Автоматизация управления регулированием температуры доменного производства
Проектирование автоматизированной системы управления температурой купола воздухонагревателя доменного производства. Выбор датчиков, вторичных приборов, исполнительного механизма, регулирующего органа с учетом требований к технологическому процессу.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.02.2018 |
| Размер файла | 618,2 K |
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/
Автоматизация управления регулированием температуры доменного производства
ВВЕДЕНИЕ
автоматизированный прибор управление доменный
Нагрев дутья в доменном производстве - один из важнейших этапов его развития, сыгравший огромную роль в снижении расхода горючего и повышении производительности доменных печей.
Поиски путей повышения температуры дутья привели к созданию регенеративных воздухонагревателей, показавших значительное преимущество по уровню достигаемого нагрева воздуха и быстро вытеснявших из практики все ранее создаваемые конструкции. Таким образом они стали преимущественным средством для нагрева доменного дутья до настоящего времени
Мероприятия по подготовке шихты и вдувание различных реагентов в горн доменной печи наиболее эффективны при повышении нагрева доменного дутья. Так, на опытной доменной печи Горного бюро США повышение температуры дутья с 980 до 14000С обеспечило повышение производительности при вдувании природного газа на 23,5%, при увлажнении дутья на 26,4 %, при вдувании природного газа и обогащении дутья кислородом на 39,2 %; удельный расход кокса при вдувании природного газа без обогащения дутья кислородом снизился на 29%.
Подогрев воздуха горения до 6000С в рекуператорах, обогреваемых газами, отходящими из воздухонагревателей, позволяет повысить температуру горения приблизительно на 400 на каждые 1000 подогрева газа или воздуха.
Повышение температуры дутья может быть достигнуто также путем сокращения периода нагрева дутья. Это, однако, связано с более частыми перекидками клапанов и увеличением относительного времени их перекидки, в течение которого приходится прекращать нагрев соответствующего воздухонагревателя. Чтобы при этом не снижалась тепловая мощность, необходимо ускорить перекидку клапанов с применением автоматизации.
Нагрев дутья можно увеличить также при помощи подогрева холодного дутья, добавляемого к горячему дутью через специальный клапан для стабилизации его температуры. Этот способ эквивалентен увеличению поверхности нагрева воздухонагревателей.
Также нагрев дутья можно повысить путем применения попарно-параллельной работы воздухонагревателей, при которой стабилизация температуры горячего достигается смешиванием дутья, поступающего из одного (более нагретого) воздухонагревателя и из второго (менее нагретого), который при обычной (т.е. последовательной) работе следовало бы поставить на нагрев насадки.
Воздухонагреватель является аппаратом периодического действия: в один период работы он нагревается (насадка из кирпичей), в другой период (дутьевой) через каупер продувается холодный воздух для нагрева. Воздух нагревается только за счет конвективного теплообмена.
Основной задачей при управлении тепловым режимом в период нагрева является обеспечение максимально возможной аккумуляции тепла насадкой.
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Доменное производство
В доменной печи в качестве шихтовых материалов используют руду, агломерат, окатыши, металлодобавки, кокс и флюсы (обычно известняк). В результате доменного процесса получаются продукты плавки-чугун, шлак, колошниковый (доменный) газ и колошниковая пыль. Загруженные материалы продвигаются по шахте печи сверху вниз, а газы, образующиеся в горне, снизу вверх. В процессе плавки происходит восстановление различных элементов, в первую очередь железа, а кислород оксидов переходит в газ в виде CO и CO2.
Перед загрузкой в доменную печь пылеватую шихту увлажняют и на грохотах отсеивают коксовую мелочь. Загрузка шихты в печь полностью механизирована. Скиповый подъемник или конвейер поднимает шихту на колошник, затем шихта поступает в приемную воронку двухконусного засыпного аппарата. Для распределения шихты по сечению колошника предусмотрен вращающийся распределитель шихты.
Дутье подается в печь воздуходувными машинами, установленными на паровоздуходувной станции. Перед подачей в печь дутье нагревают в регенеративных воздухонагревателях, увлажняют паром до заданного влагосодержания и обогащают кислородом. Обычно в доменных печах используют комбинированное дутье, содержащее в своем составе природный газ.
Доменный газ в системе газоочистки очищают от пыли в пылеуловителях (грубая очистка), и водой в скрубберах высокого и низкого давления. После скруббера высокого давления газ пропускают через каплеуловитель для осушки.
Чугун и шлак из соответствующих леток по желобам поступают в ковши и в них транспортируются к месту использования. Для охлаждения печи и очистки газа в больших количествах используют воду.
Основной задачей при управлении доменным процессом является стабилизация теплового состояния печи, что выражается в постоянстве производительности печи, состава температуры продуктов плавки. Главными причинами колебаний теплового состояния являются изменения качества шихты, отклонения температуры и состава дутья от заданных значений, нарушения в распределении материалов по сечению печи. Сильное воздействие на тепловое состояние печи оказывают влажность кокса, содержание и степень окисленности железа в шихте. Поэтому именно эти возмущения должны быть в первую очередь скомпенсированы при ручном или автоматическом управлении ходом доменной печи. Доменная печь как объект регулирования обладает большой инерционностью. При изменении состава шихты переходный процесс длится (2-3)t0 (t0-время нахождения материала в печи, равное 5-6 часов),а при изменении параметров дутья (1-2)t0.
В таких условиях контроль и управление доменным производством является достаточно трудной задачей, поэтому контроль и прогнозирование изменений теплового состояния необходимо вести с использованием всей необходимой информации о работе доменной печи. В частности показатели прямого восстановления можно контролировать по измерениям количеств дутья и газов. Прогноз содержания кремния в чугуне уточняется, если сравнить действительный и расчетный выход чугуна. Температуру колошникового газа можно использовать в качестве контрольного сигнала при прогнозировании колебаний теплового состояния, вызванных временными отклонениями отношений интенсивностей потоков шихты и газа от установившихся величин. Существенную информацию о тепловом состоянии печи могут дать общий(фурмы-колошник) и частный(фурмы-середина шахты, середина шахты-колошник) перепады давления газа в печи, интенсивность излучения из фурменных очагов и др.
