Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет

Филиал ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Стерлитамаке

Кафедра АТИС

Контрольная работа

по дисциплине: Программные продукты для автоматизированного проектирования систем автоматизации

Выполнил

ст. гр. БАТ-11-31 ____________

Кадыров Р.Р.

Стерлитамак 2015

Содержание

автоматизация измерительный преобразователь

• 1. Особенности черчения функциональных схем автоматизации
• 1.1 Условные обозначения
• 1.2 Примеры построения условных обозначений приборов и средств автоматизации
• 1.3 Примеры схем контроля температуры
• 1.4 Примеры схем контроля давления
• 1.5 Схемы контроля уровня и расхода
• 1.6 Форма спецификации к ФСА
• 1.7 Дополнительные условные обозначения преобразователей сигналов и вычислительных устройств
• 2. Особенности SCADA - систем VisualCitect и TraceMod
• 2.1 VisualCitect
• 2.2 TraceMod
• 3. Практические задания по теме «Разработка функциональных схем автоматизации»
• 3.1 Варианты заданий
• 4. Пример выполнения контрольной работы
• Приложение А
• Функциональная схема автоматизации

1. Особенности черчения функциональных схем автоматизации

1.1 Условные обозначения

Все местные измерительные и преобразовательные приборы, установленные на технологическом объекте изображаются на функциональных схемах автоматизации в виде окружностей (см. рис. а и б).

Если приборы размещаются на щитах и пультах в центральных или местных операторных помещениях, то внутри окружности проводится горизонтальная разделительная линия (см. рис. в и г).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Внутрь окружности вписываются:

- в верхнюю часть - обозначения контролируемых, сигнализируемых или регулируемых параметров, обозначение функций и функциональных признаков приборов и устройств;

- в нижнюю - позиционные обозначения приборов и устройств.

Места расположения отборных устройств и точек измерения указываются с помощью тонких сплошных линий.

Буквенные обозначения средств автоматизации строятся на основе латинского алфавита и состоят из трех групп букв:

1 буква - Контролируемый, сигнализируемый или регулируемый параметр:

D - плотность,

Е - любая электрическая величина,

F - расход,

G - положение, перемещение,

Н - ручное воздействие,

К - временна'я программа,

L - уровень,

М - влажность,

Р - давление,

Q - состав смеси, концентрация,

R - радиоактивность,

S - скорость (линейная или угловая),

Т - температура,

U - разнородные величины,

V - вязкость,

W - масса

2 буква (не обязательная) - может указываться также уточнение характера измеряемой величины:

D - разность, перепад,

F - соотношение,

J - автоматическое переключение,

Q - суммирование, интегрирование.

3 группа символов (несколько букв) Далее указывается один или несколько символов, обозначающих функции и функциональные признаки прибора:

I - показания,

R - регистрация,

С - регулирование,

S - переключение,

Y - преобразование сигналов, переключение,

А - сигнализация,

Е - первичное преобразование параметра,

Т - промежуточное преобразование параметра, передача сигналов на расстояние,

К - переключение управления с ручного на автоматическое и обратно, управление по программе, коррекция.

1.2 Примеры построения условных обозначений приборов и средств автоматизации

(В скобках указаны примеры типов приборов)

