Автоматизация насосной установки с системой управления и контроля

Курсовой.dwg

Автоматизацияnнасосной установки
Датчики перобразователи ПЧ УПП ИМ
Ввод эл. питанияn 220 В 50 Гц.
Сигнализация наличияnпитания
Контрольnналичия напряжения
Функциональная схема автоматизации
Структурная схема автоматизации
Схема соединений и подключения внешних проводок
Схема принципиальная управления
УСО группы А МАСnМПК 1 Ремиконт Р-130
Технологическая установка
УСО группы А МДАnМПК 2 Ремиконт Р-130
УСО группы Б МСДnМПК 2 Ремиконт Р-130
Схема принципиальная блокировок
Шкаф управления.nОбщий вид
Вид на внутренней плоскости
Шкаф Rittal ES 5805.600 800*500
Рейка (500) 21127-087 DIN-рейка
Рейка (800) 21127-088 DIN-рейка
Блок контроллера 1 Ремиконт Р-130
Блок контроллера 2 Ремиконт Р-130
Сигнализация наличия питания
Контроль наличия напряжения
Автоматический выключатель силовых линий
Автоматический выключатель распределительных линий
Измерительный преобразователь ИП-205 фирмы "Элемер
Клеммно-блочные соединители
Клеммные соединители
Блок включения резервного питания
Блок питания БП-90636-8Р2Р
Таблица соединений шкафа управления
Технические требования
Таблица соединений выполнена на основании схемы АТХ-08
Таблица подключений шкафа управления
Таблица подключений выполнена на основании схем АТХ-03040607.
Наименование и техническая характеристика оборудования и материалов
Тип марка оборудования обозначение документа опросного листа
Код оборудования изделия материала
Основное оборудование
План расположения оборудования и проводок
Спецификация оборудования
Схема принципиальная питиния
1 Приборы и средства автоматизации
1.1 Вихревой расходомер Rosemount 8800D с униф-ным выходным сигналом 4..20 мА
00D-F-120-S-F6-N-2-D-I1
1.2 Датчик давления Cerebar T PMC 131 с униф-ным выходным сигналом 4 20 мА
1.3 Преобразователь частоты VFD модели 110B
1.4 Термоэлектрический преобразователь ТП-0188
ТП-0188-ПР(В)-(-40 +600)С-1000-07-2-1
1.5 Кабель компенсационный ККМСЭ-ПР 16м
ККМСЭ-ПР2х10450 400С
1.6 Измерительный преобразователь ИП-205Ех
ИП-205-Ех-t2580-TХК-(-40 600)С-05
1.7 Измерительный преобразователь ИП-205Ех с униф-ным выходным сигналом 4 20 мА
1.8 Датчик давления Метран-55 с униф-ным выходным сигналом 4 20 мА
1.9 Реле расхода EIF
1.10 Барьер искрозащиты РИФ-А2 напряжения питания 36 В
РИФ-А2-01%-4..20мА-36В-9шт
1.11 Блок питания БП-906 фирмы элемер
БП906-36-8-150-t1070-IIIA
1.12 Блок питания БП-906 фирмы элемер
БП906-36-2-150-t1070-IIIA
2 Контроллер Ремиконт Р-130
2.1 Блок контроллера модели 01
2.2 Блок контроллера модели 02
БК-1П-01-15-02-20-15
БК-2П-02-15-02-20-15
Микропроцессорный комплекс
Клеммно-блочный соединитель
Исполнительный механизм
Частотный привод двигателя М1
Подшипники эл. двигателя
Трубопровод подачи хладоагента
Трубопровод вывода хладоагента
Щит управления частотным приводом
Трубопровод нагнетания
Трубопровод всасывания
Ввод электрического питания ~220В 50Гц
Ввод резервного электрического питания ~220В 50Гц
Ввод электрического питания ~380В
Частота вращения эл. двигателя М
На выходе хладоагента
На входе хладоагента
Подшипники эл. двигателя М
Состояние эл. двигателя М
Выключить двигатель М
Включить двигатель М
Крайнее положение ИМ2 (открыт)
Крайнее положение ИМ2 (закрыт)
Крайнее положение ИМ1 (открыт)
Крайнее положение ИМ1 (закрыт)
Двигатель М переключен на ручн. местн. упр-ие
Двигатель М выключен
Расход (наличие потока)
Противоаварийная защита
Диаграмма замыкания контактов
Подшипники эл. двигателя М1
Выключить эл. двигатель М
Выключатель автоматический в силовых сетях
Выключатель автоматический в цепях управления
Блок ввода резервного питания
Лампа сигнализации наличия питания
Барьер искрозащиты РИФ-А2
Микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130
Блок питания БП 90636-8Р
Блок питания БП 90636-2Р

Пермский государственный технический университет.docx

Пермский государственный технический университет
Кафедра автоматизации технологических процессов и производств
по курсу «Проектирование автоматизированных систем»
TOC o "1-3" h z u 1. Описание объекта автоматизации. PAGEREF _Toc231753764 h 3
Описание разработанной системы управления. PAGEREF _Toc231753765 h 3
Выбор и обоснование выбора технических средств автоматизации. PAGEREF _Toc231753766 h 4
Описание схем и чертежей графической части. PAGEREF _Toc231753767 h 11
Графическая часть PAGEREF _Toc231753768 h 12
Описание объекта автоматизации.