Назначение локальных систем управления заключается в обеспечении стабильных значений следующих параметров: давления газа на колошнике печи; давления топлива-заменителя (природного газа или мазута); расхода топлива-заменителя к расходу горячего дутья в целом на печь и для отдельных фурм; расходов воды по отдельным агрегатам газоочистки; уровня воды в барабанах-сенараторах отдельных секций испарительного охлаждения шахты доменной печи и шиберов горячего дутья воздухонагревателей; давления воздуха в коллекторе перед воздухонагревателями(в случае централизованной подачи воздуха); температуры куполов воздухонагревателей; соотношения топливо-воздух в горелках воздухонагревателей; температуры горячего дутья при последовательной или попарно-параллельной работе воздухонагревателей; влажности дутья. Отдельный узел составляет система автоматической перекидки клапанов и шиберов воздухонагревателей. Эффективным средством воздействия на ход печи снизу является автоматическое распределение дутья по фурмам. При равномерном распределении дутья по фурмам ход печи становится более ровным, повышается ее производительность и сокращается расход кокса, так как возрастает степень использования химической энергии газов(содержание CO2 в колошниковом газе увеличивается примерно на 0,5% по сравнению с работой печи без автоматического распределения дутья.
1.2 Воздухонагреватели
Воздухонагреватель представляет собой цилиндрический металлический кожух диаметром до 9 м и высотой до 60 м (рис. 1), сваренный из листовой стали толщиной 15 - 17 мм. Внутри он футерован огнеупорным и теплоизоляционным кирпичом. Воздухонагреватель состоит из двух основных частей: шахты - камеры горения 3 круглого или эллиптического сечения и насадки - кладки из огнеупорных кирпичей, образующей вертикальные каналы. Насадку и шахту разделяет огнеупорная стена 5, не доходящая до купола.
Мощность воздухонагревателей характеризуется поверхностью нагрева и производительностью газовых горелок, а конструкция - типом насадки. При проектировании принимают на 1 м3 полезного объема доменной печи не менее 65 м2 поверхности нагрева.
Рис. 1. Устройство воздухонагревателя: 1 - кожух; 2 - кладка; 3 - камера горения; 4 - насадка; 5 - разделительная стена; 6 - газовый клапан; 7 - отделительный клапан; 8 - подвод к горелке; 9 - горелка; 10 - дымовой клапан; 11 - клапан холодного дутья; 12 - патрубок трубопровода холодного дутья; 13 - трубопровод горячего дутья; 14 - клапан горячего дутья; 15 - футеровка купола; 16 - литые металлические поднасадочные решетки; 17 - литые металлические поднасадочные колонны
Воздухонагреватели сооружают на общем фундаменте в блоке (рис. 2) по четыре на каждую печь. Дымовая руба располагается около воздухонагревателей, а дымовой боров может проходить внутри фундамента или сбоку от него. Площадь нагрева насадки одного воздухонагревателя может достигать 50000 м2. В этом случае масса шамотного кирпича составляет около 3 тыс. т.
Рис. 2. Расположение воздухонагревателей: 1 - воздухопровод горячего дутья; 2 - газопровод; 3 - горелка; 4 - клапан для отделения горелки от воздухонагревателя; 5 - клапан горячего дутья; 6 - воздухопровод холодного дутья; 7 - клапан холодного дутья; 8 - смесительный клапан
Воздухонагреватели работают следующим образом.
Во время нагрева газ из трубопровода поступает в горелку, которая принудительно подает в камеру горения газовоздушную смесь. Эта смесь воспламеняется при соприкосновении с раскаленными стенками. Максимальная температура (1300 - 1370°С) продуктов сгорания достигается в подкупольном пространстве (при использовании только доменного газа). Затем газы, опускаясь, проходят кирпичную насадку и через поднасадочные устройства и дымовые клапаны при температуре 200 - 350°С уходят в дымовой боров и дымовую трубу. При нагреве тепло от продуктов горения передается насадке и футеровке стен воздухонагревателя. После перевода воздухонагревателей "на дутье" через него проходит воздух, который поступает от воздуходувной машины по воздухопроводу холодного дутья, через клапан холодного дутья, поднасадочное устройство, а затем через насадку, верхнюю часть камеры горения, клапан горячего дутья и воздухопровод горячего дутья, соединенный с кольцевым воздухопроводом горячего дутья.
1.3 Описание технологии
Воздухонагреватели доменных печей обычно отапливают очищенным доменным газом, но на печах объемом 1719, 2000 и 2700м3 используют смесь доменного газа с природным или коксовым. Каждый воздухонагреватель снабжен вентилятором производительностью 36000-48000м3/ч при давлении воздуха 3-4,5 кн/м2.
В период нагрева в воздухонагревателе сжигают до 50000м3/ч газа, в результате чего температура верхних рядов регенеративной насадки и купола повышается до 1200-12500 С (при использовании высокоглиноземистого кирпича до 1300-13300 С), а температура уходящих продуктов сгорания - до 350-4000 С. В период дутья нагретая насадка отдает тепло нагреваемому воздуху, который перегревается до температуры, несколько выше заданной. Для достижения заданной температуры горячего дутья 1000-12000 С к перегретому дутью подмешивают постепенно уменьшающееся количество холодного дутья. Воздухопроводы холодного и горячего дутья соединяют и в перемычке устанавливают смесительный клапан регулятора температуры.
Автоматический перевод воздухонагревателей с нагрева на дутье и обратно происходит по сигналу моторного реле времени или при закрытии смесительного клапана регулятора температуры дутья на 80-90% хода исполнительного механизма, что свидетельствует об охлаждении воздухонагревателя, стоящего на дутье. Так как нагрев длится в 2 раза дольше охлаждения, каждую доменную печь снабжают тремя-четырьмя воздухонагревателями, которые ставят на нагрев и на дутье по цикличной программе, выполняемой также автоматически.
Включение механизмов при автоматическом переводе клапанов осуществляется в заданной последовательности.
В период нагрева клапаны горячего и холодного дутья закрыты, а дымовые клапаны и отделительные клапаны газа и горелки открыты. Смешанный(доменный и природный) газ и вентиляторный воздух поступают в горелку, перемешиваются и попадают в шахту горения, где газ воспламеняется. Продукты сгорания под куполом поворачивают в насадку и проходят через не, попадая затем в поднасадочное пространство. Оттуда продукты сгорания уходят через дымовые клапаны в боров и в дымовую трубу.
В период охлаждения дымовые и отделительные клапаны газа и горелки закрыты, а клапаны горячего и холодного дутья открыты. Холодное дутье поступает в поднасадочное пространство, проходит насадку нагревается, поворачивает под куполом в шахту горения, отпускается и через клапан горячего дутья попадает в воздухопровод горячего дутья.
Температура горячего дутья, поступающего в печь, поддерживается регулятором температуры путем смешения с холодным дутьем при помощи смесительного клапана или перераспределением дутья между воздухонагревателями при попарно-параллельном режиме работы с помощью клапанов.
При последовательном режиме работы один воздухонагреватель всегда находится на дутье, а остальные на нагреве.