	Первичный измерительный преобразователь для измерения температуры, установленный по месту (например, термоэлектрический преобразователь (термопара), термопреобразователь сопротивления, термобаллон манометрического термометра, датчик пирометра и т.д.).
	Прибор для измерения температуры показывающий (термометры ртутный, манометрический и т.д.).
	Прибор для измерения температуры показывающий, установленный на щите (милливольтметр, логометр, потенциометр (типа КСП и др.), мост автоматический (типа КСМ и др) и т.д.).
	Прибор для измерения температуры бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту.
	Прибор для измерения температуры одноточечный регистрирующий, установленный на щите (милливольтметр самопишущий, логометр, потенциометр и т.д.).
	Прибор для измерения температуры с автоматическим обегающим устройством регистрирующий, установленный на щите (термометр манометрический, милливольтметр, потенциометр, мост и т.д.).
	Прибор для измерения температуры регистрирующий, регулирующий, установленный на щите (термометр манометрический, милливольтметр, потенциометр и т.д.).
	Регулятор температуры бесшкальный, установленный по месту (дилатометрический регулятор температуры и д.р.).
	Прибор для измерения давления (разряжения), показывающий, установленный по месту (любой показывающий манометр, дифманометр, напоромер и т.д.).
	Прибор для измерения давления (разряжения) бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (дифманометр бесшкальный с пневмо- или электропередачей).
	Регулятор давления прямого действия «до себя».
	Первичный измерительный преобразователь для измерения расхода, установленный по месту (диафрагма, сопло Вентури датчик индукционного расходомера и т.д.).
	Прибор для измерения расхода бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (бесшкальный дифманометр, ротаметр с пневмо- или электропередачей).
	Прибор для измерения соотношения расходов регистрирующий, установленный на щите (любой вторичный прибор для регистрации соотношения расходов).
	Прибор для измерения расхода показывающий, установленный по месту (дифманометр или ротаметр показывающий и т.д.).
	Прибор для измерения расхода интегрирующий показывающий, установленный по месту (любой счетчик-расходомер с интегратором).
	Прибор для измерения расхода показывающий интегрирующий, установленный на щите (показывающий дифманометр с интегратором).
	Прибор для измерения расхода интегрирующий с устройством для выдачи сигнала после прохождения заданного количество вещества, установленный по месту (счетчик-дозатор).
	Первичный измерительный преобразователь для измерения уровня, установленный по месту (датчик электрического или емкостного уровнемера).
	Прибор для измерения уровня показывающий, установленный по месту.
	Прибор для измерения уровня с контактным устройством, установленный по месту (реле уровня).
	Прибор для измерения уровня с контактным устройством бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (уровнемер бесшкальный с пневмо- или электропередачей).
	Преобразователь сигнала, установленный на щите (входной и выходной сигналы - электрические; нормирующий преобразователь и т.д.).
	Преобразователь сигнала, установленный по месту (входной сигнал пневматический, выходной - электрический; электропневмопреобразователь ЭПП-63 и т.д.).
	Устройство, выполняющее функцию умножения на постоянный коэффициент К.

1.3 Примеры схем контроля температуры

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.3.1 Индикация и регистрация температуры (TIR)

101-1 Термоэлектрический термометр тип ТХА, гр. ХА, пределы измерения от -50 С до 900 С, материал корпуса Ст0Х20Н14С2, марка ТХА-0515

101-2 Преобразователь термоЭДС в стандартный токовый сигнал 0…5 мА, гр. ХА, марка Ш-72

101-3 Миллиамперметр показывающий регистрирующий на 2 параметра, марка А-542

Примечание: Другие виды амперметров

А-502, А-503 - показывающие, А-542, А-543 - регистрирующие, последняя цифра - число параметров;

А-100 - показывающий на 1 параметр.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.3.2 Индикация, регистрация и регулирование температуры с помощью пневматического регулятора (TIRС, пневматика)

102-1 то же, что 101-1

102-2 то же, что 101-2

102-3 электропневмопреобразователь, входной сигнал 0…5 мА, выходной - стандартный пневматический 0,02…0,1 МПа, марка ЭПП-63 (или ЭПП-180)

102-4 пневматический вторичный прибор на 3 параметра со станцией управления, марка ПВ 10.1Э (с электроприводом диаграммной ленты)

102-5 Пневматический ПИ-регулятор ПР 3.31

Примечание: Регуляторы ПР 2.31 сняты с производства.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.3.3 Индикация и регулирование температуры с помощью микропроцессорного регулятора (TIС, эл.)

103-1 то же, что 101-1

103-2 Трехканальный микропроцессорный регулятор типа «Протерм-100»

103-3 Регулирующий клапан для неагрессивных сред, корпус из чугуна, предельная температура Т = 300 С, давление Ру = 1,6 МПа, условный диаметр Dу = 100 мм, тип 25нч32нж

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.3.4 Индикация, регистрация, сигнализация и регулирование температуры с помощью потенциометра (моста) (TIRС, эл.)

