает целым рядом достоинств:
- возможностью снятия дроссельного узла для ремонта или замены без снятия всего клапана с трубопровода;
- возможностью прецизионной сборки дроссельного узла в целом при его изготовлении или восстановительном ремонте;
- возможностью изготовления дроссельного узла из более коррозионно- и эрозионно-стойких материалов, чем корпус клапана;
- возможностью использовать с одним корпусом различные по конструкции дроссельные узлы, ориентированные на применение в конкретных условиях и с конкретными средами.
- точности и плавности регулирования;
- отсутствию перепада давления на направляющей втулке;
- повышенному значению допустимого перепада давления;
- высокой устойчивостью к загрязненных средам;
- антишумовым и антикавитационным характеристикам;
- независимостью положения клапана от вертикали;
- устойчивостью к автоколебаниям;
- плавному приращению расхода при начальных значениях хода штока клапана;
- увеличенному ресурсу клапана;
- повышенному диапазону регулирования.
Перфорация клетки - количество отверстий, их расположение и форма, определяет величину пропускной способности клапана и его характеристику регулирования- линейную или равнопроцентную.
2.1.5 Приборы для управления технологическим процессом: контроллеры, их вид, программирование
Назначение. Контроллер TREI-5B-02 предназначен для сбора и обработки аналоговых и дискретных информационных сигналов с первичных преобразователей и приборов, а также для формирования и выдачи управляющих воздействий на объект управления [11].
Устройство является средством измерения и применяется для автоматического контроля и управления технологическими процессами на производственных предприятиях в различных отраслях промышленности, в том числе в системах противоаварийных блокировок и защит. Устройство может работать в качестве информационно-управляющего устройства как автономно, так и в составе АСУТП.
Область применения. Область применения устройства ? предприятия с нормальными и пожаро/ взрывоопасными условиями, в том числе опасными по газу и пыли, с зонами, где возможно образование взрывоопасных смесей, относящихся к категориям I и IIА, IIВ, IIС.
Устройство устанавливается вне взрывоопасных зон, а к его искробезопасным входам подключаются расположенные во взрывоопасных зонах искробезопасные внешние цепи.
Технические характеристики устройства представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Общие технические характеристики устройства
Наименование характеристики |
Ед. изм. |
Величина (Вариант исполнения) |
|
1 |
2 |
3 |
|
Количество плат УСО: |
|||
* базовый комплект |
шт. |
до 13 |
|
Тип плат УСО: |
|||
* базовый комплект |
Модули: дискретный M743D/O, универсальный M732U. |
||
Число подключаемых входов/выходов: * дискретный модуль M743D/O * универсальный модуль M732U * базовый комплект |
шт. |
по 16 до 8 до 52 аналоговых, до 208 дискретных |
|
Типы каналов ввода/вывода, устанавливаемых на универсальный модуль |
Ввод: дискретный, импульсный, аналоговый, термопары, термометра сопротивления Вывод: дискретный, релейный, аналоговый задатчик токовый (для термометра сопротивления), задатчик напряжения. Коммутатор. |
||
Гальваническое разделение каналов |
от внешних цепей и между каналами |
||
Электрическая прочность изоляции: * между питающей сетью и искробезопасными цепями; * между искроопасными цепями, отделенными от сети, и искробезопасными цепями; * между искробезопасными цепями. |
В |
не менее2500 не менее1500 не менее500 |
|
Индикация входов/выходов |
по каждому каналу |
||
Подключаемые устройства |
VGA-монитор, АТ-клавиатура |
||
Каналы связи с внешними устройствами |
RS-232, RS-485, IrDA, Ethernet |
||
Номинальное напряжение питания сети |
В |
~220 с частотой50 Гц |
|
Потребляемая мощность. |
40 Вт |
||
Наработка на отказ устройства |
час |
не менее75000 |
|
Уровень и вид взрывозащиты |
ExiaIIC |
||
Степень защиты |
IP20 |
||
Габаритные размеры |
мм |
не более485Ч135Ч360 |
Состав. Устройство представляет собой проектно-компонуемое изделие. Устройство включает установочный каркас, в котором размещаются:
- модуль питания;
- мастер-модуль M701E;
- модули ввода/вывода, включающие следующие типы: универсальный модуль M732U, дискретный модуль M743D, M743O, модуль аналогового ввода М745А; модуль задатчиков М730Р;
- мезонин-модули: xIANS mA, xOAN mA, xOPV, xIANT.