При попарно-параллельном режиме два воздухонагревателя всегда находятся на дутье и два - на нагреве. Расходы воздуха через воздухонагреватели непостоянны. Сначала, когда воздухонагреватель включается на дутье, расход воздуха через него минимальный, а затем по мере охлаждения предыдущего воздухонагревателя дутье между ними перераспределяется с помощью клапанов так, чтобы поддерживать постоянную температуру горячего дутья. Как только расход дутья через остывший воздухонагреватель уменьшается до нуля, он отключается, ставится на нагрев и подключается последующий воздухонагреватель. Далее цикл повторяется. Возможен также такой попарно-параллельный режим, при котором температура горячего дутья поддерживается с помощью смесительного клапана.
При работе с перекрытием (смешанный или комбинированный режим) сначала ставятся на дутье два воздухонагревателя, затем полностью остывший переключается на нагрев, а на дутье остается один, более горячий воздухонагреватель. При достаточном охлаждении второго воздухонагревателя к нему параллельно подключается горячий, третий, воздухонагреватель, и они работают совместно на дутье, пока второй полностью не остынет и не отключится. После этого третий работает один, затем к нему подключается четвертый и. т.д. При режиме работы с перекрытием температура горячего дутья может поддерживаться с помощью смесительного клапана.
При переводе воздухонагревателя с нагрева на дутье закрывается отсекающий клапан на газопроводе, затем регулирующий газовый дроссель и выключается вентилятор. После этого с некоторой выдержкой времени закрывается отделительный шибер горелки и дымовые клапаны, соединяющие воздухонагреватель с дымовой трубой. Таким образом, воздухонагреватель герметизируется (отделяется от внешней среды). Затем открывается перепускной шибер холодного дутья, и давление в воздухонагревателе и воздухопроводе горячего дутья выравнивается. Когда разность давлений на шибере горячего дутья падает ниже допустимой (5 кн/м2, или 0,05 кГ/см2), что контролируют по сигнализатору разности давлений ,открывается шибер горячего дутья и основной шибер холодного дутья.
При переводе остывшего воздухонагревателя на нагрев выравнивают давление в воздухонагревателе и дымовом борове, для этого служит дымовой перепускной клапан. Основные дымовые клапаны открываются после того, как сигнализатор разности давлений зафиксирует избыточное давление в воздухонагревателе не более 5 кн/м2 (0,05 кГ/см2). Газоотсекающий клапан открывается раньше газорегулирующего дросселя, поэтому до включения вентилятора в горелку подают небольшое количество газа. Вентилятор включают по сигналу от фотореле горелки, которое срабатывает, когда газ в горелке воспламеняется. После включения вентилятора газовый регулирующий дроссель открывается полностью.
Нагрев воздухонагревателей обычно осуществляется при постоянном расходе газа, а температуру купола регулируют, изменяя расход воздуха (путем разбавления продуктов сгорания избыточным количеством воздуха). Опытным путем на каждом воздухонагревателе определяют степень открытия органа, регулирующего подачу вентиляторного воздуха, при которой достигается максимальная скорость подъема температуры купола при заданном расходе газа. После достижения температуры купола заданного значения регулятор нагрева воздухонагревателя увеличивает расход воздуха, т. е. управление нагревом осуществляется при постоянном расходе газа и переменном расходе воздуха.
2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Функциональная и структурная схемы
Рис.3 Схема САР температуры купола воздухонагревателя.
ТЕ - термопара.
FE - чувствительный элемент - диафрагма.
FT - дифференциальный манометр.
NS - магнитный пускатель.
HSI - блок ручного управления.
FY - блок извлечения корня.
TY - вторичный преобразователь ТЭДС в токовый сигнал.
UYIK - программируемый логический контроллер.
Для наглядной демонстрации была разработана структурная схема:
2.2 Описание схемы
Нагрев воздухонагревателей обычно осуществляется при постоянном расходе газа, а температуру купола регулируют, изменяя расход воздуха (путем разбавления продуктов сгорания избыточным количеством воздуха). Опытным путем на каждом воздухонагревателе определяют степень открытия органа, регулирующего подачу вентиляторного воздуха, при которой достигается максимальная скорость подъема температуры купола при заданном расходе газа. В таком режиме горелка воздухонагревателя работает в начале периода нагрева.
Сигнал с первичного преобразователя (FE) поступает на вход вторичного преобразователя (FT), с выхода которого, сигнал о перепаде давления поступает на блок извлечения корня (FY), который в нашем случае встроен в программируемый логический контроллер SIMATIC , где производится расчет численного значения расхода воздуха и его запоминание.
После достижения температуры купола заданного значения, которое измеряется термопарой (TE), выходной сигнал в виде ТЭДС поступает также на вторичный преобразователь (TY), в нашем случае он также установлен на входе программируемого логического контроллера SIMATIC. Затем регулятор подает сигнал на магнитный пускатель (NS), который приводит в движение исполнительный механизм, и тот в свою очередь открывает регулирующий орган или закрывает его если температура воздухонагревателя понижается ниже заданной.
Если происходит аварийная ситуация, т.е. какой-либо из приборов выходит из строя, то на блоке ручного управления (HSI) производится переключение с автоматического режима регулирования на ручной и регулирование производится в ручном режиме.
2.3 Выбор технических средств автоматизации
2.3.1 Выбор термопары
Для измерения температуры купола воздухонагревателя используют термопары, так как максимальное значение температуры купола воздухонагревателя может достигать 1400о С , а рабочий диапазон температур термопар составляет -200-2500о С.
Термопара (ТЕ)-это первичный измерительный преобразователь, принцип действия которого основан на термоэлектрическом эффекте. Он заключается в том, что в замкнутой цепи термопары, состоящей из двух проводников, возникает электрический ток, если места соединений (спаи) проводников имеют разные температуры. Термоэлектрический эффект объясняется наличием в металле свободных электронов.
Датчик температуры ТП - 0395
Датчик температуры ТП - 0395 применяется для измерения температуры горячего дутья доменных печей и температуры купола воздухонагревателя контактным способом, а также для измерения температуры в других областях промышленности.
ТП 0395 - предназначены для работы при высоких температурах (свыше 1000 °С) в средах, содержащих O2, H2O, SO2, NO, H2S, а также в расплавах металлов (Al, Zn, Cu) и медесодержащих расплавах.