104-1 то же, что 101-1

104-2 Автоматический электронный потенциометр на 1 точку со встроенными устройствами регулирования и сигнализации, тип КСП-4 (или автоматический электронный мост типа КСМ-4 и т.д.)

104-3 Лампа сигнальная Л-1

104-4 то же, что 103-3

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.4 Примеры схем контроля давления

1.4.1 Индикация давления (PI)

210-1 Манометр пружинный М-…

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.4.2 Сигнализация давления (PA)

202-1 Пневматический первичный преобразователь давления, предел измерения 0… 1,6 МПа, выходной сигнал 0,02…0,1 МПа, марка МС-П-2 (манометр сильфонный с пневмовыходом)

202-2 Электроконтактный манометр с сигнальной лампой ЭКМ-1

202-3 то же, что 104-3

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.4.3 Индикация, регистрация и регулирование давления (PIRC, пневматика)

203-1 то же, что 202-1

203-2 то же, что 102-4

203-3 то же, что 102-5

203-4 то же, что 103-3

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.4.4 Индикация и регистрация давления (PIR, эл.)

204-1 Первичный преобразователь давления со стандартным токовым выходом 0…5 мА, марка МС-Э (или Сапфир-22ДИ и т.д.)

204-2 то же, что 101-3

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.4.5 Индикация, регистрация, регулирование и сигнализация давления (PIRCA, пневматика)

205-1 то же, что 202-1

205-2 то же, что 102-4

205-3 то же, что 102-5

205-4 то же, что 103-3

205-5 то же, что 202-2

205-6 то же, что 202-3

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.5 Схемы контроля уровня и расхода

Схемы контроля уровня аналогичны схемам контроля давления, поскольку его значение при измерении либо преобразуется в давление, либо датчики уровня, как и датчики давления, имеют на выходе стандартный пневматический или электрический сигнал.

Для измерения расхода жидкости первичные преобразователи устанавливаются в сечении трубопровода, поэтому на схеме из обозначения также, как правило, изображаются встроенным в трубопровод.

При использовании сужающих устройств, например, диафрагм, перепад давлений на них замеряется дифманометрами, поэтому схемы автоматизации аналогичны схемам контроля давления. Прочие расходомеры, как правило, уже имеют на выходе стандартный сигнал.

Примеры схем:

301-1 Диафрагма марки ДК6-50-II-а/г-2 (диафрагма камерная, давление Ру = 6 атм, диаметр Dу = 50 мм)

301-2 Дифманометр с пневмовыходом 0,02…0,1 МПа, марка ДС-П1 (для пневматики) или Сапфир-22ДД (для электрической схемы)

302-1 Ротаметр РД-П (с пневмовыходом) или РД-Э (с электрическим выходом)

1.6 Форма спецификации к ФСА

поз.	Параметры среды, измеряемые параметры	Наименование и техническая характеристика	Марка	К-во	Примечание
100-1 101-1 103-2	Давление в аппарате, Рmax = 0,5 МПа	Манометр сильфонный с пневмовыходом, вых. сигнал 0,02…0,1 МПа, пределы измерений 0…1,6 МПа	МС-П2	3	по месту

Приборы в спецификации могут быть сгруппированы по позициям на схеме или по маркам.

1.7 Дополнительные условные обозначения преобразователей сигналов и вычислительных устройств

Букву S не следует применять для обозначения функции регулирования (в том числе позиционного).

Буква Е применяется для обозначения чувствительных элементов, т. е. устройств, выполняющих первичное преобразование, например, термометров термоэлектрических (термопар), термометров сопротивления, сужающих устройств расходомеров.

Буква Т обозначает промежуточное преобразование -- дистанционную передачу сигнала. Ее рекомендуется применять для обозначения приборов с дистанционной передачей показаний, например, бесшкальных манометров (дифманометров), манометрических термометров с дистанционной передачей и других подобных приборов.

Буква У рекомендуется для построения обозначений преобразователей сигналов и вычислительных устройств.

