Проектирование автоматизации установки охлаждения

Оглавление

Введение. 2

Исходные данные на проектирование. 3

Разработка функциональной схемы автоматизации. 5

3 Выбор и обоснование средств автоматизации. 8

4 Выбор модулей ввода/вывода контроля. 21

Заключение. 23

Список использованных источников. 24

Введение

Автоматизация производства - это этап машинного производства, характеризуемый освобождением человека от непосредственного управления производственным процессом и передачей этих функций автоматическим устройствам. Автоматизация предполагает применение методов и средств автоматики для превращения неавтоматических процессов в автоматические.

В современной технике используются разнообразные автоматические устройства и системы, отличающиеся друг от друга физической природой, принципом действия, схемными и конструктивными решениями. Все эти устройства и системы предназначены для выполнения одной из следующих основных задач автоматизации контроля, сигнализации, защиты или управления.

Автоматизация производства - это этап машинного производства, характеризуемый освобождением человека от непосредственного управления производственным процессом и передачей этих функций автоматическим устройствам. Автоматизация предполагает применение методов и средств автоматики для превращения неавтоматических процессов в автоматические.

В современной технике используются разнообразные автоматические устройства и системы, отличающиеся друг от друга физической природой, принципом действия, схемными и конструктивными решениями. Все эти устройства и системы предназначены для выполнения одной из следующих основных задач автоматизации контроля, сигнализации, защиты или управления.

Исходные данные на проектирование

Рисунок 1- Исходная схема

Описание установки. Нагретый продукт из сборника 1 подается центробежным насосом Н1 в охладительную установку 2. Охлаждающая вода из сети поступает в промежуточную емкость 3, из которой при помощи центробежного насоса Н2 подается в охладительную установку 2. Подогретая отработанная вода, отводимая из установки, отправляется на производственные нужды (в целях экономии энергоресурсов), а охлажденный продукт поступает в сборник 4.

Таблица 1 - Исходные данные для разработки схемы автоматизации

Разработка функциональной схемы автоматизации

Рисунок 2 – Схема автоматизации

Для измерения расхода продукта после сборника 1 в трубопроводе установлен расходомер переменного перепада давления 1а,1б. На выходе расходомера формируется унифицированный токовый сигнал (4-20мА) который подается на вход вторичного измерительного прибора 1в и на вход модуля аналогового ввода AI 8231-1BD60 контроллера ADAM 8000. Этот модуль предназначен для ввода унифицированного токового сигнала 4-20 мА. Регулирование расхода продукта после сборника 1 осуществляется путем изменения расхода регулирующим органом, установленным на трубопроводе подачи продукта после сборника 1. Этот регулирующий орган оснащен электродвигательным исполнительным механизмом 1е c датчиком угла поворота 2. Управляющие импульсы подаются на двигатель этого механизма с модуля дискретного вывода DO 8222-1BF00 через магнитный пускатель 1г. Для реализации сигнализации крайних положений исполнительного механизма на ЭВМ его конечные выключатели подключаются к модулю дискретного ввода DI 8221-1BF00. Для управления исполнительным механизмом также предусмотрена кнопочная станция 1д.

Для измерения расхода охлаждающей воды перед установкой 2 в трубопроводе установлен расходомер переменного перепада давления 3а,3б. На выходе расходомера формируется унифицированный токовый сигнал (4-20мА) который подается на вход модуля аналогового ввода AI 8231-1BD60 контроллера ADAM 8000. Этот модуль предназначен для ввода унифицированного токового сигнала 4-20 мА. Регулирование расхода охлаждающей воды осуществляется путем изменения расхода регулирующим органом, установленным на трубопроводе перед установкой 2. Этот регулирующий орган оснащен электродвигательным исполнительным механизмом 3д c датчиком угла поворота 4. Управляющие импульсы подаются на двигатель этого механизма с модуля дискретного вывода DO 8222-1BF00 через магнитный пускатель 3в. Для реализации сигнализации крайних положений исполнительного механизма на ЭВМ его конечные выключатели подключаются к модулю дискретного ввода DI 8221-1BF00. Для управления исполнительным механизмом также предусмотрена кнопочная станция 3г.