Технические характеристики:
- материал защитной арматуры (герметичный); - максимальный прогиб металлической части защитной арматуры,(А),мм: 1;6; - способ крепления: cпецустановка; - средняя наработка до отказа при номинальных температурах: 2000 ч.;
Таблица 1. Технические характеристики
|
Технические характеристики |
ТП 0395 |
|
|
Диапазон измеряемых температур, °C |
+ 600 … + 1700 |
|
|
Номинальная статическая характеристика |
ПР (В) |
|
|
Выходной сигнал |
4...20 мА |
|
|
Показатель тепловой инерции, с |
40 |
|
|
Степень защиты от пыли и воды |
IP65 |
|
|
Материал клеммной головки |
Алюминиевый сплав |
|
|
Изоляция рабочего спая |
+ |
|
|
Класс точности |
0,25 |
|
|
Материал электродов |
Пр - 30 Ш 0,5 Пр - 6 Ш 0,5 |
|
|
Устойчивость к вибрации |
группа исп. L3 |
|
|
Вид климатическое исполнение |
УЗ, Т2 |
Термопара ТХАУ 205-Н применяется для измерения температуры твёрдых, жидких, газообразных и сыпучих веществ и обеспечивают непрерывное преобразование температуры в унифицированный сигнал постоянного тока (4 - 20) мА. ТХАУ-205-Н используются в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами.
Характеристики термопары:
Выходной сигнал 4...20 мА;
Диапазоны измерения от -50 до +1300 °C;
Класс точности от 0,25;
Степень защиты от пыли и влаги IP65;
Напряжение питания 12...36 В;
Потребляемая мощность не более 0,8 В;
Время установления рабочего режима не более 15 мин;
Материал клеммной головки -- алюминиевый сплав.
Термопара ПР 30/6
Эта термопара применяется для длительных измерений температуры в средах до 1600°C и кратковременно до 1800°C . При изменении температуры свободных концов от 0 до 100°C ТЭДС термопары возрастает лишь до 50 мкВ. По этому ее часто используют без специальных удлинительных проводов, что существенно упрощает эксплуатацию этих термопар в заводских условиях. Кроме того, приращение ТЭДС с повышением температуры после 1000°C близко к линейному, это облегчает обработку данных.
У термопары ПР 30/6, как и у других термопар этой группы с повышением содержания родия в обоих электродах, наблюдается высокая стабильность показаний при высокой температуре, но она должна использоваться в комплекте со вторичным преобразователем высокой чувствительности.
Термоэлектроды для термопар ПР 30/6 изготовляют в виде проволок диаметром 0,3 - 0,5 мм, смотанных в бухты с длинной проводников не менее 50 м. Неоднородность по длине бухты провода ПР 30 допускается 7 мкВ, а ПР 6 до 15 мкВ. Зависимость ТЭДС термопары ПР 30/6 от температуры рабочего спая при температуре свободных концов, 0 °C описывается формулой : е = t2/197000+(t-400)2/55.
Будем использовать платинородий - платинородиевую термопару Модель ПР 30/6 так как верхний предел ее измерения составляет 1600°C.
2.3.2 Выбор датчика перепада давления
Одним из способов измерения расхода жидкости, газа, пара или воздуха является измерение расхода по перепаду давления в сужающем устройстве, который мы и будем использовать в ходе данной работы. Сужающее устройство выполняет роль первичного преобразователя (датчика). Таким преобразователем является диафрагма.
Диафрагма представляет собой тонкий диск с отверстием круглого сечения, центр которого лежит по оси трубопровода. Диафрагма устанавливается в трубопроводе и создает местное сужение. Сужение потока начинается до диафрагмы и на некотором расстоянии за диафрагмой поток достигает минимального сечения. Статическое давление в суженом месте будет меньше чем до него. При протекании вещества создается перепад давления, который зависит от скорости потока и, следовательно, расхода вещества. Отсюда следует что перепад давления может служить мерой расхода вещества. Численное значение перепада давления может быть измерено с помощью дифференциального манометра, а численное значение расхода вещества рассчитывается по формуле: Q=k*(p2-p1)1/2
Итак, в качестве датчика расхода вещества устанавливается диафрагма, параметры которой выбираются инженерами-технологами исходя из заданного диаметра трубы, давления вещества, скорости потока и др.
Таблица 2. Сравнительная характеристика диафрагм
|
Тип диафрагмы |
Способ отбора давления |
|||
|
Угловой с кольцевыми щелями |
Фланцевый |
Трехрадиусный |
||
|
ДКС |
+ |
- |
- |
|
|
ДБС |
+ |
+ |
+ |
|
|
ДФК |
+ |
- |
- |
|
|
Достоинства способа |
Удобство применения - не нужно сверлить стенку трубопровода |
Диаметры отверстий для отбора давления существенно больше по сравнению с угловым способом, поэтому влияние шероховатости и вероятность засорения гораздо ниже |
||
|
Недостатки способа |
Очень малые диаметры отверстий для отбора давления, поэтому велика вероятность засорения и велико влияние шероховатости |
- |
Необходимость дополнительного сверления 2-х отверстий в стенке трубопровода |
Исходя из характеристик диафрагм, можно выбрать ДБС как наиболее универсальную.
2.3.3 Выбор измерительного прибора
Преобразователь «САПФИР-22М-ДД» состоит чувствительного элемента и электронного устройства, деформация чувствительного элемента пропорциональна значению измеряемого параметра и вызывает изменение сопротивления кремниевых тензорезисторов, путем воздействия на них через мембранно-рычажный тензопреобразователь. Электронное устройство преобразует это изменение в выходной унифицированный сигнал постоянного тока.
Технические характеристики «САПФИР-22М-ДД».
1. Предел измерений 0-160 кгс/м2
2. Рабочее давление max 4 Mпа.
3. Выходной сигнал 0-5 мА
4. Питание 36 В
5. Тип тока постоянный
В качестве вторичного измерительного прибора в комплекте с диафрагмой выбираем дифференциальный манометр типа “САПФИР-22М-ДД”, основанный на измерении разности давления, отбираемого до и после диафрагмы.
2.3.4 Выбор блока ручного управления
На предприятии могут возникнуть какие-либо неполадки, из-за которых часть оборудования автоматики может выйти из строя, например программируемый контроллер. На этот случай предусмотрены блоки ручного управления технологическим процессом, с помощью которых оператор может следить за процессом и управлять им вместо автоматического регулятора, пока тот не будет отремонтирован.