Устройство выпускается в трех исполнениях:
- для установки в щит КИПиА с расположением коммуникационной панели и панели питания сзади;
- для установки на монтажную плиту - коммуникационная панель и панель питания спереди;
- для установки в шкаф - без коммуникационной панели и панели питания.
Для проекта выбираем исполнение "для установки в шкаф - без коммуникационной панели и панели питания".
Пример конфигурации устройства в указанном исполнении приведен на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 - Пример конфигурации устройства, устанавливаемого в шкаф, спереди А) и сзади В)
Коммуникационная панель и панель питания не устанавливаются. Питание подводится через термомагнитные автоматы защиты, установленные в шкафу. Коммуникации подключаются через общую коммуникационную панель шкафа.
Описание и работа модулей
Модуль питания
Модуль питания представляет собой импульсный источник стабилизированного напряжения и преобразует сетевое напряжение в напряжение +5В и +12В питания внутренней схемы устройства.
Модуль питания - это стандартный 3U-модуль, устанавливаемый в левой части монтажного каркаса. Внешние цепи подключаются через разъем, расположенный сзади модуля. На лицевой панели имеется индикатор выходного напряжения +5В. В зависимости от конкретного типоразмера устройства модуль питания может иметь различную ширину лицевой панели 30/35/40/45мм.
Технические характеристики модуля даны в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Технические характеристики модуля питания
Максимальная выходная мощность |
40Вт |
|
Диапазон входного напряжения: *постоянного; *переменного |
~95ч264В |
|
Частота |
47ч63Гц |
|
Максимальный входной ток |
1,3А/~95В |
|
Выходные напряжения и максимальные токи |
+5В/5А; +12В/1,7А; -12В/0,5А |
|
Регулировка выходного напряжения |
+5В ±3%; +12В ±5%; |
|
Выходной сетевой фон/ ВЧ-шум на полной нагрузке |
?20мВ/?50мВ |
|
Защита |
КЗ, токовая перегрузка |
Ниже в таблице 2.3 приведены назначение и номер выводов разъема.
Таблица 2.3 - Назначение и номер выводов разъема модуля питания
L |
N |
PE |
+5B |
+12B |
-12B |
GND |
GND |
|
z28 |
d30 |
z32 |
z4/d6 |
d18 |
d22 |
z8/d10 |
z20 |
Обозначение контактов: L-фаза, N-нейтраль, PE-защитная земля.
Мастер-модуль M701E
Назначение и общее описание. Мастер-модуль M701E - основной модуль в структуре устройства TREI-5B-02.
Модуль предназначен для сбора информации с каналов ввода, программно-логической обработки полученной информации и выдачи управляющих воздействий в каналы вывода, а также для организации и поддержания различных коммуникационных протоколов при использовании устройств в сложных комплексах АСУТП. Функциональная схема мастер-модуля изображена на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5 - Функциональная схема мастер-модуля
Модуль состоит из следующих основных функциональных блоков:
- Процессорный блок (CPU) представляет собой промышленный IBM-AT совместимый компьютер. Конструктивно он выполнен на отдельной плате в стандарте PC/104 и соединяется с основанием модуля по интерфейсу PC/104. В зависимости от задач возлагаемых на устройство вычислительная мощность блока выбирается из ряда: 386, 486, PENTIUM;
- Адаптер видео-монитора позволяет подключать к устройству стандартный VGA монитор. Конструктивно адаптер выполнен на отдельной плате в стандарте PC/104, или расположен на плате процессорного блока. Наличие данной функции определяется при заказе модуля;
- Коммуникационный адаптер организует работу устройства во внешних локальных сетях Ethernet, Profibus и др. Конструктивно адаптер выполнен на отдельной плате в стандарте PC/104. Наличие данной функции определяется при заказе модуля;
- Гальванически развязанный канал RS485/RS232 позволяет подключать внешние устройства, поддерживающие данные интерфейсы. Конструктивно канал выполнен на отдельной плате. Наличие и тип канала определяется при заказе модуля;
- Контроллер ST BUS обеспечивает транспортный протокол внутренней сети устройства TREI-5B.02 при обмене с модулями ввода/вывода. На модуле реализованы две гальванически развязанные шины ST BUS. Для обмена с модулями ввода/вывода расположенными в одном каркасе или в одном шкафу с Мастер-модулем используется шина ST BUS 1. Для обмена с удаленными модулями ввода/вывода (до 1200 м) используется шина ST BUS 2;
- Релейный выход REL информирует о работоспособном состоянии мастер-модуля;
- Дискретные входы IN1, IN2 и дискретный выход OUT применяются для организации схем 100%-го резервирования модулей;
- Входы прерывания MRQ0, MRQ1 от модулей ввода/вывода подключенных к шине ST BUS 1;
- Статическое энергонезависимое ОЗУ (SRAM 512 K) и Флэш-диск (Flash Disk 2-72 MB) предназначены для хранения рабочих программ и промежуточной текущей информации в модуле. Объем Флэш-диска определяется при заказе мастер-модуля;
- Инфракрасный порт для связи с компьютером, поддерживающим стандартный интерфейс IRDA при технологической загрузке и отладке программ;
- Сторожевой таймер (WATCHDOG) контролирует работу процессорного блока и при неисправности отключает релейный выход REL;
- Датчик температуры предназначен для контроля температуры внутри каркаса устройства на соответствие рабочему диапазону;
Спецификация контактов разъема приведена на функциональной схеме (рисунок 2.4). Общие технические характеристики мастер-модуля приведены в таблице 2.4.