Для обозначения величии, не предусмотренных данным стандартом, могут быть использованы резервные буквы В, N, О; при этом многократно применяемые величины следует обозначать одной и той же резервной буквой. Резервные буквенные обозначения должны быть расшифрованы на схеме. Вводной и той же документации не допускается применение одной резервной буквы для обозначения разных величии.

Условные обозначения на ФСА

	Регулирующий орган (задвижка, клапан и т.д.)
	Задвижка с исполнительным механизмом
	Пневмоотсекатель

Примеры изображения контуров контроля на технологических схемах

Обозначение	Наименование схемы
	Показание по месту
	Измерение температуры с регистрацией, предварительной сигнализацией и блокировкой по аварийному значению (максимуму)
	Измерение уровня с регистрацией и сигнализацией максимального уровня
	Измерение уровня с сигнализацией и блокировкой по аварийному значению (минимуму)
	Регулирование расхода с регистрацией значения
	Измерение давления с сигнализацией и блокировкой по аварийному значению (минимуму)
	Измерение давления с регистрацией значения
	Измерение расхода с регистрацией, предварительной сигнализацией и блокировкой по аварийному значению

Обозначение	Наименование схемы
	Измерение расхода газа (пара, жидкости). Комплект средств: сужающее устройство (ДК6-50) -- поз. 1а. передающий преобразователь расхода (13ДДП)--поз. 16, вторичный прибор (ПВ4.2Э)--поз. 1в
	Измерение расхода и количества жидкости. Комплект средств: сужающее устройство (ДК6-50) -- поз. 1а, передающий преобразователь (13ДД11) -- поз. 16, вторичный прибор (ПВ4.2Э) -- поз. 1в, интегратор пневматический (ПИК-/0) -- поз. 1г
	Измерение давления газа в трубопроводе. Комплект средств: передающий преобразователь (13ДИ13) -- поз. 1а, вторичный прибор (ПВ4.2П) -- поз. 16
	Контроль и сигнализация по максимальному и минимальному уровням в емкости.
	Контроль и сигнализация минимального давления в трубопроводе.

2. Особенности SCADA - систем VisualCitect и TraceMod

2.1 VisualCitect

SCDA-система Citect Является одним из лидирующих программных продуктов для систем мониторинга, управления и сбора данных (Supervisory, Control And Data Acquisition). Австралийская компания Ci Technologies имеет 25-летнюю историю развития. Особенность компании CiT в том, что она не только разработчик SCADA-системы Citect, но и системный интегратор, и в Citect вложен весь накопленный опыт разработки систем автоматизации производственных процессов. Сегодня CiT - один из ведущих производителей SCADA-систем.

Особенности VisualCitect:

Высокая производительность определяется тем, что SCADA-система Citect построена на базе мультизадачного ядра реального времени. SCADA-система Citect может работать с большими объемами данных и при увеличении количества параметров время отклика изменяется незначительно. В течение одной секунды Citect может опрашивать 5000 точек в сетевом режиме с несколькими станциями.

Модульная архитектура и масштабируемость. SCADA-система Citect можем применяться как для небольших систем с десятками или сотнями параметров, так и для крупных проектов с сотнями тысяч параметров. Эта масштабируемость определяется модульной клиент-серверной архитектурой, в которой каждый функциональный модуль SCADA-системы Citect может исполняться на отдельном компьютере и даже быть распределен на несколько компьютеров для увеличения общей производительности. Это означает, что если ваша система растет, SCADA-система Citect может расти вместе с ней, сохраняя ваши инвестиции.

Встроенное резервирование. Многие производственные процессы не допускают остановки. В этом случае, как к аппаратуре, так и к программному обеспечению, управляющему этим процессом, предъявляются повышенные требования по надежности. Резервирование - общеизвестный способ повышения надежности компьютерных систем, но в SCADA-системе Citect резервирование является встроенным, т.е. не требующим написания дополнительного прикладного программного обеспечения для реализации резервирования. SCADA-система Citect допускает резервирование любого своего функционального модуля, а также каналов связи между модулями и между модулем и контроллерами ввода/вывода.

Модульная, масштабируемая архитектура клиент-сервер.