В качестве объекта управления примем трубопровод по которому транспортируется жидкость от одного аппарата к другому и центробежный насос с приводом от асинхронного двигателя. Параметром характеризующим выполнение задачи поставленной перед установкой перемещения служит расход перемещаемой жидкости.
Процесс перемещения необходимо проводить таким образом чтобы обеспечивался эффективный режим основного процесса обслуживаемого данной установкой перемещения. В связи с этим необходимо поддерживать определённое чаще всего постоянное значение расхода F. Это и будет целью управления установкой перемещения.
Описание разработанной системы управления.
Сильными возмущениями которые будут поступать в объект управления нарушать режим его работы и приводить к непредсказуемым изменениям расхода жидкости являются:
изменение давления в аппаратах от которого и к которому транспортируется жидкость;
изменения вязкости и плотности перемещаемой жидкости;
изменение общего гидравлического сопротивления трубопровода вследствие засорения и засоления трубопроводов и арматуры.
Для того чтобы при наличии возмущений расход F был равен заданному необходимо вносить в объект управления управляющие воздействия которые будут компенсировать поступившие возмущения. В качестве регулируемой величины здесь необходимо взять сам расход F и формировать управляющие воздействия в зависимости от того насколько текущее значение расхода отличается от заданного. Оптимальным способом внесения управляющих воздействий при этом является изменение числа оборотов вала насоса.
При пуске наладке и поддержании нормального режима процесса перемещения необходимо контролировать давление на нагнетательной линии насоса температуру подшипников электродвигателя насоса температуру и давление хладоагента.
Сигнализации подлежит давление в линии нагнетания поскольку значительное изменение его свидетельствует о серьёзных нарушениях процесса. Кроме того следует сигнализировать давление в системе охлаждения температуру подшипников электродвигателя температуру хладоагента.
Противоаварийная защита организованна по двум контурам: по давлению в линии нагнетания и по температуре подшипников эл. двигателя насоса.
Выбор и обоснование выбора технических средств автоматизации.
425351333503.1 В качестве расходомера установленного на нагнетающем трубопроводе выбран вихревой расходомер Rosemount 8800D фирмы «Метран» (рис. 1).
Основные характеристики:
измеряемые среды: газ пар жидкость;
Рис. 1. Вихревой расходомер
пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений расхода:
по цифровому и импульсному выходу:
дополнительно ±0025% от диапазона;
нестабильность ±01% от расхода в течение 12 меcяцев
÷20 мА с цифровым сигналом на базе HART - протокола;
частотно-импульсный с регулируемой ценой и длительностью импульсов;
диаметр условного прохода трубопровода Dу: 15 25 40 50 80 100 150 200250 300 мм;
внесен в Госреестр средств измерений под №14663-00.
незасоряющаяся конструкция (цельнолитая или цельносварная);
отсутствие импульсных линий уплотнений повышает надежность;
повышенная устойчивость к вибрации;
новая улучшенная платформа электроники;
возможность замены сенсоров без остановки процесса;
малое время отклика;
возможность имитационной поверки;
Технические характеристики и параметры:
диапазон температур измеряемой среды - 40 232°C;
избыточное давление в трубопроводе до 25 МПа;
диапазон измеряемого расхода для воды – 88 2002 м3ч в зависимости от диаметра условного прохода.
2 Cerebar T PMC 131 – датчик для измерения давления в линии нагнетания.
Предназначен для измерений абсолютного и избыточного давления газов пара и жидкости.
надёжность работы ёмкостной керамической ячейки;
высокая стабильность измерений;
устойчивость и надёжность измерительной ячейки к повторяющимся 10-ти кратным перегрузкам;
3 Преобразователь частоты – Delta Elektronics модели VFD110B.