Для измерения уровня в емкости 3 используется волноводный уровнемер. Данный уровнемер состоит из зонда, погружаемого непосредственно в раствор 5а и преобразователя 5б, установленного рядом с оборудованием. На выходе преобразователя формируется унифицированный токовый сигнал 4-20мА, который подается на вход вторичного показывающего прибора 5в, на сигнализирующее устройство HL1 и на вход модуля аналогового ввода AI 8231-1BD60 контроллера ADAM 8000. Лампочка загорается при достижении нижнего значения уровня в емкости 3. Регулирование расхода осуществляется путем изменения расхода регулирующим органом, установленным на трубопроводе подводимой воды. Этот регулирующий орган оснащен электродвигательным исполнительным механизмом 5е c датчиком угла поворота 6. Управляющие импульсы подаются на двигатель этого механизма с модуля дискретного вывода DO 8222-1BF00 через магнитный пускатель 5г. Для реализации сигнализации крайних положений исполнительного механизма на ЭВМ его конечные выключатели подключаются к модулю дискретного ввода DI 8221-1BF00. Для управления исполнительным механизмом также предусмотрена кнопочная станция 5д.

Для измерения и регистрации на ЭВМ температуры охлаждения используется термопреобразователь сопротивления 7а. На выходе термопреобразователя сопротивления  формируется унифицированный токовый сигнал (4-20мА) который подается на вход модуля аналогового ввода AI 8231-1BD60 контроллера ADAM 8000.

Для измерения уровня в сборнике 1 используется волноводный уровнемер. Данный уровнемер состоит из зонда, погружаемого непосредственно в раствор 8а и преобразователя 8б, установленного рядом с оборудованием. На выходе преобразователя формируется унифицированный токовый сигнал 4-20мА, который подается на вход вторичного показывающего прибора 8в.

Для измерения давления воды после насоса Н2 в трубопроводе установлен измерительный преобразователь давления 9а. На выходе преобразователя давления формируется унифицированный токовый сигнал (4-20мА) который подается на вход модуля дискретного ввода DI 8221-1BF00 контроллера ADAM 8000, выходной сигнал  от которого поступает на сигнализирующее устройство HL2. Лампочка загорается при достижении нижнего значения давления воды после насоса Н2. При падении давления воды перед 2 происходит отключение электродвигателя насоса Н1. Управление электродвигателем М1 привода насоса осуществляется сигналом с модуля дискретного вывода DO 8222-1BF00  через магнитный пускатель 9б. Включение/отключение двигателя может осуществляться в ручном режиме по сигналу с ЭВМ либо с помощью кнопочной станции 9в. Для реализации сигнализации состояния двигателя (включен/отключен) на ЭВМ слаботочный контакт магнитного пускателя подключается к входу модуля дискретного ввода DI 8221-1BF00.

Управление электродвигателем М2 привода насоса осуществляется сигналом с модуля дискретного вывода DO 8222-1BF00 контроллера ADAM 8000 через магнитный пускатель 10а. Включение/отключение двигателя может осуществляться в ручном режиме по сигналу с ЭВМ либо с помощью кнопочной станции 10б. Для реализации сигнализации состояния двигателя (включен/отключен) на ЭВМ слаботочный контакт магнитного пускателя подключается к входу модуля дискретного ввода DI 8221-1BF00.

Выбрать термопреобразователь сопротивления для измерения температуры охлаждения.

По справочному пособию предварительно выберем термопреобразователь сопротивления ТСМУ Метран 274 с диапазоном измеряемых температур -50-180, номинальной статической характеристикой 100М. Проверим далее, обеспечивает ли данный термопреобразователь требуемую по условию точность измерения. По таблице определим предельно допустимое отклонение от НСХ термопреобразователя сопротивления НСХ 100М:

.

Так как пределы не превышают по модулю пределов максимально допустимой погрешности измерений , то выбранный термопреобразователь обеспечивает требуемую точность измерения.

Выбрать преобразователь для измерения давления воды после насоса Н2.

Исходные данные. Давление постоянное. Рабочее значение давления 0,15 кПа, максимально допустимая погрешность измерений преобразователя 𝛥=±0,005 кПа. Преобразователь предполагается подключать к модулю аналогового ввода AI 8231-1BD60 контроллера ADAM 8000.