Таблица 3.Технические характеристики блоков ручного управления
|
Условное Обозначение |
БРУ - 32 |
БРУ - 42 |
|
|
Назначение |
Переключение цепей управления исполнительными устройствами, индикация положения цепей управления в АСУ ТП |
||
|
Входные сигналы стрелочного индикатора |
Токовый 0-5 мА, Rвх ? 500 Ом Напряжение 0-10 В, Rвх ? 10 кОм (исполнения:-00,-01,-02,-06,-07) Токовый 4-20 мА, Rвх ? 200 Ом (исполнения:-03,-04,-05,-08,-09) |
||
|
Электрическое питание |
Переменный однофазный ток напряжением 24В частотой 50 Гц или 60 Гц |
||
|
Потребляемая мощность, Вт |
не более 2,5 |
||
|
Габаритные размеры, не более |
80x40x550 мм (БРУ-32- 00…-05) 80x40x160 мм (БРУ-32- 06…-09) |
80x40x550 мм (БРУ-42- 00…-05) 80x40x160 мм (БРУ-42- 06…-09) |
|
|
Условное Обозначение |
БРУ - 32 |
БРУ - 42 |
|
|
Масса, кг |
0,7 |
0,8 |
|
|
Цена, руб |
2950 |
4130 |
В качестве блока ручного управления (HSI) выбираем БРУ-42.Этот блок совмещает функции управления, контактного устройства и показания положения вала исполнительного механизма и также служит для переключения режимов работы (автоматический и ручной ).
2.3.5 Выбор магнитного пускателя
Магнитный пускатель контактор (NS) предназначен для управления электроприводом. Он представляет собой контактор со встроенным в него тепловым реле для защиты электродвигателя от перегрузок, также служит для управления трехфазным асинхронным двигателем.
Пускатель магнитный ПМЛ-1641Д 16
Технические характеристики предлагаемых пускателей серии ПМЛ КЭАЗ:
Диапазон величин (номинальных токов): 1-5 величина, 10-100А (в будущем 125-400А). Механическая/коммутационная износостойкость: класс Б, до 10/1,5 млн. циклов. Номинальное напряжение втягивающей катушки: 24, 36, 42, 48, 110, 127, 220, 230, 240, 280, 400, 415, 440, 480, 500, 660 В, 50-60Гц.
Пускатели КЭАЗ могут комплектоваться реле, дополнительными приставками и аксессуарами: реле РТЛ, приставки контактные ПКЛ и ПКБ, приставки выдержки времени ПВЛ.
Пускатели ПМЛ КЭАЗ обладают рядом преимуществ перед существующими отечественными аналогами:наличие единой линейки пускателей и тепловых реле в широком диапазоне токов от 10 до 100А (в будущем до 400А). Наличие самых современных тепловых биметаллических реле на базе единого исполнительного механизма для различных величин ( до 93А), и электронных реле на токи свыше 100А
Пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-2М1
Пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-2М1 предназначен для бесконтактного управления электрическими исполнительными механизмами, в приводе которых используются однофазные конденсаторные электродвигатели. Область применения: системы автоматического регулирования технологическими процессами в энергетической и других отраслях промышленности.
Технические характеристики
Входной сигнал: 24В постоянного пульсирующего тока или замыкание ключей. Входное сопротивление пускателя: 750 Ом. Напряжение источника питания цепей управления: 22-26В. Электрическое питание: 220В, 50 Гц
Пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-3АН
Пускатель ПБР-3АН предназначен для бесконтактного управления электрическим исполнительным механизмом или электроприводом трубопроводной арматуры, в которых использованы трехфазные электродвигатели.
Пускатели ПБР-3АН предназначены для использования в составе АСУ ТП, в том числе на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности. Пускатели являются изделиями общего назначения по ГОСТ 18311, место установки пускателей - взрывопожаробезопасное помещение.
Пускатель имеет климатические исполнения по ГОСТ 15150 УХЛ4. Диапазоном рабочих температур от минус 20 до плюс 50 °С при относительной влажности не более 80 %
Масса пускателя не более 0,5 kg.Габаритные и установочные размеры 105х90х60 мм.
Пускатель имеет степень защиты от проникновения твердых тел и воды - IР20 по ГОСТ 14254.По устойчивости к воздействию атмосферного давления пускатели должны соответствовать группе Р1 ГОСТ 12997.Пускатели должны быть устойчивыми и прочными к воздействию синусоидальных вибраций по группе исполнения L3 ГОСТ 12997.
Входное напряжение переменного тока, 110-380 В
Частота входного переменного напряжения, 50+1 Гц
Максимальный ток электродвигателя, не более 5 А,
Минимальная мощность электродвигателя, 10 W
Технические характеристики выбранных магнитных пускателей обеспечивают примерно одно и то же качество работы, при этом ПМЛ-1641Д 16 является наиболее дешевым из них, поэтому целесообразно выбрать его.
2.3.6 Выбор регулятора
Определяющим условием при выборе регулятора и расчете его настроек является качество регулирования, определение точности поддержания технологического режима, экономическая эффективность, при этом под выбором регулятора понимается выбор закона регулирования.
Задача выбора формулируется: по известным характеристикам объекта и воздействия и заданным требованиям к качеству переходных процессов, необходимо выбрать тип регулятора, закон регулирования и соответствующие параметры настроек.
Для выбора регулятора и расчета его настроек необходимо:
1. Условия работы регулятора, т. е. требования предъявляемые к качеству регулирования и возможностям технологического процесса.
2. Динамические характеристики объекта регулирования.
3. Показатели качества регулирования, которые могут быть получены при установке серийных регуляторов различного типа.
В нашем случае мы в качестве регулятора выбираем программируемый логический контроллер SIMATIC S7-400, так как его функциональные возможности удовлетворяют требованиям нашей схемы, т.е. в нем осуществляется операция извлечения корня и преобразование ТЭДС с термопары в стандартный токовый сигнал. Это позволяет уменьшить количество приборов в схеме и в связи с этим приводит к уменьшению затрат денежных средств.
Контроллер- это аппаратно- программируемое средство САР, он ориентирован для работы как в локальных системах управления, так и распределенных системах верхнего уровня АСУТП.
Контроллер позволяет вести программируемое, супервизорное, многосвязное, экстремальное, локальное регулирование, а также регулирование с переменной структурой.
Контроллер может реализовывать линейные законы, логические операции, дискретные сигналы и импульсное управление на выходе.
SIMATIC S7-400 - это мощный программируемый контроллер для решения задач автоматизации средней и высокой сложности.
Его модульная конструкция, работа с естественным охлаждением, гибкие возможности расширения, мощные коммуникационные возможности, простота создания распределенных систем управления и удобство обслуживания делают SIMATIC S7-400 идеальным средством для решения практически любых задач автоматизации.
Основными областями применения SIMATIC S7-400 являются: машиностроение, автомобильная промышленность, складское хозяйство, технологические установки, системы измерения и сбора данных, текстильная промышленность, упаковочные машины и линии, производство контроллеров, автоматизация машин специального назначения, сложности и конечно же металлургия.
Высокое быстродействие SIMATIC S7-400:
* Исключительно быстрое выполнение команд и, как следствие, малое время цикла выполнения программы.
* Решение любой задачи может быть распределено между несколькими центральными процессорами контроллера.