SCADA-система Citect состоит из пяти функциональных модулей (серверов или клиентов):

· I/O - сервер ввода/вывода. Обеспечивает передачу данных между физическими устройствами ввода/вывода и остальными модулями Citect.

· Display - клиент визуализации. Обеспечивает операторский интерфейс: отображает данные, поступающие от других модулей Citect и управляет выполнением команд оператора.

· Alarms - сервер алармов (тревог). Отслеживает данные, сравнивает их с допустимыми пределами, проверяет выполнение заданных условий и отображает алармы на соответствующем узле визуализации.

· Trends - сервер трендов. Собирает и регистрирует трендовую информацию, позволяя отображать развитие процесса в реальном масштабе времени или в ретроспективе.

· Reports - сервер отчетов. Генерирует отчёты по истечению определённого времени, при возникновении определённого события или по запросу оператора.

Главная задача SCADA-системы - обеспечение интерфейса оператора технологического процесса. Для разработки операторского интерфейса SCADA-система Citect предоставляет библиотеки простых графических объектов (линии, фигуры, точечные изображения, текст, трубы, ...) и технологических символов (механизмы, резервуары, насосы, ...).

2.2 TraceMod

SCADA система TRACE MODE по своей функциональности давно уже переросла рамки традиционной SCADA, и тем не менее SCADA это по-прежнему наиболее востребованная ее часть. Помимо обязательных для любой SCADA системы функций TRACE MODE® 6 имеет ряд особенностей, которые выделяют ее из общей массы аналогичных программных продуктов класса SCADA/HMI.

Прежде всего, это единая интегрированная среда разработки, объединяющая в себе более 10 различных редакторов проекта АСУ ТП и АСУП.

Незаменимым инструментом создания проекта в SCADA системе TRACE MODE 6 является Автопостроение. Она позволяет несколькими движениями мыши создать связи между узлами распределенной системы управления (РСУ), между источниками данных SCADA и каналами, создать источники данных по известной конфигурации контроллера и т.п. В состав системы входят бесплатные драйверы для 2511 контроллеров и УСО.Принцип единого проекта для распределенной АСУ позволяет осуществлять прямые привязки между компонентами разных узлов. Например, можно отобразить значение канала одного узла SCADA на экране другого, не создавая дополнительного канала для связи между ними. Для программирования алгоритмов управления технологическими процессами в SCADA системе TRACE MODE 6 поддержаны все 5 языков Отладчик FBD 100международного стандарта IEC 61131-3. Среди них есть и визуальные языки - Techno FBD, Techno LD, Techno SFC и процедурные - Techno ST, Techno IL. Такой широкий диапазон средств программирования позволяет специалисту любого профиля выбрать для себя наиболее подходящий инструмент реализации любых задач АСУ ТП и АСУП. Все языки программирования снабжены мощными средствами отладки.

SCADA/HMI система TRACE MODE 6 поддерживает практически любые форматы данных, в этом она стала более похожа на универсальную среду визуального программирования. Помимо привычных форматов хранения дискретных сигналов и значений с плавающей точкой, в этой версии SCADA реализована поддержка строк, переменных двойной точности (double float, hex32), а также меток времени (как самостоятельных каналов). Формат отображения значений каналов на мнемосхемах теперь можно указывать в нотации функции printf языка Си, хорошо знакомой всем программистам scada. Великолепная трехмерная графика SCADA системы TRACE MODE 6 не оставит равнодушными даже профессиональных дизайнеров. В то же время графический редактор SCADA удобен и прост в освоении. Графика SCADA уровня TRACE MODE 6 не только эстетична, но и функциональна: любой графический элемент может менять свои свойства, размеры и положение на экране в реальном времени в зависимости от параметров, а также служить кнопкой. Фотореалистичная графика в SCADA системе TRACE MODE 6 основана на использовании OpenGL, поэтому она обладает массой недоступных ранее возможностей. Объемные фигуры обладают рядом новых свойств:

- полупрозрачность;

- наложение текстур;

- произвольный базовый цвет;

- настраиваемое расположение источника света;

- коэффициенты отражения и рассеивания света;

- поворот на произвольный угол (в том числе в реальном времени);

- фигурные срезы цилиндров и труб;

отображение внутренних поверхностей для рисования разрезов емкостей.