Определяем верхний предел измерения преобразователя 0,15/(3/4)=0,2кПа. Выбираем по справочнику  преобразователь избыточного давления Метран 100-ДИ, модель 1110, применяемый для измерения давления. Верхний предел измерения 0,25 МПа. Диапазон измерения выбран таким образом, чтобы максимальное рабочее значение давления составляло примерно 3/4 от диапазона измерения, поскольку давление в трубопроводе постоянное. Преобразователь формирует унифицированный токовый сигнал 4-20 мА, что позволяет подключать его к модулю аналогового ввода AI 8231-1BD60 контроллера ADAM 8000.

Основная погрешность данного преобразователя составляет ±0,1% от диапазона измерения и равна

𝛥p=±0,25∙0,1/100=±0,00025кПа.

Поскольку 𝛥р не превышает максимально допустимую погрешность измерений 𝛥=±0,005 кПа, то выбранный преобразователь обеспечивает требуемую точность измерений.

Подобрать измерительный преобразователь уровня для измерения уровня в сборнике 1:

Исходные данные. Максимальное рабочее значение уровня 2м. Процесс характеризуется наличием турбулентности и интенсивным пенообразованием. Максимально допустимая погрешность измерений преобразователя  Определяем необходимый верхний предел измерения таким образом, чтобы максимальное значение измеряемого параметра лежало в последней четверти диапазона L_в=2/(3/4)=2,66м. С учетом условий эксплуатации выбираем по справочному пособию [2]  волноводный уровнемер Метран 3300, модель 3302. Данная модель предназначена для измерения уровня раздела сред в сложных условиях эксплуатации(турбулентность, пенообразование). Диапазон измерения от 0,1 до 4м. Абсолютная погрешность измерения  Эта погрешность не превышает максимально допустимой, заданной в исходных данных.

Расходомер переменного перепада давления Метран. Расходомеры модели Метран-350 (совместное производство с компанией Emerson Process Management) предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности, а также в системах коммерческого учета жидкостей, пара и газов. Основные преимущества: простая установка в трубопровод через одно отверстие; установка в трубопровод без остановки процесса (специальная конструкция); минимальная вероятность утечек измеряемой среды; более низкие потери давления и меньшие длины прямолинейных участков по сравнению с расходомерами на базе сужающих устройств; существенное снижение стоимости монтажа и обслуживания благодаря интегральной конструкции; легкость взаимодействия с существующими контрольными системами или вычислителями расхода посредством интеллектуального протокола коммуникацийHART и Modbus;простота перенастройки динамического диапазона; высокая надежность, отсутствие движущихся частей.

Измеряемые среды: газ, пар, жидкость. Параметры измеряемой среды: температура -40...400°С - интегральный монтаж, -40...677°С - удаленный монтаж; избыточное давление в трубопроводе 25 МПа; Диаметр трубопровода, D,мм: 50...1820 (с сенсором Annubar 485); 12,5...50 (с сенсором Annubar Diamond II+).

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

В состав расходомера входят: первичный измерительный преобразователь (сенсор) Annubar® Diamond II+ или Annubar® 485; датчик дифференциального давления (3051S для объемных расходомеров Метран-350-SFA, 3051С для объемных расходомеров Метран-350-Р), многопараметрический датчик давления (3095MV для массовых расходомеров Метран-350-MFA, Метран-350-М; 3095FB для объемных расходомеров Метран-350-Р); термопреобразователь сопротивления ТСП 100 (Pt 100) серий 65, 68, 75, 78, 183 и 185 (для массовых расходомеров Метран-350-MFA, Метран-350-М). Датчики дифференциального давления 3051S, 3051С обеспечивают измерение создаваемого на сенсоре перепада давлений, пропорционального объемному расходу при реальных значениях давления и температуры измеряемой среды; преобразование значения объемного расхода в выходной сигнал 4.20 мА и (или) цифровой код по протоколу HART, a также в показания расхода на встроенном жидкокристаллическом индикаторе. Многопараметрические датчики давления 3095MV, 3095FB обеспечивают: измерение статического давления (избыточного или абсолютного); измерение возникающего на сенсоре перепада давлений; измерение температуры измеряемой среды при помощи термопреобразователя сопротивления, размещенного в сенсоре, или отдельного термопреобразователя сопротивления типа ТСП (Pt100); вычисление массового расхода и суммарной массы при реальных значениях давлений и температуры измеряемой среды; вычисление объемного расхода и суммарного объема, приведенного к нормальным условиям; преобразование значения массового расхода в выходной сигнал 4.20 мА и (или) цифровой код по цифровому протоколу HART (3095MV) или Modbus (3095FB), а также в показания расхода, количества, перепада давлений, статического давления, температуры на дополнительном жидкокристаллическом индикаторе.

