Големина на текста:
1. Сист. за автом. (СА) на техн. процеси е съвкупност от програмни
и технически средства обединени в информа-управ част, които
обработват информ от обекта на управ, и формират въздействия по
такъв начин, че изпълняват ефективно функциите по управл на
проц., а те са: осигуряване на необходимото колич и качество на
произвежданата продукция при гарантиране на безопасна работа.
Основни етапи при създаването на СА: Проектиране – Това е
процес на създаване, преобразуване и представяне в приета форма
на изображението на СА. При проектиране се извършват всички
необходими проучвателни работи, технико-иконом. анализи и
изчисления за обосноваване на СА и за подготвяне на материалите
необходими за следващите етапи. Необходимо е да се изучат
процесите, които ще се автоматизират, за да се формулират точно
задачите на управлението и показателите за неговото качество.
Определят се структурата, функциите и техн. компоненти на СА.
Изготвят се текстовите и графичните документи на проекта за
автом. - обяснителна записка, спецификации, принципни схеми за
автом, схеми на външните връзки и съед. фасади на щитове и
пултове. Монтаж - Монтажът на приборите и средствата за
автоматизация е етапът на физическа реализация на системата за
управление. Той представлява комплекс от работи, който се
изпълнява в съответствие с проекта и конкретните технически
условия. Първоначално се планира извършването на монтажните
работи и се уточняват усл. за изпълнението им и тяхното предаване.
Самото изпълнение се извършва на две части. Първата: работи
зависещи от монтажа на технолог. оборудване, подготовка на
кабелни и тръбни трасета, носещи конструкции за щитове и пултове,
монтаж на отборни устройства, стесняващи утройства, регул. органи
и други компоненти на СА свързани с апаратите и тръбопроводите.
При втората фаза се прокарват тръбните и електрически връзки и се
извършва тяхната проверка. Настройка - Настройката представлява
съгласуване на статичните и динам характ на елементите на сист за
автоматизация. Тя включва операции по: проверка, регулиране,
отладка, подготовка и осигуряване на нормален режим на СА.
2. Сист за автом. контрол САК - Предназначението на този клас
сист. е да осигуряват информ. за протичането на управл техн.процес.
При избора на парам. за контрол се изхожда от съображението: с
мин. бр. изм. да се осигури възможно най точна представа за
процеса. За да се осигури нужната информ за технико-иконом.
показатели на управл. процес, се налага да се контролира колич и
качество на крайните продукти, на консумираната топлинна и ел.
енергия, вода, пара и газ. Автомат контрол може да се реализира
чрез уреди предназначени за визуално наблюдение на парам на
процеса, т.е. "на място". По-често обаче той се организира чрез сист
за автом. дистанционен контрол, които често са подсист. на тези за
регул и защита. Сист за автом регул САР - Предназначението на
този клас системи е да поддържат постоянна стойността на регул
парам на технолог процес или да я изменят по предварително
известен или неизвестен закон. Елементите, от които е изградена
едноконтурна САР са чувств. елемент, преобразув, регулатор,
преобразув. на изх. мощност, изп. механизам и регул орган. В
зависимост от начина на техн. реализация САР могат да се разделят
на: сист за местно регул - регула без спомагателна енергия, при
които в едно у-во са обединени всички конструктивни елем. на САР
– чувств. елем., регул, изп механизъм и регул. орган. сист с
конвенционални регул. сист с многофункц контролери –
употребяват се "интелигентни" регул, които по същество са
микрокомпютри със собствена база данни. Сист за програмно-лог.
управ СПЛУ - Тези сист реализират автомат управ на технолог
процеси чрез включ и изкл на различни механизми, машини и
апарати по предварително зададена програма. Използват се при
обекти с периодично действие, както и при автомат на добре
изучени процеси, при които смущ въздействия могат да бъдат
предварително пресметнати и компенсирани. СПЛУ могат да се
реализират с релейно-контакторни схеми. В по-модерните сист за
автомат се използват управ комп. Сист за автоматична
сигнализация САС - Този клас сист известяват персонала за
настъпване на една или друга промяна в съст на обекта или сист за
управлпосредством звукови или светлинни сигнали с различна
интензивност в зависимост от степента на важност. Според вида на
признака за сигнализация, тя се разделя на: контролна - известява за
промени в обекта на управл, които не са свързани с нарушения в
работата му, напр: състояние на резервоар - пълен или празен.
