Алчевск, 2009

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка содержит 38 с., 4 рис., 4 источника, 5 приложений; графическая часть – 4 листа формата А2.

Объектом разработки является система автоматического контроля и управления нагревательного колодца.

Цель работы – разработка проектной документации для создания автоматической системы регулирования (АСР) соотношения топливо−воздух нагревательного колодца на базе микропроцессорной техники.

На основании анализа объекта автоматизации выбрана централизованная структура управления, составлены перечни параметров, подлежащих автоматическому контролю, регулированию и сигнализации. Выбрана структура и технические средства для реализации АСР. Разработана документация для заказа технических средств, монтажа и наладки АСР.

НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ КОЛОДЕЦ, ОБЪЕКТ АВТОМАТИЗАЦИИ, СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ, ПЕРЕЧНИ ПАРАМЕТРОВ, АСР, ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА, ЗАКАЗНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ, СХЕМА.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…..………………………………………….……………..…………………..5

1 Характеристика объекта автоматизации и выбор структуры управления…………………….………………………………..………………....…....7

2 Обоснование выбора приборов и средств автоматизации для реализации АСР температуры томильной зоны методической печи.………..….....14

3 Разработка функциональной схемы автоматизации………………………..22

4 Разработка принципиальной схемы АСР……………..……….………..…...24

5 Разработка документации на щит АСР………………………...……..…...26

6 Разработка схемы внешних соединений АСР …………………………..…..27

Заключение ………………………………………………………………….......……28

Перечень ссылок ………….....……………………………………………………..….29

Приложение А. Спецификация на приборы и средства автоматизации

АСР соотношения топливо-воздух нагревательного колодца...……………………30

Приложение Б. Перечень составных частей щита АСР соотношения топливо-воздух нагревательного колодца ………………………………………………………..……31

Приложение В. Таблица надписей на табло и в рамках щита АСР ….....................33

Приложение Г. Таблицы соединений и подключений щита АСР ………...……….34

Приложение Д. Перечень элементов схемы внешних соединений АСР соотношения топливо-воздух нагревательного колодца …………………………...38

ВВЕДЕНИЕ

Строительство новых промышленных объектов и реконструкцию действующих предприятий осуществляется в соответствии с проектно-сметной документацией, которая представляет собой комплекс технических документов, содержащих технико-экономическое обоснование целесообразности сооружения нового или действующего объекта и чертежи для производства всех видов строительно-монтажных и строительных работ.

Проектирование объектов можно выполнять в одну стадию (рабочий проект) или в две стадии (“проект” и “рабочая документация”[1]).

На стадии “проект” разрабатывается следующая документация: структурная схема управления и контроля; структурная схема комплексов средств вычислительной техника (СВТ); структурная схема технических средств автоматизации (ТСА); функциональная схема автоматизации (ФСА); планы расположения щитов, пультов; заявочные ведомости на ТСА, СВТ, электроаппаратуру и т.д.; технические требования на разработку нестандартного оборудования; локальная смета на монтажные работы; пояснительная записка; задания ген проектировщику на разработки, связанные с автоматизацией объекта.

На стадии “рабочая документация” с исправлениями переносятся некоторые документы со стадии “проект” (структурная схема управления и контроля; структурная схема комплексов СВТ; структурная схема ТСА; ФСА) и дополнительно разрабатываются следующие:

- принципиальные схемы контроля, регулирования, сигнализации;

- монтажные схемы щитов и пультов (таблицы для монтажа):

- схемы внешних проводок;

- планы расположения ТСА, электрических и трубных проводок;

- нетиповые чертежи установки ТСА;

- общие виды нестандартного оборудования;

- пояснительная записка;

- расчеты регулирующего органа (РО), параметров настройки регулятора;

- заказные спецификации;

- перечень типовых чертежей на установку ТСА.

В данном курсовом проекте разработана проектная документация для создания АСР температуры в томильной зоне методической печи.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ И ВЫБОР СТРУКТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ

Одной из основных отраслей тяжелой промышленности является черная металлургия. Для дальнейшего увеличения выпуска проката необходима более совершенная эксплуатация существующих и строительство новых прокатных станов, а также обеспечение качественного нагрева предназначенных для прокатки слитков.