Принцип действия расходомера Метран-350 основан на измерении расхода и количества среды (жидкости, газа, пара) методом переменного перепада давления с использованием осредняющих напорных трубок (далее сенсор) моделей Annubar Diamond 11+ (4 поколение) и Annubar 485 (5 поколение), на которых возникает перепад давлений, пропорциональный расходу. Сенсор устанавливается перпендикулярно направлению потока, пересекая его по всему сечению. По назначению расходомеры делятся на модели: Метран-350-MFA, Метран-350-М - для измерения массового расхода, накопленной массы жидкостей, пара и газов, а также объемного расхода и накопленного объема газов, приведенного к стандартным условиям по ГОСТ 2939. Дополнительно расходомеры этих моделей измеряют суммарный накопленный объем и массу, абсолютное (избыточное) давление, перепад давлений и температуру рабочей среды; Метран-350-SFA, Метран-350-Р - для измерения объемного расхода жидкостей пара и газов в условиях эксплуатации. Дополнительно расходомеры этих моделей измеряют перепад давлений на сенсоре.

Пределы измерений массового (F_min, F_max) и объемного (Q_min, Q_max) расходов для воды при температуре 20°С и давлении 100 кПа; газа (воздуха) при температуре 20°С и давлении 100 кПа; пара при температуре 100°С и давлении 100 кПа приведены в таблице 4.3. Расходомеры с видом взрывозащиты взрывонепроницаемая оболочка и специальный соответствуют требованиям ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.1 и выполняются с уровнем взрывозащиты - взрывобезопасный с маркировкой по взрывозащите 1ExdllCT6(T5) X .

Рисунок 3 – Расходомер переменного перепада давления Метран-350

Рисунок 4 – Схема подключения расходомера переменного перепада давления Метран-350

Волноводный уровнемер серии Метран-3300. Волноводные уровнемеры серии 3300 - это интеллектуальные приборы, построенные на основе волноводной технологии и обеспечивающие надежные измерения уровня жидкостей и взвесей в сложных условиях эксплуатации. Основные достоинства: точность измерений не зависит от диэлектрической проницаемости, плотности, температуры, давления и рН; различные типы зондов позволяют применять преобразователь в резервуарах с внутренними конструкциями, турбулентностью, пеной и для сред, которые образуют пленку на зонде; надежное измерение уровня сыпучих веществ (гранулы, порошки); простота установки; возможность одновременного измерения уровня внешней поверхности и поверхности раздела двух жидкостей; надежность измерений в условиях высокой турбулентности или вибраций.

Измеряемые среды: жидкие (вода, водные растворы, сжиженный газ, кислоты и др.). Диапазон измерений уровня от 0,1 до 23,5 м. Выходной сигнал: 4-20 мА с цифровым сигналом на базе HART-протокола. Погрешность измерений уровня: ±5 мм для зондов <5 м; ±0,1 % от измеряемого расстояния для зондов >5 м, класс точности 0,1. Исполнения: обыкновенное, взрывозащищенное. Маркировка взрывозащиты: искробезопасная цепь 0ExiaIICT4; взрывонепроницаемая оболочка 1Exd[ia]IICT6. Степень защиты от воздействия пыли и воды - IP66 Уровнемеры применяются в следующих отраслях промышленности: пищевая промышленность и производство напитков, фармацевтическая, химическая, контроль питьевой воды.