технологична – реализира се или с релейно-контакторни схеми за
сигнализация или с генериране на подходящи алгоритми за
първична обработка на сигналите. системна - известява за промени в
конфиг на СА, например - пълен или частичен отказ на многофункц
регулатор, стартиране на модул през операторска станция,
прехвърляне на функции от един елемент на друг. Сист за
автоматична защита САЗ - Те осигуряват изп на последователност
от операции, с които се предотвратява настъпването на авария. Най-
голямо внимание се отделя на образуването на взривоопасни,
пожароопасни или отровни смеси. От гледна точка на реализация на
защитата те биват прости и сложни. При първите възниква само
един признак за опастност и е необходдимо да се реализира само
едно управл. въздействие, напр - изкл на магистралата за гориво при
изчезване на пламъка на газови горелки. При сложните сист за
защита признаците за опастност са няколко и се изпълнява сложна
последователност от операции за тяхното ликвидиране. Сист за
автом блокировка САБ - служат за предотвратяване на неправилна
последователност при вкл или изк на механизми, машини и апарати.
19. Основните документи на всеки проект, които определят
принципа и нивото на автоматизация се наричат принципни
(функционални) схеми за автоматизация. Те дават информация за: -
обекта на автоматизация; - структурата на сист за автомат; - техн
средства, включени в сист; - разположението на техн средства върху
щитове и панели; - вида на захранващата енергия. Означенията на
апаратите се формират с буквено-цифров код. Прието е, типът на
апаратите да се указва с първите букви от английските им названия.
Например C означава колона, R - реактор, H - топлообменник, T -
резервоар, P - помпа и т.н. Буквени означения на точките от
системата Първата буква означава измервания технологичен
параметър, а следващите букви определят функциите на точката от
системата. А – Сигнализация; C - Автоматично регулиране; D –
Плътност; Е – Електрически величини; F – Дебит; G – Размер; H -
Ръчно въздействие; I – Показване; J – Комутация; К –Време; L –
Ниво; М – Влажност; N и Y и О - Резервна буква; P Налягане,
вакуум; Q – Качество; R –Радиоактивност; S - Скорост или честота;
Т – Температура; U - Променливи величини; V – вискозитет; W -
Сила, тегло; X - Други величини; Z - Аварийно действие Цифрови
означения на контурите в сист за автомат. Цифровото означение
на контурите в сист в зависимост от големината на обекта и
възможностите за разпределянето му на възли, се извършва в
съответствие с един от следните принципи: - последователна
номерация от 1 до n независимо от буквеното означение; -
групиране на контурите от системите по тип на измервания
(управлявания) режимен параметър и последователна номерация на
точките във всяка група съгласно утвърдените граници, например за
температура могат да бъдат разрешени номерата между 100 и 199; -
контур от системата, имащ няколко места за получаване на сигнал,
може да бъде означен последователно с цифри от 1 до n, които се
разполагат след поредния номер на дадения контур и се отделят с
точка
3. Предпроектни работи - Първият стадий от проц на проектиране
е този на"Предварителните проучвания" . На този етап сеобосновава
технико-иконом целесъобразност и физическата реализуемост на
СА с определени функции и техн характ, а изводите се оформят като
"Доклад за резултатите от предварителните проучвания". След
неговото утвърждаване се пристъпва към разработване на Технико-
Иконом Доклад (ТИД). В него утвърдените варианти за СА от
предварителните проучвания се разработват паралелно, като осн зад,
която трябва да бъде решена, е уточняване на решенията по обема и
принципите на построяване на СА. Проектни работи. - Основният
стадий е т.н. Работен проект. Задачата на проектанта на този етап е
да доразработи и конкретизира утвърдения вариант за СА в такава
степен, че да може да се пристъпи към монтаж на сист. При сложни
техн обекти, за които няма готови схемни решения, понякога се
въвежда и междинен стадий на проектиране, наречен Технически
проект. Класификация на документацията на ИСУ по части:
Обща - Тя съдържа обобщена представа за разработваната ИСУ,
описание на характер. на ОУ, осн технрешения, очакван резултат.