Нагревательные колодцы — основной тип нагревательных устройств, устанавливаемых перед обжимными станами (блюмингами и слябингами), на которых обычно прокатывают слитки весом не менее 2—3 т и толщиной 350 — 400 мм и более. Преимущества нагрева крупных слитков в нагревательных колодцах по сравнению с нагревом их в печах других типов следующие:

1) вследствие вертикального расположения слитков в нагревательном колодце устраняется опасность смещения усадочной раковины при поступлении в колодец слитков с незастывшей сердцевиной;

2) благодаря вертикальному расположению слитков большая часть их поверхности омывается продуктами сгорания топлива и получает тепло путем излучения от кладки, что обеспечивает более равномерный и быстрый нагрев металла, чем в печах других типов;

3) загружают и выгружают тяжеловесные слитки в вертикальном положении сравнительно просто (колодцевыми кранами).

Как известно, тепла, содержащегося в только что затвердевшем слитке стали с температурой поверхности примерно не менее 1000°, достаточно для того, чтобы вся масса металла слитка была доведена до температуры прокатки. Поэтому такой слиток достаточно было бы выдержать некоторое время в неотапливаемой, но хорошо теплоизолированной камере для выравнивания температуры по сечению слитка. Затем слиток без дополнительного подогрева можно было бы выдавать на стан для прокатки. График охлаждения и выдержки такого слитка в неотапливаемом колодце показан на рисунке

Рисунок 1,1 − График охлаждения и выдержки слитка в неотапливаемом колодце.

Однако существующие сталеплавильные агрегаты являются агрегатами периодического действия, а прокатные станы – непрерывно действующими агрегатами.

В отдельные периоды, например при совпадении выпуска плавок из нескольких сталеплавильных агрегатов, остановке, стана по какой-либо причине, а также при прокатке трудоемких профилей, в обжимной цех поступает горячих слитков больше, чем их можно прокатать на стане. При задержке в выпуске плавок в обжимные цехи нельзя подать необходимое для обеспечения их производительности количество горячих слитков.

Поэтому между сталеплавильным и обжимным целями должно быть предусмотрено буферное устройство, компенсирующее неравномерность поступления и переработки слитков на стане. Таким буферным устройством служит теперь отделение нагревательных колодцев.

Топливом для нагрева металла в нагревательных колодцах служит смешанный газ. Используют также смесь с природным газом и предварительно подогретый чис­тый доменный газ. Нагрев металла в обжимном цехе осуществляется в нагревательных колодцах регенеративного типа.

Каждая ячейка имеет индивидуальные перекидные устройства: клапан золотникового типа на газовом тракте и клапан мотылькового типа на воздушном тракте. Для удаления продуктов сгорания каждая группа имеет свою дымовую трубу. В каждой ячейке тяга регулируется шибером, установленным в дымовом борове.

Каждая ячейка оборудована системой теплового контроля и автоматического регулирования, состоящей из следующих узлов:

а)измерения и регулирования температуры в рабочем пространстве ячеек;

б)измерения расхода газа и воздуха и регулирования соотношения газ — воздух;

в)измерения разрежения перед дымовым шибером;

г) автоматической перекидки клапанов;

д)измерения температуры отходящих газов;

е)измерения давления смешанного газа в общем коллекторе

Система автоматизации предназначена для автоматизированного контроля и управления процессом нагрева слитков и получения слитков, соответствующих по качеству нагрева требованиям технологии изготовления слябов. Создание системы призвано снизить себестоимость продукции, обеспечив:

− высокое качество нагрева с учетом исходного температурного состояния слитков;

− максимальную производительность нагревательных колодцев;

− отсутствие при нагреве слитков оплава поверхности;

− минимизацию угара металла и расхода топлива;

− стойкость нагревательных колодцев;

− устойчивую технологию нагрева.

Работа нагревательного колодца оценивается по следующим основным параметрам:

- температура нагрева метала;

- экономичность сжигания топлива;

- атмосфера в печи;

- давление в рабочем пространстве;

- температура подогрева газа и воздуха;

- равномерность подогрева заготовки, которая оценивается косвенно по усилиям, возникающим при прокатке.