Таблица 2.4 - Общие технические характеристики мастер-модуля
Вычислительная мощность процессора |
386/486/Pentium |
|
Объем статического ОЗУ |
512К |
|
Тип и объем Флэш-диска |
DiskOnChip (M-Systems), 2-72MB |
|
Тип внешней коммуникационной шины |
Промышленный Ethernet, Profibus |
|
Внутренний процессорный интерфейс |
PC/104 |
|
Внутренняя шина ввода/вывода |
ST BUS |
|
Физическая реализация шины ST BUS |
Интерфейс RS-485 полный дуплекс/ полудуплекс |
|
Скорость обмена по шине ST BUS |
1,2 / 2,4 / 9,6 / 19,2 / 115,2 / 250 / 625 / 1250 Kbod |
|
Количество модулей на шине PC/104 |
До 3-х |
|
Количество модулей на шине ST BUS 1 |
До 62 |
|
ST BUS 2 |
До 62 |
|
Максимальная длина шины ST BUS 1 |
30 м |
|
Максимальная длина шины ST BUS 2 |
1200 м |
|
Возможность резервирования мастер-модуля |
100%-е резервирование |
|
Возможность подключения стандартного монитора |
имеется |
|
Возможность подключения стандартной клавиатуры |
имеется |
|
Инфракрасный порт |
IrDA стандарт |
|
Дальность обмена по инфракрасному порту |
До 3-х метров |
|
Гальваническая развязка |
по шине ST BUS 500В, по интерфейсу RS485/RS232 (COM CPU) 500В |
|
Напряжение питания модуля |
+5В/+12В |
Модуль соединяется с шиной ST BUS и внешними цепями через 48-контактый разъем (рисунок 2.6), расположенный на задней стороне мастер-модуля.
Рисунок 2.6 - Разъем и лицевая панель Мастер-модуля
Универсальный модуль M732U
Назначение и общее описание. Универсальный модуль имеет 8 посадочных мест для установки до 8 мезонин-модулей. Каждый мезонин-модуль (далее мезонин) подключается к модулю через один 14-контакный и два 4-контактных разъема и фиксируется крепежным винтом [11].
Функциональная схема универсального модуля изображена на рисунке 2.7.
Рисунок 2.7 - Функциональная схема универсального модуля
Микроконтроллер модуля управляет обменом с мезонинами, осуществляет чтение/запись памяти EEPROM, поддерживает протокол обмена с внешней ST BUS шиной контроллера, управляет линией запроса прерываний и светодиодами состояния каналов ввода/вывода.
Шина ST BUS и линия запроса прерывания MRQ0/MRQ1 гальванически изолированы от внутренней схемы модуля барьером на DC/DC-преобразователе и оптронах. Внутренняя схема модуля изолирована от внешних цепей пользователя барьерами мезонинов.
Модуль соединяется с шиной ST BUS и внешними цепями пользователя через 48-контактый разъем (рисунок 2.7), расположенный на задней стороне модуля. Спецификация контактов разъема приведена на функциональной схеме (рисунок 2.7).
На лицевой панели (рисунок 2.8) расположены 8 пар A-B зеленых светодиодов текущего состояния каналов ввода/вывода, переключатель S3 состояния модуля RUN-STOP/«Работа-Останов» и два контрольных светодиода состояния модуля (?/«Внимание» - красный и on/«Норма» - зеленый).
Номер пары А-В светодиодов текущего состояния каналов ввода/вывода на лицевой панели соответствует номеру места мезонина на модуле.