Системно осигуряване - В тази част се разработват и обосновават
решенията по функционалната, техн и организационната структура
на ИСУ въз основа на анализ на ОУ. Информац осигуряване -
описва съвкупността от сигнали характеризиращи ОУ, масивите от
данни и документите, необходими за функциониране на ИСУ.
Включва методите за актуализация на данните и за проверка на
тяхната достоверност, регламентира начините за защита и
използването им. Програмно осигуряване - Mетодична част -
обхваща съвкупността от всички програми на изчислителния
комплекс, които се използват в ИСУ и осигуряват изпълнение на
нейните функции. Техн осигуряване - включва описание на всички
изчислителни и управ у-ва, средства за преобразув, изобразяване и
запис на информ, необходими за реализиране на функциите на ИСУ.
КИП и А - Описва пасивното оборудване и сист изградени от
класически средства за автом.
Организационно осигуряване - обхваща съвкупността от
инструкции и регламенти за персонала на ИСУ, както при нормално
функциониране, така и при отказ и авария.
Иконом ефективност, Безопастност, хигиена на труда и
противопожарнаохрана
4. Първият етап, с който започва проц на проект на СА, е
формализиране на задачата и дефиниране на показател на
ефективност за управл на конкретния техн процес. Необходимо е,
също така да се определят точно функциите на СА: контрол (изм,
показване и регистрация) регул (САР); програмно-логическо управл;
сигнализация, защита и блокировка. Показателите на ефективност за
разл видове сист са от различен тип. При сист за контрол те
обикновено са свързани с грешката на изм – абс, относ и приведена.
Тъй като правилното функциониране на сист за програмно-логич
управл, сигнализация, защита и блокировка е свързано с
изпълнението на определена последователност от операции, то при
тях показателя за ефективност е под формата на алгоритъм за
действие. Вторият етап е свързан с изследване на технолог обект на
управл. Включва: Определяне на стат и динам характер. по осн
канали на ОУ; Изследване на характер. на осн смущения и на
начините за намаляване на тяхното влияние. Третият етап е избор на
структура на СА. На този етап се дават отговори на въпроси като:
избор на точки на изм. (включително и на методите за изм), избор на
управ въздействия, структурен синтез на САР. Опр на структурата
на СА може значително да се опрости, ако се използва типово
проектно решение. Четвъртият етап е избор на алгоритми в
контурите на СА, които осигуряват изпълнението на функциите на
сист, чиято структура е определена в т. 3. По предназнач
алгоритмите са за: предварителна обработка на информ;
диагностика/сигнализация на режимите в технолог апарати;
управление; диагностика на СА. Петият - Опр на парам на
алгоритмите. Освен настроечните парам на контурите за контрол и
управл тук се разглеждат всички елем на конфигурационната база
данни в съвременните СА. Шестият - След изпълнението на петия
етап инженерният модел на СА е готов в такава степен, че позволява
посредством моделни изследвания да се определи проектния
показател на ефективност и да се сравни с този дефиниран в т.1. Ако
качеството на проектираната СА е незадоволително, са възможни
три подхода за неговото повишаване. Те се свеждат до повторно
изпълнение на работите по етапи 5, 4, 3. 7-ми и 8-ми - Ако
проектираната СА удовлетворява поставените към нея изисквания в
смисъла на ПЕ, се преминава към избор на подходяща база за
физическа реализация на ТСА и изготвяне на необходимата
документация, включително и на конфигурационната база данни
върху магнитен носител.
6. Предварителен избор на закона на регулиране по
относителнатаинерционност на обекта на управление. Изх
данни, необходими за предварителен избор на закон на регул,са
динам характер по осн канали на обекта на управл подформата на
предав функц. от първи ред с чисто закъсн, която имаследния вид:
за статичен обект:
за астатичен обект:
Типът на регулатора се определя въз основа на отношението ?O/ TO,
известно като относителна инерционност. Избор на алгоритъм при
регул с непрек действие. Изх данни за опре на закона на регул
включват: Параметрите на обекта KO, TO e ?O. Макс. доп. динам.