Процесс управления нагревом происходит в условиях изменяющихся возмущающих воздействий:

- производительности нагревательного колодца;

- подачи топлива и воздуха;

- калорийности топлива;

- теплофизических параметров заготовок (температуры посада, размеров, теплопроводности);

- подсосов;

- выбиваний через окна;

- неплотности печи.

Основные управляющие воздействия в нагревательных колодцах следующие:

- температура в зонах, которая обеспечивается расходом топлива;

- расход воздуха к горелкам на зону;

- изменение тяги дымовой трубы или эксгаустера.

Система контроля, автоматического регулирования и сигнализации нагревательного колодца предусматривает контроль, регулирование и сигнализацию следующих параметров:

регулируемые параметры:

- температура в рабочем пространстве;

- соотношение топливо воздух;

- давление в рабочем пространстве.

контролируемые параметры:

- температура в рабочем пространстве;

- температура отходящих газов;

- температура воздуха после рекуператора;

- расход смешанного газа;

- давление в рабочем пространстве;

- разряжение отходящих газов;

сигнализируемые параметры:

- падение давления газа, идущего на печь;

- падение давления горячего воздуха;

- падение давления охлаждающей воды;

- падение давления газа и воздуха по зонам.

Множество контролируемых и регулируемых параметров обусловлено тем, что общая задача управления разделяется на ряд самостоятельных задач управления. Математические модели любого объекта определяется экспериментально по кривой разгона. Это объекты с самовыравниванием.

В общем случае объект автоматизации состоит из нескольких связанных между собой участков управления или локальных контуров управления отдельными параметрами одной установки или агрегата. В свою очередь и система управления, в зависимости от решаемых задач, может состоять из нескольких пунктов управления. Поэтому различают одноуровневые и многоуровневые системы управления. Так как в данном случае объект сравнительно прост и сосредоточен на небольшой территории, то применяются одноуровневые централизованные системы управления.

В данном курсовом проекте разработана АСР соотношения топливо-воздух в нагревательном колодце. Задача управления процессом нагрева металла в методических печах заключается в выборе и поддержании режима работы, обеспечивающего получение металла заданного качества с минимально возможным удельным расходом топлива в условиях переменной производительности агрегата.

Расходы газа и воздуха измеряют с помощью расходометров переменного перепада давлений установленных на трубопроводах после регулирующих вентилей.

Задание регуляторам соотношения топливо-воздух в зонах нагрева устанавливает обслуживающий персонал, изменяя его в зависимости от производительности колодца, марки нагреваемого металла, качества нагрева металла, которое контролируют в процессе нагрева и прокатки.

Необходимое качество регулирования соотношения топливо-воздух достигается в одноконтурной автоматической системе ре­гулирования, структура которой приведена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 — Структурная схема АСР температуры

Функциональная структурная схема регулирования температуры представлена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 - Функциональная структурная схема регулирования температуры в томильной зоне методической печи

2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРИБОРОВ И СРЕДСТВ

АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ АСР ТЕМПЕРАТУРЫ

ТОМИЛЬНОЙ ЗОНЫ МЕТОДИЧЕСКОЙ ПЕЧИ

В соответствии с выбранной структурой АСР основным информационным сигналом в ней является сигнал, пропорциональный объемному расходу при реальных значениях давления и температуры окружающей среды. Параметры контролируемой среды:

- температура воздуха - 30 ˚С

- температура топлива - 30 ˚С

- давление воздуха - 6 кПа

- давление топлива - 7 кПа

- расход воздуха - 8000 м³/с

- расход топлива - 5000 м³/с

Место установки датчика подвержено воздействию окружающей среды с параметрами:

- температура, ˚С - 20-50;

- абсолютное давление, кПа - 90-105;

- относительная влажность, % - до 80.

Расстояние от датчика до вторичного прибора около 50 м.

Контролируемая и окружающая среды при нормальной работе агрегата взрыво- и пожароопасные.

В соответствии с требованиями метрологического каталога нагревательного колодца допустимая погрешность контроля температуры в сварочной зоне ±1,5%, а допустимое запаздывание информации – 5 с.

В соответствии с приведенными условиями для контроля расходов выбран расходомер Метран-350-SFA

Степень защиты от воздействия пыли и воды IP65 по ГОСТ 14254

Вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка" и "специальный" соответствует требованиям ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.1, ГОСТ 22782.3 и выполняется с уровнем взрывозащиты "взрывобезопасный" и маркировкой по взрывозащите ExdsllC5 X.