Рисунок 2.8 - Разъем и лицевая панель универсального модуля
Светодиод А отображает текущее состояние канала 1, а светодиод В - состояние канала 2 двухканального мезонина, установленного на соответствующем месте модуля. Для одноканальных мезонинов рабочим является светодиод А, а светодиод В не используется.
Переключатель S3 на лицевой панели используется при замене модуля в «горячем» режиме без отключения питания.
Замена модуля. Перед «горячей» заменой модуля переключатель S3 должен быть переключен в положение STOP, после чего микроконтроллер модуля переходит в ждущий режим, который индицируется одновременным включением светодиодов “?” и “on”. После «горячей» замены модуля переключатель S3 устанавливается в положение RUN. При этом модуль переходит из ожидания в режим конфигурирования, при котором включен красный светодиод “?”. После конфигурирования модуль переходит в режим работы. При нормальной работе модуля в этом режиме зеленый светодиод “on” постоянно включен. При возникновении ошибок в работе модуля светодиод “on” отключается и включается красный светодиод “?”.
Общие технические характеристики универсального модуля приведены в таблице 2.5.
Таблица 2.5 - Общие технические характеристики универсального модуля
Тип/Код модуля |
M732U |
|
Число устанавливаемых мезонин-модулей |
до 8 включительно |
|
Индикация |
по каждому каналу |
|
Адресация модуля |
6-битная |
|
Тип внешней шины |
ST BUS |
|
Физическая реализация шины |
Интерфейс RS-485 полный дуплекс /дублированный полудуплекс /полудуплекс |
|
Скорость обмена по шине |
1,2 / 2,4 / 9,6 / 19,2 / 115,2 / 250 / 625 / 1250 Кbod |
Подобные документы
Технологический процесс подготовки нефти. Описание системы автоматизации управления процессами. Программируемый логический контроллер SLC5/04: выбор, алгоритм контроля. Оценка безопасности, экологичности и экономической эффективности исследуемого проекта.
дипломная работа [402,6 K], добавлен 11.04.2012Анализ методов диагностирования системы управления промышленным объектом на базе микропроцессорного контроллера. Выбор и обоснование выбора типа и количества модулей. Планирование внутреннего пространства шкафа. Методы диагностирования системы управления.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 11.03.2013Разработка системы автоматического регулирования и контроля пропилена товарно-сырьевого цеха НПЗ "Газпром Нефтехим Салават" на программном продукте Trace Mode 6. Понятие и применение SCADA-систем. Характеристика установки: сырье, реагенты и продукция.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 06.03.2013Технические требования к проектируемой системе автоматизации. Разработка функциональной схемы автоматизации. Автоматическое регулирование технологических параметров объекта. Алгоритмическое обеспечение системы. Расчет надежности системы автоматизации.
курсовая работа [749,9 K], добавлен 16.11.2010Особенности использования системы управления установкой приточной вентиляции на базе контроллера МС8.2. Основные функциональные возможности контроллера. Пример спецификации для автоматизации установки приточной вентиляции для схемы на базе МС8.2.
практическая работа [960,3 K], добавлен 25.05.2010Предпосылки появления системы автоматизации технологических процессов. Назначение и функции системы. Иерархическая структура автоматизации, обмен информацией между уровнями. Программируемые логические контролеры. Классификация программного обеспечения.
учебное пособие [2,7 M], добавлен 13.06.2012Краткая справка о предприятии "Авида". Исходное состояние системы автоматизации компрессорного цеха. Выбор технического обеспечения. Регулирование уровня жидкого аммиака в циркулярном ресивере. Охрана труда. Организационная структура управления цехом.
дипломная работа [7,8 M], добавлен 31.05.2010Стабильное, качественное и надежное функционирование водогрейной котельной за счет внедрения системы, предназначенной для контроля и управления технологическим процессом, на базе контроллера SIMATIC S7 фирмы Siemens. Параметры сигнализации и блокировки.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 22.04.2015Технологический процесс цеха подготовки и перекачки нефти, структура и функции системы автоматического управления процессом. Назначение и выбор микропроцессорного контроллера. Расчет системы автоматического регулирования уровня нефти в сепараторе.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 05.12.2012Технологический процесс автоматизации дожимной насосной станции, функции разрабатываемой системы. Анализ и выбор средств разработки программного обеспечения, расчет надежности системы. Обоснование выбора контроллера. Сигнализаторы и датчики системы.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 30.09.2013