отклонение в единиците на регул величина-xM . Желаната степен на
пререгул, въз основа на която се избира типов прех процес -
апериодичен, с 20 % пререгулиране или с мин. стойност на
интегрално-квадратичния критерий. Допустимото време за регул -
tP . Допустимата стат. грешка - xCT . Mакс. възможни стойности на
амплитудата на смущ. изразени чрез еквивалентно преместване на
регул. орган. При избор на регулатор с непрек. действие се използва
помощен парам, наречен динам коеф на регул - RD . Toй се определя
по следните формули:
Коригиране на избрания
регул в зависимост от вида на технолог парам. Всеки режимен
парам има особености от гледна точка на управл. Често те са
определящи за приложимостта на даден закон на регулиране.
5. Избор на регулиращи въздействия. За да се осигури достигане
на зададената стойност на ПЕ, е необходимо да се стабилизират осн
режимни парам на технолог процес или да се изменят по
предварително определен или неизвестен закон. Ето защо за управл
въздействия се приемат онези входни или изходни парам, които
имат най-силно влияние върху тях, т.е. избират се каналите с най-
големи предавателни коеф. Те могат да се определят въз основа на
стат характер на обекта на управл. Вижда се, че по-стръмна е
характер съответстваща на вход Xa спрямо тази на Xb. Ето защо по-
целесъобразно е да се управлява чрез първото входно въздействие.
При многосвързаните обекти, е целесъобразно, да се избират като
регул онези канали, които влияят силно върху регулир величина и
слабо върху останалите. Избор на точки за изм. Точките на изм, в
които се разполагат чувств елем, трябва да се изберат по такъв
начин, че да осигуряват мах предав коеф при мин. инерционност.
Този проблем възниква с особена сила в апаратите, в които
съществуват определени профили или полета на режимните
параметри. Типичен пример за това са ректификационните колони.
Означения N - брой на тарелките по височина на апарата, Т [0C]
-относит изменение на темп в/у всяка тарелка, +?Q - увеличаване на
топлината, която постъпва в подгревателя на колоната.
Избор на схема за регул. на САР. Той се извършва в следната
последователност: а) Определя се класа сист, за които ще се
извършва проектирането - за стабилизация, за изменение на
заданието по предварително известен или неизвестен закон и т.н.
б) Определя се стат и динам точност на едноконтурните сист въз
основа на динам коеф на регул - Rд. в) Ако Rд превишава
допустимата си стойност поради голяма инерционност на обекта на
управл, се налага схемата да се усложни. г) Ако незадоволителната
работа на едноконтурната сист за регул се дължи на силни
смущаващи възд, се избира най-удобния от следните варианти:
стабилизиране на вх материални и енергийни потоци към техн
процес; синтез на комбинирани систза компенсация на измерими вх
възд; синтез на оценители за компенсация неизмерими смущаващи
въздействия. д) Ако обектът на управление работи при големи
промени в натоварването, които не могат да бъдат избегнати поради
естеството на техн процес, са възможни следните подходи: САР се
проектира за режим, който отговаря на математ очакване по
отношение на натоварването; синтезират се САР с активна или
пасивна адаптация на парам на алгоритмите за управл.
7. Избор на фирма-производител. Осн за избора на фирма произв
са цената, сервиза, обучението на персонала и перспективите за
развитие на СА. Задачата обаче се усложнява от разнообр на
характет (наличието на специални такива за всеки производител),
липса на единна терминология и техн изисквания. Изборът
преминава през три етапа: А. Изготвяне на описание на технолог
процес на задачите, структурата,функц на сист за автомат в такъв
вид, че специалистите на потенциалната фирма-доставчик и на
внедрителя да могат да изработят обща платформа за взаимно
разбиране. Най-често описанието се оформя като “Техническо
задание за изготвяне на оферта”. Примерно съдърж:“Техническо
задание за изготвяне на оферта 1. Част Обща: 1.1. Архитектура
на СА. 1.2. Общи изисквания: да осъществява връзка със сега
съществуващата СА; компютърът, предназначен за супервайзорно
управл, да решава следните задачи: пресмятане на параметрите на
технолог. режим, моделиране на процесите, оптимално управл.;
всички съобщения да бъдат на кирилица; мониторите да са с размер
над 19’’; релейните изходи да бъдат 24 V; ОС да бъде индустриално
изпълнение със степен на защита IP 54; ОС да пазволява
програмиране на SOPL. 2. Изисквания по подсистеми: 2.1.
Описание на вх. и изх. 2.2. Информационни функции на СА. 2.3.