Основные технические характеристики датчика:

- Измеряемые среды: газ, пар, жидкость

- Параметры измеряемой среды:

- температура:

40...400 ^оС - интегральный монтаж,

40...677°С - удаленный монтаж;

- избыточное давление в трубопроводе 25 МПа

- Диаметр трубопровода, Ду, 50...1820 мм

- Пределы измерений расхода рассчитываются для конкретного применения

- Пределы основной допускаемой относительной погрешности измерений массового (объемного) расхода до ±1%

- Самодиагностика

- Взрывозащищенное исполнение

- Средний срок службы - 10 лет

- Межповерочный интервал - 2 года

- Внесен в Госреестр средств измерений под №25407-04

- Выходной сигнал - унифицированный токовый 4-20 мА пропорционален объемному расходу при реальных значениях давления и температуры измеряемой среды.

Для питания расходомера применяем блок питания Метран 602-024-45-DIN монтируемый на шине DIN. Технические данные:

- Количество каналов – 2

- Выходное напряжение – 24 В

- Клас стабилизации – 0,2

- Потребляемая мощность – 6 Вт

Все остальные технические средства АСР, кроме исполнительного механизма, будут размещены на щитах, в специально подготовленном, отапливаемом помещении и эксплуатироваться в общепромышленных условиях:

- температура, 15-30 ˚С;

- давление, 90-105 кПа;

- относительная влажность, до 80 %.

Для регистрации контролируемого параметра выбран Многоканальный регистратор Метран-900. Многоканальный регистратор Метран-900 предназначен для сбора, обработки и регистрации информации, поступающей от датчиков с выходным унифицированным сигналом, сигналом взаимной индуктивности и датчиков температуры, измеряющих параметры технологических процессов.

. Регистратор предназначен для общепромышленных условий эксплуатации и имеет технические характеристики:

- Возможность подключения различных типов первичных датчиков в произвольном сочетании (всего 12 датчиков)

- Одновременный контроль параметров различных процессов

- Встроенный интерфейс RS232/RS485

- Визуализация данных на встроенном дисплее в цифровом и графическом виде

- Наглядность и информативность отображаемой оперативной информации - по всем 12 каналам одновременно

- Возможность получения всей необходимой информации о состоянии параметров на любой момент времени за период регистрации

- Возможность непосредственного вывода информации на печатающее устройство

- Минимальные затраты при монтаже

Регистратор Метран-900 состоит из блока коммутации и регистратора, выполненных в независимых корпусах. Выбираем блок коммутации К1203. Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений: аналоговых сигналов 0-20, 4-20 мА - не более ±0,1%;

При выбранных технических средствах погрешность контроля температуры составит

δ_изм = ,

δ_изм = ≈ 1 %,

что ниже допустимой.

Запаздывание информации определяется, в основном, инерционностью датчика и не превышает допустимого.

В качестве регулятора выбираем МИК – 51 – компактный малоканальный многофункциональный микропроцессорный контроллер, предназначенный для автоматического регулирования и логического управления технологическими процессами. Количество входов-выходов контроллера:

- Аналоговые входа - 4 (2 универсальных, 2 унифицированных).

- Аналоговые выхода -4.

- Дискретные входа 3.

- Дискретные выхода - 5.

Таблица 1,1 – Технические данные регулятора

Техническая характеристика	Значение
Количество аналоговых входов
(2 первых входа универсальные - предназначены
для подключения различных типов датчиков,
2 последующих входа - предназначены для
подключения датчиков, имеющих выходной
унифицированный сигнал постоянного тока)
Тип входного аналогового сигнала	Унифицированные по ГОСТ26.011 -80:
0-5 мА, Рвх=400 Ом
0-20 мА, Рвх=100Ом
4-20 мА, Рвх=100Ом
0-10В, Рвх не менее 27 кОм
Напряжение 0-50мВ, 0-75мВ, 0-100мВ, 0-200мВ,
Напряжение 0-1 В, 0-2В, 0-5В,
Разрешающая способность АЦП	0,0015% (16 разрядов)
Предел допускаемой основной приведенной погрешности измерения входных параметров	5 0,2 % для унифицированных аналоговых входов
0,2 % или 0,5^СС для датчиков ТСМ
0,2 % или 2,1^СС для датчиков ТСП, Р1
5 0,2 % или 5 2,1^СС для датчиков термопар
Точность индикации	0,01 %
Влияние температуры окружающей среды	0.04
Период измерения	Не более 0,1 сек
Период обновления информации на дисплее	Не более 0,5 сек
Гальваническая развязка аналоговых входов	Каждый вход гальванически изолирован от других входов и остальных цепей