Разработчик АСУ ТП на базе SCADA системы TRACE MODE 6 не ограничен в выборе цвета - к стандартной палитре добавилась возможность использования пользовательских цветов. Причем цвета можно задавать с помощью палитры RGB или HSV.

Есть еще много преимуществ скада системы, у каждой есть и минусы и плюсы. В нашем примере мы будем использовать скада систему VisualCitect, так как она легче осваивается и изучается в нашем университете.

3. Практические задания по теме «Разработка функциональных схем автоматизации»

По заданной упрощенной функциональной схеме автоматизации построить полную схему, выбрать средства автоматизации с учетом указанных технологических параметров.

Результаты оформляются (в виде расчетно-графической работы на листах формата А4, включающей чертеж схемы (в Компасе), спецификацию и краткое описание выбранных приборов.

Составить мнемосхему в одной из SCADA.

На схемах обозначены Dу - диаметр трубопровода для подбора клапанов и диафрагм; Р - перепад давления на сужающем устройстве, См - смеситель.

3.1 Варианты заданий

Вариант 1. Рисунок Г.1, а. Т = 70 3 С, L = 1,5 0,5 м, Тmin = 40 С,

Dу = 50 мм, Р = 0,6 МПа.

Вариант 2. Рисунок Г.1, б. Р = 0,12 0,005 МПа, Pmax = 0,14 МПа,

Т = 185 5 С, Dу = 100 мм.

Вариант 3. Рисунок Г.1, в. Т = 250 5 С, L = 1,8 0,3 м, Тmax = 270 С,

Dу = 100 мм.

Вариант 4. Рисунок Г.1,г. Т = 170 3 С, F = 50 0,5 м3/ч,

Тmax = 180 С, Тmin = 150 С, Dу = 100 мм, Р = 0,5 МПа, Р = 6 МПа.

Вариант 5. Рисунок Г.1, д. Р = 0,8 0,01 МПа, L = 1,0 0,2 м, Lmin = 50 %L, Lmax = 80 %L, Dу = 50 мм, T = 50 C.

Вариант 6. Рисунок Г.1,е. Т = 350 8 С, L = 1,5 0,4 м, Lmin = 40 %L,

Lmax = 70 %L, Dу = 100 мм, Р = 0,3 МПа.

Вариант 7. Рисунок Г.2, а. P = 0,2 0,001 МПа, Pmin = 0,19 МПа, Dу = 100 мм, Т1 = 40 1 С, Т2 = 45 1 С, Т3 = 50 1 С, Т4 = 55 1 С,

Т5 = 60 1 С.

Вариант 8. Рисунок Г.2, б. FT = 20 0,8 м3/час, Р = 0,3 КПа,

РТ = 0,11 МПа, DуТ = 50 мм, FВ = 150 0,9 м3/час, Р = 0,3 КПа,

DуВ = 100 мм, Т = 750 10 С.

Вариант 9. Рисунок Г.2, в. Т = 20 С, F = 200 20 м3/час, Рmin = 2,3 КПа,

Dу = 200 мм, Р = 2,4 0,1 МПа, Р = 6,3 КПа.

Вариант 10. Рисунок Г.2, г. Т = 300 20 С, F = 140 м3/ч, Fmin = 125 м3/ч,

Dу = 50 мм, Р = 5 МПа, Р = 10000 Па.

Вариант 11. Рисунок Г.2,д. Т = 850 20 С, FТ = 50 0,5 м3/ч,

Тmax = 900 С, Dу = 50 мм, Р = 0,15 МПа, Р = 10 КПа.

Вариант 12. Рисунок Г.2, е. Т = 350 15 С, L = 1,0 0,2 м,

Lmin = 40 %L, Dу = 50 мм, Р = 0,11 МПа

Вариант 13. Рисунок Г.3,а. Т = 350 10 С, F = 180 5 м3/ч,

Тmin = 330 С, Тmax = 370 С, Dу = 150 мм, Р = 2,5 МПа, Р = 10 КПа.