Контролни функции на СА. 2.4. Подсистема за сигнализация. 3.
Офертата трябва да съдържа описание на: цени поподсистеми;
условия на плащане и доставка; период и др. условия на гаранция;
условия и цени за обучение на персонала; проектни материали;
листа с референции. Б. Вторият етап е събиране на информ. за
предлаганите на пазара системи от ТСА – цени, проектна
ефективност, спесификации. В. На третият етап трябва да се
изготви база и метод за сравнение на ТСА. Освен условията
изброени в ТЗИО следва да се отчитат и фактори като: финансово
положение на фирмата-доставчик; перспективни планове; помощ
при обновяване на тeхн. и програмните средства; организация на
ремонтната дейност (срокове, разстояния). 2 Избор на захранваща
енергия. Въпросът за избор на захранваща енергия е фундаментален.
Според вида й сист. могат да бъдат: електрически, пневматични,
хидравлични.
8. Определения: Взривоопасна се нарича смес на въздух или други
окислители с горливи газове, пари на лесно възпламеними течности
или горлив прах, която при определени концентрации може да се
взриви от искра, открит пламък, при нагряване и т.н. Горливите
газове (метан, водород, сяровъглерод, СО и др.) са взривоопасни
при всякакви темп. Лесно възпламеними течности са тези, чиито
пари се самозапалват при опр. темп. и наляг. на парите. Типични са:
бензол, бензин, етер, ацетон, спирт. Горлив прах или влакна са
онези, които имат долен праг на взриваемост под 65 г/м3.
Взривооп смеси се х-ризират със следните показатели: Горна/долна
граница на взриваемост - съответно най-високата или най-ниската
стойност на концетрацията на пари на ЛВТ, горящи газове или прах
(влакна) във въздуха, над която или под която не може да възникне
взрив дори при наличие на искри, електрическа дъга, открит пламък,
при нагряване и т.н. Темп на самовъзпламеняване - определена по
стандартен метод най-ниска темп, до която едно в-во трябва да се
нагрее равномерно така, че да се възпламени без страничен
източник на запалване. Лек газ / Тежък газ / Кондензиращ газ.
Тежките газове и пари се разполагат в долната част на производств
помещения, където се намират апаратите, уредите и другите средтва
за автоматизация, докато леките газове и пари свободно се издигат и
се натрупват в горната част на помещенията. Ето защо най-опасни
са тежките газове и пари, които имат ниска темп на
самовъзпламеняване и граница на взриваемост. Взривоопасна зона
- това е пространството, в което съществуват или могат да се появят
взривоопасни смеси и в границите, на което върху изпълнението на
електрооборудването се налагат определени ограничения
позволяващи да се намали вероятността за възникване на взрив
поради работата на това оборудване. Видове взривобезопасни
изпълнения. - Съществуват 3 осн метода за предотвратяване на
запалването на взривоопасна смес: Взривонепроницаемост.
Взривонепроницаемо изпълнение (Exd) - частите на ел у-во, които
могат да предизвикат възпламеняване на сместа, се поставят в
обвивка, която издържа налягането на взрива и не позволява
предаването му на околната взривоопасна среда. Изпълнение с
масло (Exo) - частите на ел. у-во, които могат да предизвикат
възпламеняване на сместа, се потапят в масло на такава дълбочина,
че ел. дъги, искри, горящи части и т.н. не могат да възпламенят на
околната взривоопасна среда. Изпълнение с кварцов пясък (Exq) -
частите на ел. у-во, които могат да предизвикат възпламеняване на
сместа, се поставят в кварцов пясък на такава дълбочина, че
електрическите дъги, искри, горящи части и т.н. не могат да
възпламенят на околната взривоопасна среда. Продухване.
Изпълнение с продухване под свръхналягане (Exf) - частите на
ел. у-во, които могат да предизвикат възпламеняване на сместа, се
поставят в обвивка или инертен газ с цел отстраняване на
взривоопасната смес. Изпълнение под статично свръхналягане
(Exu) - частите на ел. у-во, които могат да предизвикат
възпламеняване на сместа, се поставят в обвивка. Изпълнения с
повишена сигурност. Искробезопасно изпълнение (Exi) – ел.