Принцип действия волноводных уровнемеров основан на технологии рефлектометрии с временным разрешением (TDR - Time Domain Reflectometry). Микроволновые радиоимпульсы малой мощности направляются вниз по зонду, погруженному в технологическую среду, уровень которой нужно определить. Когда радиоимпульс достигает среды с другим коэффициентом диэлектрической проницаемости, из-за разности коэффициентов диэлектрической проницаемости воздуха и жидкости происходит отражение микроволнового сигнала в обратном направлении. Временной интервал между моментом передачи зондирующего импульса и моментом приема эхо-сигнала пропорционален расстоянию до уровня контролируемой среды. Аналогичным образом измеряется расстояние между датчиком и границей раздела двух жидких сред с различными коэффициентами диэлектрической проницаемости. Интенсивность отраженного сигнала зависит от диэлектрической проницаемости среды. Чем выше диэлектрическая проницаемость, тем выше интенсивность отраженного сигнала. Радарный метод имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами измерения уровня: радиоимпульсы практически невосприимчивы к составу среды, атмосфере резервуара, температуре и давлению. Поскольку радиоимпульсы направляются по зонду, эта технология измерения может с успехом применяться для малых и узких резервуаров, а также для резервуаров с узкими горловинами. Выходной сигнал аналоговый 4.20 мА, цифровой по протоколу HART. Давление процесса от -0,1 до 4,0 МПа. Температура процесса от -40 до 1500С. Диапазон измерения от 0,1 м до 23,5 м (зависит от типа зонда). Погрешность измерения ±5 мм для зондов <5 м; ± 0,1% для зондов > 5 м .

Рисунок 5 – Волноводный уровнемер серии Метран-3300

Рисунок 6 – Схема подключения волноводного уровнемера серии Метран-3300

Термопреобразователь сопротивления ТСМУ Метран-274 предназначен для измерения температуры нейтральных и агрессивных сред, по отношению к которым материал защитной арматуры является коррозионностойким. Чувствительный элемент первичного преобразователя и встроенный в головку датчика измерительный преобразователь преобразует измеряемую температуру в унифицированный выходной сигнал, что дает возможность построения АСУТП без применения нормирующих преобразователей. Термопреобразователи характеризуются линейной зависимостью выходного сигнала от температуры.

Термопреобразователи ТХАУ Метран-271-Ех, ТСМУ Метран-274-Ех, ТСПУ Метран-276-Ех могут применяться во взывоопасных зонах, в которых возможно образование взрывоопасных смесей газов, паров, горючих жидкостей с воздухом категорий IIA, IIB и IIC групп Т1-Т6 по ГОСТ 12.1.011. Выходной сигнал 4-20мА. Номинальная статическая характеристика 100М. Диапазон преобразуемых температур -50…150˚С. Предел основной приведенной погрешности 0,5%, класс точности 0.5.

Рисунок 7 – Термопреобразователь сопротивленияТСМУ Метран-274

Рисунок 8 – Схема соединения термопреобразователя сопротивленияТСМУ Метран-274

В измерительных преобразователях давления измеряемое давление или разряжение уравновешивается силами упругого противодействия различных чувствительных элементов (трубчатые пружины, мембраны, сильфоны) деформация которых, пропорциональная измеряемому параметру, преобразуется измерительным преобразователем в унифицированный сигнал.

Датчики перепада осуществляют преобразование измеренной разности давлений в непрерывный аналоговый выходной унифицированный сигнал тока, напряжения или индуктивности.

Чувствительным элементом датчика перепада является упруго деформируемая измерительная мембрана с закрепленными на ней тензорезисторами. Измерительная мембрана изолирована от рабочей среды. Давление среды прикладывается к защитным мембранам, расположенным с обоих сторон от измерительной мембраны. Полости между защитными и измерительной мембранами заполнены специальной жидкостью. Под действием приложенных давлений защитные мембраны деформируются, деформируя измерительную мембрану - в след за ней деформируются тензорезисторы. При этом их сопротивление изменяется. Это изменение сопротивления воспринимается электроникой датчика перепада и соразмерно преобразуется в то или иное значение выходного аналогового сигнала. В отличие от обычного датчика давления, у которого измеряемое давление прикладывается только к одной стороне мембраны, к мембране датчика разности давления измеряемое давление среды прикладывается с обеих сторон.