В соответствии с величиной крутящего момента, необходимого для перестановки регулирующего органа, выбран механизм электрический однооборотный типа МЭО-250/10-0,25-92К, предназначенный для эксплуатации в условиях:

- температура, ºС - от минус 30 до 50;

- относительная влажность, % до 80;

- недопустимо воздействие дождя и солнечной радиации.

Основные технические характеристики МЭО:

- номинальный крутящий момент на выходном валу, Н∙м 250;

- тип кинематической схемы электропривода АИР-56А4;

- потребляемая мощность, Вт 200;

- полный ход выходного вала, об. 0,25;

- время полного хода выходного вала, с 10;

- масса, кг 74,0;

- тип датчика положения вала БСПТ.

Для управления МЭО выбран пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-3А, предназначенный для общепромышленных условий эксплуатации и имеющий технические характеристики:

Таблица 1,2 – Технические данные регулирующего органа

	Условия эксплуатации	Исполнение - УХЛ 4-2
	.Температура, ºС	от 5 до 50
2.	Относительная влажность, % при	от 30 до 80
температуре, ºС
3.	Вибрация: частота» Нz	до 25
амплитуда, мм	до 0,1
4.	Магнитные поля постоянные или переменные 50 Нz, напряженность, А/м	до 400

Для дистанционного определения положения вала исполнительного механизма выбран блок БСПТ-10. Блок БСПТ-10 предназначен для установки в электрические исполнительные механизмы с целью преобразования положения выходного органа механизма в пропорциональный электрический сигнал и сигнализации или блокирования в крайних ила промежуточных положениях вы­ходного органа,

В состав блока входит блок питания БП-10 и блок датчика БД-10. Блок датчика предназначен для эксплуатации под крышкой механизма исполнении У2 или Т2. Технические данные:

- Параметры питания − однофазная сеть переменного тока 220 V

- частоты 50 Гц

- Мощность потребляемая от сети, не более 9 Вт.

- Входной сигнал блока - угол поворота вала блока в диапазоне (0−90)° или (0−225)°.

- Выходной сигнал блока постоянный ток 4−20 мА или 0−20 мА при сопротивлении нагрузки до 1 кОм. Амплитудное значение пульсаций выходного сигнала до 1 %.

- Нелинейность блока до 2,5 % от максимального значения выход­ного сигнала.

- Вариация выходного сигнала до 1,4 % от максимального значения выходного сигнала.

- Дифференциальный ход микропереключателей до 3º

- Разрывная мощность контактов микропереключателей 30 Вт при переменном напряжении до 220 В частоты 50 Гц.

- Масса блока датчика не более 1 кг.

- Масса блока питания не более 1,45кг.

Рисунок 2,1 – Техническая структурная схема АСР

3 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

Функциональная схема автоматизации (ФСА) является основным документом при проектировании системы автоматизации, который определяет функциональную структуру и объем автоматизации объекта, а также отображает функции системы автоматизации и их взаимосвязь с автоматизируемым объектом.

ФСА – это чертеж, на котором схематически условными обозначениями показано:

- техническое оборудование и коммуникации;

- первичные приборы;

- места расположения аппаратуры автоматизации;

- ТСА и все связи между ними;

- предельное значение контролируемых и регулируемых параметров;

- расшифровка нестандартных средств трубопроводов.

При разработке ФСА решены следующие основные задачи:

- получение первичной информации о состоянии процесса и оборудования;

- представление первичной информации;

- формирование управляющих воздействий;

- непосредственное воздействие на процесс.

В соответствии с требованиями технологического процесса к объему и уровню автоматизации, и с учетом выбранной структуры управления и технических средств, разработана ФСА методической печи, представленная на чертеже ПК 6.092500 021 01 графической части проекта.