Устойчивость к внешним воздействиям:
* Износоустойчивое исполнение модулей, позволяющее противостоять воздействиям промышленной среды.
* Работа с естественным охлаждением.
* Возможность замены модулей без отключения контроллера.
Широкие коммуникационные возможности:
* Наличие двух шин для организации обмена данными с центральным процессором. Р-шина используется для обмена данными с модулями ввода-вывода, К-шина позволяет передавать большие объемы данных и служит для связи с коммуникационными процессорами и функциональными модулями.
* Поддержка связи по сетям Industrial Ethernet, PROFIBUS и MPI интерфейсу.
* Контроллер S7-400 является первым отказоустойчивым контроллером семейства SIMATIC S7.
Общие технические характеристики :
1 Модуль блока питания
2 Буферная батарея
3 Ключ переключения режимов работы ПЛК
4 Светодиоды индикации состояний и отказов
5 Субмодуль памяти
6 Фронтальные соединители с маркировкой внешних цепей
7 Центральный процессор № 1
8 Центральный процессор № 2
9 Модуль FM 456-4 (М7)
10 Модуль расширения М7
11 Модули ввода-вывода
12 Интерфейсные модули
|
SIMATIC S7-400 c |
CPU412 -1 |
CPU413 -1 |
CPU414 -1 |
CPU416 -1 |
CPU417 -1 |
|
|
Объем памяти программ и данных |
48Кбайт |
72Кбайт |
128Кбайт |
512Кбайт |
4Мбайт |
|
|
Время выполнения 1К логических команд |
0,2мс |
0,2мс |
0,1мс |
0,08мс |
0,1мс |
|
|
Количество флагов |
4096 |
4096 |
8192 |
16384 |
16384 |
|
|
Количество счетчиков |
256 |
256 |
256 |
512 |
512 |
|
|
Количество таймеров |
256 |
256 |
256 |
512 |
512 |
|
|
Количество дискретных входов и выходов системы |
До 4096 |
До 8192 |
До 16384 |
До 32768 |
До 12К |
|
|
Количество аналоговых входов и выходов системы |
До 256 |
До 512 |
До 2048 |
До 4096 |
До 8192 |
|
|
Возможность подключения HMI устройств |
Есть |
Есть |
Есть |
Есть |
Есть |
|
|
Коммуникационный интерфейс |
MPI |
MPI |
MPI |
MPI |
MPI+DP |
|
|
Сетевая поддержка |
Есть |
Есть |
Есть |
Есть |
Есть |
|
|
Часы реального времени |
Есть |
Есть |
Есть |
Есть |
Есть |
Несколько типов центральных процессоров различной производительности и широкий спектр модулей с множеством встроенных функций существенно упрощают разработку систем автоматизации на основе SIMATIC S7-400.
Если алгоритмы управления становятся более сложными и требуют применения дополнительного оборудования, контроллер позволяет легко нарастить свои возможности установкой дополнительного набора модулей.
Модульные контроллеры SIMATIC S7-400 предназначены для решения задач автоматизации средней и высокой степени сложности. Основными компонентами системы являются:
* Модули блоков питания (PS). В контроллере может быть использовано несколько типов блоков питания, имеющих различную нагрузочную способность и/или различные параметры входного напряжения (-120/230В или =24В).
* Модули центральных процессоров (CPU). В контроллерах может быть использовано несколько типов центральных процессоров. Некоторые из них имеют встроенный интерфейс PROFIBUS-DP. Стойка центрального контроллера может содержать несколько модулей центральных процессоров.
* Сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов.
* Коммуникационные процессоры (СР), предназначенные для организации различных вариантов связи.
* Функциональные модули (FM), предназначенные для решения специализированных задач управления.
При необходимости в составе SIMATIC S7-400 могут быть использованы:
* Интерфейсные модули (IM), предназначенные для соединения центрального контроллера со стойками расширения. Центральный контроллер SIMATIC S7-400 может управлять работой до 21 стойки расширения ввода-вывода.
* Модули управляющего компьютера SIMATIC M7-400. Центральные процессоры или модули прикладных программ (FM 456-4).
* Все модули ввода-вывода (SM) контроллеров SIMATIC S5-115U, S5-135U и S5-155U, а также целый ряд их интеллектуальных модулей (IP, WF).
Контроллеры SIMATIC S7-400 отличаются высокой степенью универсальности:
Максимальное соответствие промышленным стандартам благодаря высокой электромагнитной совместимости, высокой стойкости к вибрации и ударным нагрузкам. Возможность замены модулей без отключения питания. Диапазон рабочих температур от 0 до +60°С.
Контроллер отличается простотой обслуживания:
* Модули легко устанавливаются на посадочные места монтажной стойки и фиксируются винтами.
* Во все монтажные стойки встроены параллельная шина (Р-шина) для скоростного обмена данными с сигнальными и функциональными модулями. Все стойки, за исключением ER1 и ER2 имеют последовательную коммуникационную шину (К-шину) для скоростного обмена большими объемами данных.
* Возможность замены модулей без демонтажа внешних цепей. Механическая кодировка фронтальных соединителей, исключающая возможность их установки на другие типы модулей.
* Возможность подключения внешних цепей к фронтальным соединителям с винтовыми, защелкивающимися и пружинными контактами.
* Более гибкие варианты подключения внешних цепей обеспечивают соединители TOP Connect, позволяющие вынести все точки соединения с фронтальных панелей модулей.
* Наличие защитных крышек, закрывающих терминалы для подключения внешних цепей.
* Возможность установки всех модулей, за исключением блоков питания и интерфейсных модулей, в любой свободный разъём стойки.
Контроллеры SIMATIC S7-400 имеют широкие возможности расширения ввода-вывода:
* К центральному контроллеру может подключаться до 21 стойки расширения по схемам централизованной или распределенной конфигураций.
* Соединение через интерфейсные модули. Центральный контроллер может быть укомплектован 6-ю интерфейсными модулями, устройства расширения ввода-вывода - 1. Каждый модуль имеет по два разъема для подключения двух линий связи. Только два из этих модулей могут питать стойки расширения по линиям связи.
Централизованные конфигурации применяются в тех случаях, когда и центральный контроллер, и стойки расширения ввода-вывода размещаются в одном помещении или одном шкафу управления. С помощью каждого интерфейсного модуля к центральному контроллеру (СС) можно подключить до 4 стоек расширения ввода-вывода (EU). Если необходимо, линия питания =5В одновременно может использоваться и для передачи информации. Максимальное расстояние между центральным контроллером и последней стойкой расширения может достигать 1.5м при питании стоек расширения напряжением =5В по кабелю связи и Зм при наличии блоков питания в стойках расширения.