Вариант 14. Рисунок Г.3, б. F = 100 5 м3/ч, Fmax = 110 м3/ч,

Dу = 100 мм, Р = 0,1 0,01 МПа, Р = 630 Па.

Вариант 15. Рисунок Г.3,в. Т = 80 5 С, Тmax = 100 С, Dу = 200 мм,

Р = 0,8 0,08 МПа, Рmin = 0,6 КПа.

Вариант 16. Рисунок Г.3,г. Т = 210 5 С, F = 200 10 м3/ч, Тmin = 180 С, Dу = 250 мм, Р = 0,5 МПа, Р = 6,3 КПа.

Вариант 17. Рисунок Г.3,д. Т = 40 С, Р = 0,8 0,004 МПа, Рmin = 0,75 КПа,

Dу = 100 мм, F = 120 м3/ч, Р = 10 КПа.

Вариант 18. Рисунок Г.3,е. F = 250 10 м3/ч, Fmin = 230 м3/ч,

Dу = 200 мм, Р = 0,15 0,001 МПа, Р = 1 КПа.

Вариант 19. Рисунок Г.4,а. F = 60 3 м3/ч, Fmax = 63 м3/ч, Dу = 50 мм,

Р = 4 0,5 МПа, Р = 6,3 КПа.

Вариант 20. Рисунок Г.4,б. Т = 240 С, L = 1,2 0,1 м, Lmax = 0,8 L,

Dу = 100 мм, Р = 0,6 0,01 МПа,

Вариант 21. Рисунок Г.4,в. Т = 80 5 С, FА = 40 0,5 м3/ч,

FБ = 40 0,5 м3/ч, Тmax = 85 С, DуА = DуБ = 50 мм, Р = 0,1 МПа.

Вариант 22. Рисунок Г.4,г. Т = 210 10 С, Рmin = 0,75 КПа, Dу = 100 мм,

Р = 0,8 0,08 МПа.

Вариант 23. Рисунок Г.4,д. Р = 2 МПа, F = 140 10 м3/ч, Тmin = 330 С,

Dу = 100 мм, Dу.топл. = 50 мм, Т = 350 10 С, Р = 10 КПа.

Вариант 24. Рисунок Г.4,е. Т = 150 С, F = 70 0,5 м3/ч, Рmin = 1,4 МПа,

Dу = 50 мм, Р = 1,5 0,2 МПа, Р = 0,4 КПа.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а) б)



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

в) г)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

д) е)

Рисунок Г.1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а) б)



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

в) г)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

д) е)

Рисунок Г.2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а) б)



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

в) г)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

д) е)

Рисунок Г.3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а) б)



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

в) г)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

д) е)

Рисунок Г.4

Задание

1 По заданной упрощенной функциональной схеме автоматизации построить полную схему, выбрать средства автоматизации с учетом указанных технологических параметров.

2 Составить мнемосхему в одной из SCADA.

3 Составить описание ФСА и мнемосхемы в SCADA.

Исходные данные

Упрощенная функциональная схема автоматизации, представлена на рисунке 1.



Рисунок 1 - Упрощенная функциональная схема автоматизации

Т = 350 8 С, L = 1,5 0,4 м, Lmin = 40 %L, Lmax = 70 %L, Dу = 100 мм, Р = 0,3 Мпа, где Dу - диаметр трубопровода для подбора клапанов и диафрагм.

Выполнение работы

Функциональная схема автоматизации

Построим полную ФСА в системе Компас 3D (Приложение А).

Также приведем скриншоты отдельных частей чертежа (рисунки 2,3,4).