вериги в устройствата се пресмятат по такъв начин, че е невъзможно
образуване на електрически искри, както при нормална
експлоатация, така и при повреда.
11. Последователност при избор на регулиращи органи. 1.В
зависимост от раб условия се определя конструктивния тип на РО 2.
Пресмята се мин пад на налягане върху него - ?PMIN . 3. Определя
се необходимата условна пропускна способност - KVY . 4.
Извършва се проверка за кавитация. 5. От каталог се избира РО и се
построява теоретичната му разходна характеристика. Мин пад на
налягане (?PMIN ) представлява разликата в наляг. пред ( P1 ) и
след ( P2 ) регул. орган, т.е.: Когато P1 и P2
са неизвестни или неизмерими, мин пад на налягане се определя по
изчислителен път въз основа на схемата на технологичния участък.
където P0 и PK са наляганията в
началото и края на технологичния участък; Z - разликата във
височините между началото и края (знакът пред Z е плюс, ако
началото е разположено по-високо от края на участъка и е минус - в
обратния случай); ? - плътността на флуида. Условната пропускна
способност е основният каталожен параметър за избор на регул.
органи. В зависимост от типа на работния флуид (течност, пара или
газ) тя се пресмята по различни формули.
Подкритичен пад на налягане се наблюдава, когато:
Надкритичен пад на налягане се наблюдава, когато:
10. Основни парам характеризиращи регул органи.
Диаметър на условния проход ( DY ) - ном диам на отвора на
присъединителната арматура, предназначен за пропускане на раб.
среда. Действителният диам може да се отличава от условния.
Протичащ макс дебит (QMAX ) - дебитът от работен флуид, който
трябва да пропуска напълно отворения регул орган. За газове макс
дебит се преизчислява за нормални условия. Условен ход ( hY ) -
пълният ход на стеблото или на вала на регул. орган. Условно
налягане ( PY ) - най-високото надналяг, при което се осигурява
продължителна и безопасна работа на регул орган при темп на раб.
среда 20 0C . Работно налягане ( PP ) - най-високото надналягане,
при което се осигурява продължителна и безопасна работа на регул
орган при реалната темп. на раб, среда. Maкс. пад на налягане
(?PMAX) - падът на наляг върху напълно затворения регул орган
при темп на раб среда 20 0C , при който се осигурява
продължителна и безопасна работа. Пропускна способност ( KV ) -
обемният дебит на течност с плътност 1000 kg / m3 протичащ през
регул орган върху, който е създаден пад на налягане 1 atm. Условна
пропускна способност ( KVY ) - обемният дебит на течност с
плътност 1000 kg / m3 протичащ през напълно отворен регул орган
върху, който е създаден пад на налягане 1 Класификация на регул.
органи по конструктивен признак Едноседални вентили:
Кoнструктивното оформление на тези РО включва едно седло
(отвор, през който преминава работния флуид) и затвор, задвижван
от линейно преместващо се стебло. Приближаването
(отдалечаването) на затвора до (от) седлото води до стесняване
(разширяване) на проходното сечение, през което преминава
работната среда, като по този начин се намалява (увеличава) дебита
на протичащия флуид. Основното им преимущество е, че имат
висока степен на херметичност при напълно затворено положение.
Работната среда упражнява натиск върху затвора само от една
страна, ето защо той не е балансиран и изисква сравнително големи
усилия за преместване. Двуседални вентили. Кoнструктивното
оформление на вентилите от този тип е такова, че раб. среда се
дроселира от сист от две седла и затвори, разположени
срещуположно и задвижвани от постъпателно преместващо се
стебло. Предназначени са за вграждане в прави тръбопроводи.
Основното преимущество на двуседалните вентили е, че натискът на
работната среда върху двата затвора се уравновесява. Ето защо
усилието за преместването им е по-малко от това при
едноседалните, което определя областта на приложения на тези
регул. органи - средни и големи дебити. Те обаче имат по-ниска
степен на херметичност от едноседалните при напълно затворено
положение. Не се препоръчва употребата им при големи линейни
скорости на газове или пари, тъй като възникват значителни
вибрации и шум. Трипътни вентили. Конструктивното оформление
на тези регул. органи е такова, че имат два фланеца (входа) за
присъединяване към тръбопроводи за входящи потоци и един - за
изходящ (изход). Тъй като много често се използват за поддържане
на определено съотношение при смесване на два потока от работни
флуиди, те се наричат също смесителни. Регулиращи клапи.