В децентрализованных конфигурациях в качестве устройств расширения могут быть использованы стойки SIMATIC S7 и SIMATIC S5. Максимальное расстояние от центрального контроллера до последней стойки расширения SIMATIC S7 может достигать 100м, до последней стойки расширения SIMATIC S5 - 600м. Обмен данными по К-шине возможен только с первыми шестью стойками расширения. В крайние левые разъемы этих стоек расширения должны быть установлены модули блоков питания.
В децентрализованных системах с интенсивным обменом данными в качестве устройств расширения рекомендуется использовать системы ЕТ 200, подключаемые к центральному контроллеру по сети PROFIBUS-DP. Через интерфейс PROFIBUS-DP к центральному контроллеру может быть подключено до 96 устройств ЕТ 200. При использовании волоконно-оптической линии связи максимальное расстояние между центральным контроллером и последним устройством ЕТ 200 может достигать 23км.
Назначение интерфейсных модулей:
Централизованное расширение стойками. Децентрализованное расширение стойками.
Без питания стоек расширения по кабелю связи. С питанием стоек расширения по кабелю связи
SIMATIC S7
|
Модуль-передатчик |
IM 460-0 |
IM 460-1 |
IM 460-3 |
IM 463-2 |
|
|
центрального контроллера |
|||||
|
Модуль-приемник в стойке |
IM 461-0 |
IM 461-1 |
IM 461-3 |
IM314 |
|
|
расширения |
|||||
|
Тип шин |
Р- и К-шины |
Р-щина |
Р- и К-шины |
Параллельная |
|
|
шина S5 |
|||||
|
Количество стоек расширения |
4 |
1 |
4 |
4 |
|
|
на один модуль-передатчик |
|||||
|
Максимальное расстояние от |
Зм (4х0.75м) |
1.5м |
100м |
600м |
|
|
центрального контроллера до |
|||||
|
последней стойки расширения |
Широкий спектр характеристик и сервисных функций, обеспечивающих успешное выполнение всех этапов внедрения систем на основе SIMATIC S7-400:
* Высокое быстродействие контроллера. Выполнение инструкций за время, не превышающее 80нс, открывает новые сферы использования контроллеров.
* Удобные способы установки параметров настройки. Все модули могут настраиваться с помощью стандартных экранных форм STEP 7.
* Человеко-машинный интерфейс. Функции обслуживания человеко-машинного интерфейса встроены в операционную систему контроллера. Процедуры передачи данных выполняются автономно, с использованием единых обозначений и баз данных.
* Диагностические функции. Встроенная система диагностики непрерывно контролирует состояние системы и фиксирует все ошибки и специфические события (таймаут, замена модулей, холодный перезапуск, останов и т.д.). Диагностическая информация накапливается в кольцевом буфере, что позволяет выполнять ее обработку.
* Защита программного обеспечения. Контроллер обеспечивает парольную защиту от несанкционированного копирования и модификации программ.
* Переключатель режимов. Переключатель подобен ключу. Удаление этого ключа исключает возможность копирования и изменения программ.
* Расширенный набор системных функций.
Коммуникационные возможности контроллеров SIMATIC S7-400:
* MPI интерфейс, встроенный во все модули центральных процессоров. Используется для связи с программаторами, персональными ЭВМ, HMI системами, системами S7-300, М7 системами, другими системами S7-400.
* Интерфейс PROFIBUS-DP, встроенный в центральные процессоры CPU 413-2DP, CPU 414-2DP, CPU 416-2DP и CPU 417-4. Используется для построения дешевых систем связи с распределенными системами ввода-вывода ЕТ200.
* Интерфейс с шинами PROFIBUS и Ethernet, реализуемый с помощью коммуникационных процессоров СР 443-5, СР 443-1 и СР 443-1 TCP.
* PPI интерфейс высокой производительности, реализуемый с помощью коммуникационного процессора СР 441.
Центральные и коммуникационные процессоры поддерживают следующие типы связи:
* Циклический обмен данными отображения процесса по AS-интерфейсу или PROFIBUS-DP.
* Обмен данными между системами автоматизации или между станцией человеко-машинного интерфейса и несколькими системами автоматизации. Обмен данными может осуществляться циклически или по прерываниям.
Программируемые контроллеры SIMATIC S7-400 способны выполнять функции ведущих устройств сети PROFIBUS-DP. Подключение к сети производится через интерфейс PROFIBUS-DP, встроенный в центральный процессор контроллера. Кроме того, роль ведущих устройств в сети PROFIBUS-DP могут выполнять:
* Контроллеры SIMATIC S7-400, подключаемые через СР 443-5 или IM 467.
* Контроллеры SIMATIC S7-300, подключаемые через встроенный интерфейс центрального процессора, СР 342-5 или СР 343-5.
* Системы SIMATIC C7, подключаемые к сети через встроенный интерфейс или через коммуникационные процессоры.
* Контроллеры SIMATIC S5-115U/H, S5-135U, S5-155U/H, подключаемые к сети через интерфейсный модуль IM 308.
* Контроллеры SIMATIC S5-95U с встроенным интерфейсом PROFIBUS-DP.
* Контроллеры SIMATIC TI505 с PROFIBUS-DP.
Программаторы и персональные компьютеры, оснащенные пакетом STEP 7, а также панели оператора тоже могут подключаться к сети PROFIBUS-DP в качестве ведущих сетевых устройств, но для обмена данными способны использовать только MPI функции.
К одной линии PROFIBUS-DP может быть подключено несколько ведущих устройств, но в одной конфигурации может быть использовано максимум две системы SIMATIC S5 или SIMATIC S7.
В качестве ведомых устройств PROFIBUS-DP могут использоваться:
* Станции распределенного ввода-вывода ЕТ 200.
* Устройства полевого уровня.
* Контроллеры SIMATIC S7-300.
* Системы автоматизации SIMATIC C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP.
* Контроллеры SIMATIC S7-400, подключаемые через коммуникационный процессор СР 443-5.
SIMATIC S7-400 поддерживает несколько механизмов передачи данных:
* Циклический обмен пакетами данных между сетевыми контроллерами с использованием глобальных данных (Global Data - GB).
* Сеансы событийной связи между сетевыми контроллерами с использованием функциональных блоков управления передачей данных.
Для организации связи могут быть использованы MPI интерфейс, а также сети PROFIBUS и Industrial Ethernet.
Сетевые контроллеры способны выполнять циклический обмен глобальными данными. За один программный цикл может передаваться до 16 пакетов глобальных данных по 64 байта в каждом пакете. Если в сеть включены контроллеры SIMATIC S7-300, длина каждого пакета ограничивается 22 байтами.
Глобальные данные обеспечивают доступ одного контроллера к данным и битам памяти другого. Передача глобальных данных может производиться только по MPI интерфейсу.