На данной схеме предусмотрен автоматический контроль и регулирование соотношения топливо-воздух.

Схемы автоматического регулирования соотношения топливо-воздух однотипны. Расход газа и воздуха определяется с помощью расходомеров. Сигнал от расходомеров поступает на вход вторичного прибора, где осуществляется его показание и регистрация. Далее сигнал поступает на вход регулятора, который управляет электрическим исполнительным механизмом, сочлененного с дроссельной заслонкой.

При отклонении соотношения топливо-воздух от заданного значения регулятор воздействует на заслонку в воздухопроводе таким образом, чтобы установить заданное значение соотношения топливо-воздух.

Регулирование давления смешанного газа на печь осуществляется по сигналу давления, измеряемого в главном трубопроводе смешанного газа.

4 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ АСР

Принципиальные электрические схемы (ПЭС) определяют полный состав приборов, аппаратов и устройств, а также связей между ними, действие которых обеспечивает решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации.

ПЭС служат основанием для разработки других документов проекта: монтажных таблиц щитов и пультов, схем подключения и др.

Эти схемы служат также для изучения принципа действия системы, они необходимы при производстве наладочных работ и в эксплуатации.

В общем случае ПЭС разрабатывают обычно в следующей последовательности:

- на основании ФСА составляют четко сформулированные технические требования, предъявляемые к ПЭС;

- применительно к этим требованиям устанавливают условия и последовательность действия схемы;

- - каждое из заданных условий действия схемы изображают в виде тех или иных элементарных цепей, отвечающих данному условию действия;

- элементарные цепи объединяют в общую схему;

- производят выбор аппаратуры и электрический расчет параметров от дельных элементов (сопротивлений обмоток реле, нагрузки контактов и т.п.);

- проверяют схему с позиций возможности возникновения ложных цепей или ее неправильной работы при повреждениях элементарных цепей или контактов;

- рассматривают возможные варианты решения и принимают окончательную схему применительно к имеющейся аппаратуре.

На основании ФСА и с учетом последовательности и принципа действия технических средств АСР, разработана ее ПЭС, представленная на чертеже ПК 6.092500 21 02. Спецификация на приборы и средства автоматизации АСР приведена в приложении А.

В системе предусмотрены режимы автоматического и дистанционного управления, выбор которых производится микропроцессорным регулятором Мик−51 (поз.М1).

В автоматическом режиме система работает следующим образом.

Сигнал, пропорциональный расходу с расходомеров Метран 350 (поз.1а и 1б) поступает во вторичный прибор Метран 900 (поз. 1в), осуществляющий контроль и регистрацию регулируемого параметра. Сигнал постоянного тока 4-20мА так же поступает на регулятор микропроцессорный Мик − 51(поз.М1), где сравнивается программно с сигналом задания. Регулятор Мик 51 вычисляет сигнал рассогласования и обрабатывает его по заданному алгоритму. Сформированное им управляющее воздействие, усиленное по мощности пускателем безконтактным реверсивным (поз. 1д) поступает на исполнительный механизм МЭО − 250/10-0.25-92 (поз. 1ж), перемещающий регулирующий орган на воздухопроводе. Положение вала исполнительного механизма контролируется регулятором с помощью блока сигнализации положения токового БСПТ – 10 питаемого блоком питания БП – 10.

Для оперативного управления цепями электропитания АСР и для защиты этих цепей от перегрузок по току и коротких замыканий предусмотрены автоматические выключатели QF1, QF2.

5 РАЗРАБОТКА ДОКУМЕНТАЦИИ НА ЩИТ АСР

Щиты систем автоматизации предназначены для размещения на них средств контроля и управления технологическим процессом, контрольно-измерительных приборов, сигнальных устройств, аппаратуры управления, автоматического регулирования, защиты, блокировки, линии связи между ними (трубная и электрическая коммутация) и т.п.

При выборе щитов необходимо учитывать следующие требования[3]:

- назначение и место установки с учетом размера помещений и условий, в которых предусматривается эксплуатация щитов;

- количество и габариты средств автоматизации на лицевых панелях и внутренностях щита;

- удобство монтажа и обслуживания аппаратуры в условиях эксплуатации;

- правила техники безопасности в части проходов для обслуживания щитов, установленных в производственных и специальных помещениях.