Конструктивното оформление на регул. органи от този вид е
опростено. Дроселирането на потока в тях се осъществява, като
сечението на тръбопровода се притваря или отваря посредством
въртеливо движение на преграда (клапа), която играе ролята на
затвор. Конструкцията им позволява прилагане и при тръбопроводи
с правоъгълно сечение. Опростената конструкция е причина за два
основни недостатъка. Сравнени с изброените по-горе вентили те
имат значително по-висока степен на нехерметичност при напълно
затворено положение. От друга страна стремежът на потока да
затвори клапата води до възникване на реактивен съпротивителен
момент. Ето защо те се нуждаят от мощни изпълнителни механизми.
Основното им предимство е, че могат да се използват за регулиране
на потоци от флуиди в тръбопроводи с много големи условни
диаметри. Шлангови вентили. Конструктивното оформление на тези
регул. органи включва затвор с особена форма, която осигурява
праволинейно движение на потока през вентила. Поради
отсъствието на мъртви пространства. те са подходящи за
дроселиране на флуиди съдържащи твърди примеси. Диафрагмени
вентили. Конструктивното оформление на тези регул. органи е
такова, че затворът им се изпълнява под формата на диафрагма от
киселиноустойчив каучук. Ето защо са предназначени са за
дроселиране на потоци от агресивни среди (киселини или основи).
Кранови (топкови) вентили. Конструктивно затворът на тези
вентили е оформен като сфера, в която е пробит канал за протичане
на раб. среда. При завъртане на сферата последният се притваря или
отваря и така се променя дебита на преминаващия флуид. Поради
праволинейността на потока и липсата на мъртви зони те са особено
подходящи за нехомогенни, т.е. съдържащи твърди примеси среди.
Ето защо се използват в хартиената промишленост. Особената
форма на затвора улеснява затварянето или отварянето на вентила,
ето защо са необходими изпълнителни механизми с малка мощност.
Недостатък са нелинейните им разходни характеристики, но чрез
подходящо свързване с изходния вал на изп. мех. те могат в
значителна степен, да се линеаризират. Шибъри. Това са регул.
органи с най- проста конструкция. Затворът им е от метален лист,
който се спуска перпендикулярно на протичащия поток и така
изменя проходното сечение. Простата конструкция, ниски цени, но
също така и ниска надеждност и необходимост от мощни изп. мех.
12. Проверката за кавитация се извършва тогава, когато
протичащият флуид е течност. Явлението се наблюдава, тъй като
течностите са несвиваеми и при преминаване през дроселиращото
сечение вследствие стесняването на потока, линейната му скорост
нараства, а налягането – спада.
Ако стойността на
налягането не става по-ниска от тази на наситените пари (крива 1),
няма промени в състояние на протичащия флуид, следователно няма
и кавитация. Ако обаче то стане по-ниско от наситеното (PH ) за
съответната темп., започва бурно изпарение на течността, като се
образуват парни мехурчета. След преминаване на потока в зоната
след вентила, където сечението е по- голямо, наляг. се повишава над
PH . Това е съпроводено от разрушаване на мехурчетата с отделяне
на значителна по количество енергия. Процесът предизвиква
вибрации и удари в РО.Kавитацията е нежелателно явление.
Вероятността за появата й може да се провери по следния начин.
Определя се падът на налягане, при който възниква кавитация -
?PKAB : , KC е коефициент на кавитация,
а PH е абсолютното наляг на наситените пари на течността при
темп. преди вентила t1. Определянето на теоретичните разходни
характер се извършва въз основа на номограми. Построяването
протича в следната последователност: 1. Определя се кривата на
теоретичната характеристика, като се избира онази, която има
стойност най-близка до изчислената въз основа на съотношението:
, където KVMAX е условната пропускна способност
на избраният от каталог РО, KTP - условната пропускна способност
на тръбопровода 2. Изчислява се макс. приведен дебит:
който позволява да се отчете различието между
изчислената стойност на условната пропускна способност (KVY) и
тази на избрания от каталог РО (KVMAX). 3. От стойността на
ордината, която съответства на qMAX се построява хоризонтала до
линията n = 0 , след което се издига перпендикуляр до кривата
отговаряща на показателя n, изчислен на първата стъпка. Така се
определя макс. дебит, който ще пропуска РО. Дори и да бъде
отворен повече, поради съпр. на тръбопровода потокът от флуид
няма да нарастне. 4. Определя се мин. дебит по формулата:
където QMIN е мин дебит, който по задание
трябва да пропуска РО.