Выбор конфигурации системы связи производится с помощью таблицы глобальных данных языка STEP 7.
В монтажных стойках CR2 с двумя центральными процессорами возможен обмен глобальными данными между этими процессорами через К-шину.
Передача данных между контроллерами SIMATIC S7/M7/C7 может поддерживаться функциональными блоками, встроенными в их операционную систему. Эти функциональные блоки обеспечивают:
* Стандартную связь по MPI интерфейсу.
* Расширенную связь по MPI интерфейсу, К шине, сетям PROFIBUS и Industrial Ethernet (контроллеры S7-300 могут быть использованы только в качестве серверов).
Связь с контроллерами SIMATIC S5 и контроллерами других фирм-изготовителей может быть установлена с помощью нерезидентных блоков. Эти блоки обеспечивают:
* 55-совместимую связь через PROFIBUS или Industrial Ethernet.
* Стандартную связь с контроллерами других фирм-изготовителей через PROFIBUS или Industrial Ethernet.
В отличие от глобальных данных коммуникационные соединения должны обслуживаться коммуникационными функциями контроллера.
Связь по PPI интерфейсу может устанавливаться с помощью коммуникационного процессора СР 441. PPI интерфейс может быть использован для связи с программаторами, персональными компьютерами, контроллерами семейств SIMATIC S5 и SIMATIC S7, аппаратурой управления других фирм-изготовителей, сканнерами, считывателями штрих-кода, принтерами и т.д. Для передачи информации могут быть использованы последовательные интерфейсы TTY (20мА токовая петля), RS 232C (V.24) или RS 422/RS 485.
MPI интерфейс встроен во все модули центральных процессоров. Он используется для решения широкого круга задач:
* Программирования и установки значений параметров.
* Обслуживания устройств человеко-машинного интерфейса.
* Построения простых сетевых структур.
* Подключения до 32 сетевых станций, в качестве которых могут выступать программаторы или компьютеры, оснащенные пакетом STEP 7, устройства человеко-машинного интерфейса (панели операторов), системы автоматизации S7-300, М7-300, S7-400, М7-400 и С7.
* Поддержки до 64 активных соединений. Активные соединения могут быть установлены с MPI станциями; со станциями К-шины (например, с коммуникационными процессорами); со станциями, подключенными через коммуникационные процессоры (например, со станциями Industrial Ethernet; коммуникационный процессор при этом должен быть станцией К-шины).
* Обслуживания внутренней связи по К-шине. Коммуникационные процессоры и функциональные модули, подключенные к К-шине, могут связываться через MPI или DP интерфейсы с центральным процессором. Это обеспечивает прямой доступ с программатора к модулям К-шины. С помощью интерфейсных модулей через К-шину может быть обеспечен доступ к 6 стойкам расширения.
* Обеспечения настройки параметров. Один программатор, подключенный к сети MPI, получает доступ ко всем партнерам по связи.
* Передачи информации со скоростью до 12Мбит/с. Расстояние между двумя смежными станциями или узлами MPI сети может составлять 50м без повторителей, 1100м с двумя повторителями, 9100м с 10 повторителями. При использовании волоконно-оптической линии связи передача информации может производиться на расстояние до 23.8км.
* Обеспечения гибкого расширения системы. В MPI конфигурациях могут быть использованы шинные соединители и повторители RS 485, с помощью которых к сети могут быть подключены устройства распределенного ввода-вывода, а также увеличено расстояние между двумя любыми узлами сети.
Применение контроллера обеспечивает целый ряд преимуществ:
* Прозрачное программирование. Программы могут быть написаны на всех доступных для S7-400 языках. Программа, написанная для обычного центрального процессора, может выполняться и центральным процессором отказоустойчивого контроллера и наоборот. При написании программы учитываются только технологические особенности объекта управления. Вопросы повышения отказоустойчивости системы решаются операционной системой и аппаратной частью контроллера. Дополнительное программное обеспечение необходимо только для конфигурирования отказоустойчивой системы.
Подобные документы
Автоматизация технологических процессов в металлургии. Проект системы контроля и контура регулирования давления смешанного газа воздухонагревателя. Разработка схем соединений внешних проводок. Расчет регулирующего органа и выбор исполнительного механизма.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 26.04.2014Разработка системы управления электроприводом механизма извлекателя оправок трубопрокатного агрегата с учетом его конструктивных особенностей и требований технологического процесса. Методы синтеза передаточных функций. Выбор типовых средств управления.
курсовая работа [334,1 K], добавлен 05.11.2013Виды и использование датчиков автоматического контроля режимных параметров технологических процессов химического производства. Принцип действия измеряемых датчиков, регуляторов температуры, модульных выключателей. Средства защиты электроустановок.
дипломная работа [770,6 K], добавлен 26.04.2014Рассмотрение основ структурной схемы системы автоматизации. Выбор исполнительных и задающих элементов, микропроцессорного элемента управления. Расчет нагрузочных характеристик. Составление алгоритма управления и написание программного обеспечения.
курсовая работа [711,4 K], добавлен 06.10.2014Разработка системы для ручного управления телекамерой. Выбор исполнительного двигателя следящей системы и передаточного отношения редуктора. Определение передаточной функции двигателя и ее параметров. Выбор датчиков углов поворота и схемы их включения.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 27.11.2011Общие сведения и особенности автоматизации техпроцесса. Роботизированные комплексы и ГПС механообработки. Выбор компоновки и комплектующих деталей. Терминология сенсорных систем. Классификация датчиков и систем управления по различным признакам.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.04.2014Принцип измерения мощности инфракрасного излучения бесконтактными датчиками температуры. Преимущества терморезистивных термодатчиков. Функции, достоинства пирометров. Технические характеристики современных датчиков температуры отечественного производства.
курсовая работа [771,5 K], добавлен 15.12.2013Проектирование промышленной системы автоматического регулирования на основе заданных параметров объекта регулирования. Вычисление передаточной функции объекта управления. Выбор исполнительного механизма совместно с регулирующим органом, датчика уровня.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 09.04.2014Проектирование системы автоматического контроля и управления параметрами окружающей среды: температурой, влажностью, освещенностью и давлением с использованием микросхемы К572ПВ4. Разработка схемы сопряжения датчиков с ЭВМ, ее недостатки и достоинства.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 18.10.2010Проектирование вычислительного модуля, состоящего из 2 датчиков давления и 4 датчиков температуры (до +125 и до +400). Составление схемы подключения датчиков. Написание демонстрационных программ для работы с устройствами DS18B20, АЦП DS2450 и MPX2010.
курсовая работа [190,3 K], добавлен 24.12.2010