Измерительный (интеллектуальный) преобразователь давления серии Метран-100 предназначены для измерения давления жидкости, газа, газообразного кислорода, кислородосодержащих газовых смесей и пищевых продуктов. Диапазоны измеряемых давлений: минимальный 0.0,04 кПа, максимальный 0.100 МПа. Основная погрешность измерений до ±0,1 от диапазона измерений, класс точности 0,1. Исполнения по ГОСТ 12997: обыкновенное; взрывозащищенное (Ех, Вн). Преобразователи обеспечивают непрерывное преобразование в унифицированный аналоговый токовый сигнал (0.5 мА, 4.20 мА) и (или) цифровой сигнал в стандарте протокола HART, или цифровой сигнал на базе интерфейса RS485 следующих входных величин: избыточного давления (Метран-100-ДИ); абсолютного давления (Метран-100-ДА); разрежения (Метран-100-ДВ); давления-разрежения (Метран-100-ДИВ); разности давлений (Метран-100-ДД); гидростатического давления (Метран-100-ДГ) .

Рисунок 9 – Измерительный (интеллектуальный) преобразователь давления серии Метран-100

Рисунок 10 – Схема соединения измерительного (интеллектуального) преобразователя давления серии Метран-100

Краны шаровые с электроприводом предназначены для использования в качестве запорной и регулирующей арматуры для газообразных и жидких сред в системах автоматического регулирования. Механизмы имеют взрывобезопасный уровень с видом взрывозащиты «Искробезопасная цепь» и «Взрывонепроницаемая оболочка» с маркировкой I Exibd II BT4. Климатическое исполнение механизмов «У2», «Т2». Степень защиты механизмов IP54 по ГОСТ 14254-96 обеспечивает работу механизма при наличии в окружающей среде пыли и брызг воды. Рабочее положение механизмов - любое, определенное положением трубопроводной арматуры. Механизмы изготовляются с одним из следующих блоков сигнализации положения выходного вала: реостатным БСПР, индуктивным БСПИ, токовым БСПТ - с унифицированным сигналом 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА по ГОСТ 26.011-80. Нелинейность датчиков блоков сигнализации положения ±2,5 % [2,6].

Рисунок 11 – Шаровый кран с электрическим исполнительным механизмом МЭОФ

Пост кнопочный ПКЕ 222. Пост управления кнопочный ПКЕ-222-3 предназначен для коммутации электрических цепей управления переменного тока напряжением до 660 В частотой 50 и 60 Гц и постоянного тока напряжением до 440 В. Посты управления кнопочные ПКЕ устанавливают как на подвижных, так и на неподвижных частях стационарных установок. Номинальный ток 10 А. Номинальное напряжение переменного тока частотой 50 или 60 Гц: 660 постоянного тока: 440 .

Рисунок 12 -Пост кнопочный ПКЕ 222

Магнитный пускатель ПМЕ 222. Пускатели электромагнитные ПМЕ осуществляют защиту управляемых электродвигателей от перегрузок недопустимой продолжительности и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз. Пускатели пригодны для работы в системах управления с применением микропроцессорной техники при шунтировании включающей катушки помехоподавляющим устройством или при тиристорном управлении. Предназначены для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети и отключения трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Дополнительные функции: реверсирование, при наличии тепловых реле — защита двигателей от перегрузок недопустимой продолжительности, в т. ч. возникающих при выпадении одной из фаз, изменение схемы включения обмоток Y/A предназначены для применения в стационарных установках для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором переменного напряжения 660 В частоты 50 и 60 Гц. При наличии трехполюсных тепловых реле серий. 

Рисунок 13 - Магнитный пускатель ПМЕ 222

Вторичный измерительный прибор «Сосна-003». Данные приборы применяют для измерения и регулирования температуры, давления, расхода и др.физические величины значения которых могут преобразоваться в унифицированные сигналы 0-5 мА, 4-20 мА. Все данные приборы имеют встроенный интерфейс RS 232/RS485 предназначенный для связи по цифровому каналу с персональным компьютером. Класс точности 1.количество аналоговых входов — 1 - 3 (если универсальный вход, то только 1) [2,7].