Рисунок 2 - Схема установки



Рисунок 3 - Таблица ФСА

Рисунок 4 - Спецификация чертежа

Описание ФСА

Для очистки изопрена от циклопентадиена, который плохо влияет в дальнейшем на реакцию полимеризации, необходимо изопрен смешать с циклогексаном и бутиловым спиртом, подогреть до 60 градусов и подать в реактор, в котором содержится твердый едкий калий. Регулируя определенную температуру жидкости подаваемого в реактор для поддержания температуры, проводиться реакция взаимодействия циклопентадиена с циклогексаном в присутствии щелочи, образуются фульвены (изомер бензола). Далее фульвены отправляются в емкость для выделения из них под температурой изопреновой фракции, выводящаяся верхом емкости, а низом емкости выводиться оставшееся вещество.

Автоматизация происходит следующим образом. Сигнал от датчика температуры преобразуется в электрический, идет индикация и регулирование, обратный сигнал идет на клапан, который в зависимости от значения температуры повышает или понижает подачу жидкости или пара в емкость и колонну (рисунок 3).

Уровень фульвенов в емкости должен держаться в пределах от 0,2 до 1,5 м. для поддержания температуры смеси, иначе выход изопрена будет наименьшим. Для этого на емкости установлен уровнемер с сигнализацией нижнего и верхнего порогового значения, при достижения порогов срабатывает сигнализация на установке и на АРМ оператора (Рисунок 4). Далее оператор принудительно понижает либо повышает температуру нагревающей жидкости, и в реакторе соответственно повышается или понижается выход фульвенов в емкость (рисунок 3).

Следующие датчики используются на установке:

1). Danfoss датчик температуры MT 5252 - датчик температуры, предназначенный для тяжелых условий эксплуатации, который можно использовать для систем управления подачей охлаждающей воды, смазочного или гидравлического масла, а также для регулирования работы холодильных и общепромышленных установках, а также в судостроении.

В этом датчике используется стандартный термометр сопротивления Pt100 или Pt1000, обеспечивающий надежное и точное измерение.

2). Уровнемер Rosemount 2110 - датчик Rosemount 2110 используется для сигнализации верхнего и нижнего уровня, а также для управления насосом. Датчики 2110 выдерживают давление до 1450 p si (100 бар), что означает их полную неподверженность влиянию высоких давлений, встречающихся в этой области применения. Датчик 2110 легко монтируется и не нуждается в какой-либо калибровке. Датчик 211 0 может быть рассчитан на непосредственное переключение нагрузки или иметь коммутирующий выход PNP. Вариант с непосредственным переключением нагрузки работает по двухпроводной схеме с напряжением 2 4-264 В переменного или постоянного тока, и может использоваться для прямого управления насосом или сигнализацией. Другой вариант снабжен выходом PNP для непосредственного сопряжения с ПЛК.

Мнемосхема управления технологическим процессом

Создадим в среде Visual Citect, графический интерфейс управления тех.процессом (рисунок 5).

Рисунок 5 - Мнемосхема управления технологическим процессом

Смешанный с циклогексаном и бутиловым спиртом изопрен, подогревается до 60 градусов и подается в реактор, в котором содержится твердый едкий калий. Регулируя определенную температуру жидкости подаваемого в реактор для поддержания температуры, проводиться реакция взаимодействия циклопентадиена с циклогексаном в присутствии щелочи, образуются фульвены (изомер бензола). Далее фульвены отправляются в емкость для выделения из них под температурой изопреновой фракции, выводящаяся верхом емкости, а низом емкости выводиться оставшееся вещество. В емкости контролируется уровень фульвенов в определенном диапазоне, для наибольшего выхода изопрена и его конверсии, уровнемер оснащен сигнализацией верхнего и нижнего уровня.

Данный экран в Visual Citect обеспечивает точную регулировку температуры жидкости подаваемой в емкость и реактор, на ползунке отображается значение температуры и при команде оператора «Принудительное охлаждение», система автоматически начинает снижать температуру жидкости и клапаном уменьшает подачу жидкости в установку.

Уровнемер работает в диапазоне от 0 до 1.9 м, пороговые значения сигнализатора: нижний 40 % от 1.9 м, верхний 70 % от 1.9 м. При достижении значения выше пороговых, загораются лампочки красного цвета и система выдает звуковую и световую сигнализацию, ожидания немедленных действий от оператора.

Приложение А

Функциональная схема автоматизации

Размещено на Allbest.ru