класс напряжения – 400 В;
максимальная мощность двигателя – 11 кВт;
максимальная выходная мощность ПЧ – 183 кВА;
номинальный выходной ток ПЧ – 24 А;
номинальный входной ток ПЧ – 25 А;
входное напряжение – 342 528 В;
частота питающей сети – 47 63 Гц;
максимальное выходное напряжение равно входному;
диапазон выходной частоты – 01 400 Гц;
рабочая темперутура – (-10 +40) оС;
4 Термоэлектрический преобразователь – ТП 0188 для измерения температуры подшипников двигателя насоса и температуры хлодоагента.
диапазон измеряемых температур – (-40 +600)оС;
длина монтажной части – L = 1000 мм;
диаметр термоэлектродов – d = 07 мм;
условное давление – Р = 01 МПа.
5 ККМСЭ-ПР — кабель компенсационный многожильный экранированный в изоляции из стеклонитки.
Кабель применяется в качестве компенсационного провода для термоэлектрических преобразователей (ТП) с НСХ типаПР (B).
— термоэлектродная проволока диаметром 02 мм (7 жил)2 — стеклонитка3 — стеклоткань4 — экран из нержавеющей проволоки
6 Измерительный преобразователь ИП-205Ех.
Измерительный (нормирующий) преобразователь (ИП) серии 205 предназначен для преобразования сигналов преобразователей термоэлектрических (ТП) в унифицированный сигнал постоянного тока 4 20 мА.
Основные особенности:
в состав ИП-205ХК входит компенсатор температуры «холодного спая»;
удобное присоединение проводов;
потенциометр подстройки «0»;
потенциометр подстройки диапазона;
клеммные соединители для подключения питания и нагрузки и два контактных штыря для подключения первичного преобразователя;
контактный штырь заземления для подключения ИП к корпусу металлической головки АГ-04;
напряжение питания — =12 36 В (при номинальном значении =(24±048) В или =(36±072) В);
потребляемая мощность — не более 08 Вт;
время установления рабочего режима:
не более 15 мин — предварительный прогрев
не более 10 сек — время в течение которого выходной сигнал ИП входит в зону предела допускаемой основной погрешности;
масса — не более 002 кг;
ресурс ИП — 15 000 часов в течение срока службы (6 лет);
межповерочный интервал — 2 года;
гарантийный срок эксплуатации — 2 года.
7 Метран-55 – малогабаритный датчик для измерения давления хладоагента на входе.
Преимущества датчиков исполнения МП:
погрешность измерений ±015%;
диапазон перенастройки 10:1;
непрерывная самодиагностика;
встроенный фильтр радиопомех;
микропроцессорная электроника;
возможность простой и удобной настройки параметровдвумя кнопками.
Диапазон верхних пределов измерений – 06 МПа.
Выходной сигнал – 4 20 mA.
8 Реле расхода лопаточного типа EIF3 предназначено для индикации наличия потока во всасывающем трубопроводе.
9 Барьер искрозащиты РИФ-А2 фирмы «Метран».
Осуществляет организацию питания и искрозащиты информативных цепей 2-х проводных датчиков с унифицированными выходными сигналами постоянного тока 4-20 мА имеющих вид защиты «искробезопасная электрическая цепь» и устанавливаемых во взрывобезопасных зонах.
Основные технические характеристики:
Питание барьера – (36 ± 36) В.
Входной сигнал – 4-20 мА.
Выходной сигнал – 4-20 мА.
Ток потребляемый барьером – 45 мА.
Напряжение на искробезопасных входах не должно превышать 205 В.
Рабочий диапазон температур – -10 60°С.
Описание схем и чертежей графической части.
Назначение структурной схемы – определить совокупность частей автоматической системы.
Функциональная схема определяет функционально блочную структуру отдельных узлов автоматизированной системы и средства автоматизации системы. Функциональная схема выполнена развернуто. Входные и выходные сигналы выполнены в виде таблицы.
Схема принципиальная питания схема принципиальная управления схема принципиальная сигнализации определяют полный состав ТСА: приборы аппараты предназначенные для реализации функции АС. На основании принципиальных схем выполняются схемы соединения и подключения внешних проводок соединения и подключения шкафа.
Схемы соединения и подключения внешних проводок. Показываются ТСА которые являются внешними по отношению к шкафам щитам управления: датчики по месту. Указывается позиции место расположения чертежи установки. Указывается кабели и провода которыми осуществляется подключение этих устройств с указанием всех характеристик: тип кабеля количество задействованных жил способ прокладки и длина кабеля. Указываются контура заземления зануления а также схематично шкафы.
План расположения оборудования и внешних проводок содержит план разрезы помещений операторной включая шкафы место и способы прокладки кабеля с указанием позиций прибора потоков с указанием размеров длин высот.