Рисунок 14 -Микропроцессорный контроллер Сосна-003

В качестве управляющего контроллера по справочному пособию выберем контроллер ADAM-8000 производитель Advantech. Это микроконтроллер, предназначенный для создания на его основе автономных систем сбора данных и управления. Он предназначен для использования в системах промышленной автоматизации с повышенными требованиями к надежности оборудования и к временным параметрам контуров управления.

Микроконтроллер состоит из двух основных частей: базового блока и модулей ввода/вывода. Базовый блок включает в себя процессор с самостоятельным PLC контроллером ADAM-8214-1BA01,процессор с Ethernet интерфейсом: ADAM-8214-1BT01; встроенный источник постоянного напряжения 24В; интерфейс передачи данных – МР2I;  светодиодный индикатор состояния для режимов работы и диагностики; внешнюю карту памяти [2].

Таблица 2 – Характеристики процессорного модуля

В соответствии с функциональной схемой автоматизации установки необходимо 7 каналов аналогового ввода рассчитанных на унифицированный токовый сигнал 4-20мА. Два сигнала от расходомера FT-1б, 3б, один сигнал от волноводного уровнемера LT-5б, один от термопреобразователя сопротивления TE-7а, три сигнала от датчиков положения GE-2, GE-4, GE-6. Для реализации этих каналов используем модуль аналогового ввода ADAM-8231-1BD60. Данный модуль имеет 4 аналогового входа, тип входного сигнала 4-20мА.

Для подключения магнитного пускателя NS-9б,10а необходимо 2 канала дискретного ввода, один сигнал для подключения преобразователя давления PT-9а, также необходимо для реализации сигнализации крайних положений исполнительных механизмов  6 каналов дискретного ввода  DI ADAM-8221-1BF00. Данный модуль имеет 8 дискретных входов. Входное напряжение 24В.

Для реализации управления магнитными пускателями NS-1г,3в,5г,9б,10а, а также включения/отключения сигнальной арматуры HL1, HL2 необходимо 10 каналов дискретного вывода DО ADAM-8222-1BF00. Данный модуль имеет 8 дискретных выходов. Выходное напряжение 24В, выходной ток 1А.

При выполнении курсовой работы изучили принцип автоматизации и основные элементы при регулировании параметров на примере автоматизации установки охлаждения. Освоила методику выбора средств автоматизации, а также рассмотрела принцип действия некоторых из них. Ознакомилась с принципами построения современных систем автоматизации технологических процессов, реализованных на базе промышленных контроллеров и ЭВМ.

В ходе выполнения курсовой работы решила следующие задачи:

- ознакомился с методикой разработки функциональной схемы автоматизации технологических процессов на базе серийно выпускаемых приборов и промышленных контроллеров;

- ознакомился с характеристиками современных приборов и средств автоматизации;

- изучил основные подходы к обоснованному выбору приборов и технических средств автоматизации;

- изучил действующие стандарты и другие нормативные документы, регламентирующие правила оформления технической документации по автоматизации технологических процессов.

1 Кожевников М.М. Технические средства АСУТП для пищевой промышленности: справочное пособие для студентов технологических специальностей пищевой промышленности / М.М. Кожевников, В.И. Никулин. - Могилев: Ризограф УО МГУП. - 2008. - 67с.

2 Никулин В.И. Приборы и средства автоматизации для пищевой промышленности: справочное пособие для студентов технологических специальностей: в 2 ч. / С.В. Богуслов, А.М. Прокопенко.- Могилев: Ризограф УО МГУП. - 2008. - 96с.

3 Общие требования и правила оформления учебных текстовых документов: СТП СМК 4.2.3-2011. - Введ. 2011-01-01. - Могилев. УО МГУП. - 2011. - 43с.

4 Клюев А.С. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: справочное пособие / Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев.- М.: Энергоиздат. - 1990. - 464 с.

5 Благовщенская М.М. Автоматика и автоматизация пищевых производств / Н.О.Воронина, А.В. Казаков. - М.: Агропромиздат. - 1991. - 239 с.

6 Соколов В.А. Автоматизация технологических процессов пищевой промышленности/ В.А. Соколов. - М.: Агропромиздат. - 1991. - 445. с.

7 Петров И.К. Приборы и средства автоматизации для пищевой промышленности / М.М. Солошенко, В.А Царьков. - М.: Легкая и пищевая промышленность. - 1981. -416с.