На основании ПЭС и с учетом вышеперечисленных требований выбран щит шкафной с задней дверью ЩШ – ЗД; ширина лицевой панели щита 600 мм, высота 2200 мм, ширина 600 мм; климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ-15150-69 УХЛ 4; степень электрозащиты JР00 (щиты панельные с каркасом всех типоразмеров и стативы вспомогательной аппаратуры, предназначенные для размещения в специально подготовленных операторских и диспетчерских помещениях); основной документ ОСТ 36.13-76 (ЩПК-1-600-УХЛ 4-JРОО-ОСТ 36.13-76).

Чертеж общего вида единичного щита содержит: вид спереди; вид на внутренние плоскости; технические требования; таблицу "Надписи на табло и в рамках"; перечень составных частей щита; основную надпись.

Вид спереди и вид на внутренние плоскости щита представлены на чертеже ПК 6.092500 21 03.Перечень составных частей щита представлен в приложении Б. Таблица надписей на табло и в рамках щита представлена в приложении В. Таблица соединений приведена в приложении Г.

6 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ВНЕШНИХ СОЕДИНЕНИЙ АСР

Схема соединений внешних проводок — это комбинированная схема, на которой показывают электрические и трубные связи между приборами и ТСА, установленными на технологическом оборудовании вне щитов и на щитах, а также подключения проводок к приборам и щитам.

Схему выполняют на основе:

- ФСА;

- ПЭС;

- эксплуатационной документации по ТСА, которые используются в проекте;

- чертежей расположения технологического, сантехнического, энергетического оборудования и трубопроводов с отборными и приемными устройствами;

- строительных чертежей со всеми необходимыми для прокладки внешних проводок закладными и приварными конструкциями.

Схемы внешних соединений в общем случае содержат щиты, пульты, местные пункты контроля и управления, внещитовые приборы, приборы и средства автоматизации, соединительные и протяжные коробки, электрические трубные проводки, защитное заземление систем автоматизации, подсоединения электрических и трубных проводок к щитам, приборам, основную надпись, технические указания.

Схема внешних соединений представлена на чертеже ПК 6.092500 21 04. Перечень элементов схемы приведен в приложении Д.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте была разработана проектная документация для создания АСР соотношения топливо-воздух на базе микропроцессорной техники[4].

На основании анализа объекта автоматизации была выбрана централизованная одноуровневая структура управления, составлены перечни параметров, подлежащих автоматическому контролю, регулированию, сигнализации. Выбрана структура и технические средства для реализации АСР.

В соответствии с требованиями технологического процесса к объему и уровню автоматизации, и с учетом выбранной структуры управления и технических средств, была разработана ФСА нагревательного колодца, представленная на чертеже ПК 6.092500 21 01 графической части проекта.

На основании ФСА и с учетом последовательности и принципа действия технических средств АСР была разработана ее принципиальная электрическая схема, представленная на чертеже ПК 6.092500 21 02, составлена спецификация на приборы и средства автоматизации АСР (приложение А).

Разработан чертеж общего вида щита, представленный на чертеже ПК 6.092500 21 03, составлены: перечень составных частей щита, таблица надписей на табло и в рамках, таблицы соединений и подключений щита АСР соотношения топливо-воздух.

Также была разработана схема внешних соединений, представленная на чертеже ПК 6.092500 21 04, составлен перечень элементов схемы (приложение Д).

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1 Климовицкий М. Д., Копелович А. П. Автоматический контроль и регулирование в черной металлургии – М.: Металлургия, 1976. - 787 с.

2 Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие/ А. С. Клюев, Б. В. Глазов, А. Х. Дубровский; Под ред. А. С. Клюева. – М.: Энергия, 1980.-512 с.

3 Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля / А. С. Клюев, Б. В. Глазов, А. Х. Дубровский; Под ред. А. С. Клюева.-2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1983.-376 с.

4 Методичні вказівки до самостійної роботи при виконанні курсового проекту за курсом «Проектування електронних систем автоматики» (для студентів спеціальності 7.090803) / Укл. Г.Д. Михайлюк. - Алчевськ: ДГМІ, 2004. - 14 с.

Дата добавления: 2015-06-26