21. Основни правила при оформяне на принципните схеми.
Принципните ел схеми за автоматизация (ПЕСА) изобразяват
връзките между ел уреди, апарати, устройства или техните
елементи, които осигуряват автоматично управл на технолог.
процес. ПЕСА са основния документ на проекта, защото по тях се
изпълнява монтажа настройката и се осъществява експлоатацията на
електр устройства в сист за автоматизация. В общия случай
принципните ел схеми за автоматизация трябва да съдържат: а)
силовите вериги с поясняващи надписи; б) елементарните схеми на
управл, регул, измерване, защита, блокировки и сигнализация с
таблици с поясняващи надписи; в) контактите на апарати, уреди и
релета от дадената схема, които участват в други схеми; г)
контактите на апарати, уреди и релета от друга схема, които
участват в дадената схеми; д) диаграми и таблици за включване на
контакти, релете, превключватели, програматори, крайни
изключватели; е) технологична схема, която пояснява циклограмата
на работата на оборудването и схемите за блокировка; ж) списък на
чертежите, които имат отношение към дадената схема; з) пояснения
и забележки, ако са необходими; и) списък на елементите.
Съгласно БДС общите силови вериги се изобразяват като
хоризонтални линии с дебелина 1.5/ 2 mm и разстояние между тях
10 / 15 mm. За фазовите проводници се използва означение LX,
където X е No на фазата. Нулевият се означава с N . Силовите вериги
на отделните потребители (електродвигатели, трансформ. и др.) се
изобразяват върху схемата като вертикални линии с дебелина 1/1.5
mm и разстояние между тях 15 / 20 mm. Елементните схеми се
разполгат в дясно от силовите линии.
Всички
комутиращи/превключващи устройства се изобразяват в нормално
положение, т.е. когато във веригите на схемата няма ток, а също
така подвижните контакти не са подложени на външно мех
въздействие. Желателно е, токоприемниците (бобините на
пускатели, контактори, релета) и техните контакти да се подреждат
в една или няколко вертикални линии, защото това улеснява
четенето на схемата. Пусковите бобини на контакторите се поставят
макс. близо до нулата във веригата, за да се избегне погрешното им
сработване при евентуални къси съединения. При наличие на
еднотипни вериги в ПЕСА се допуска, да се изобразят първата и
втората и след прекъсване в линиите за връзка и последната, като се
отчитат буквено-цифровите означения на пропуснатите вериги. На
всички елементи на ПЕСА се присвояват буквено-цифрови
означения. Буквената част на идентификатора отразява функцията
на елемента, а цифровата - поредния му номер. Ако върху дадена
схема се изобразяват контакти на уреди от друга схема, те се
разполагат в рамка, до която се указва номера на чертежа, върху
който е изобразен основния уред. Ако се използват
многопозиционни уреди (крайни изключватели, превключватели и
т.н.) в схемата трябва да е дадена и диаграма за затваряне на
контактите.
14. Основни етапи при обработването на информ в съвременни
упр у-ва. Инф. за контурите на сист. за автом. в съвремените сист.
за управле се форматира във функционални единици, наречени
точки. Точката в една система за управ. е понятие,което обобщава
цялата информ свързана с един контур предназначен за контрол,
регул., сигнализация, защита и блокирока. Схемата съдържа: Блок за
изчисляване на входната величина (проверка за достоверност на
цифровия сигнал; преобразуване на вх. величина в инженерни
единици; цифрова филтрация; първична обработка на сигнала
съобразно начина за неговото формиране) Блок за обработка на
входната величина (проверка на степента на изменение на
величината; технологична сигнализация) Блок за формиране на
управляващо въздействие (изчисляване на стойността на управл
въздействие; извършване на лог. операции върху вх. величина,
свързани със защита или блокировки; пресмятане на технико-
иконом, показатели) Блок за обработка на изх. сигнал. В него се
изпълняват редица проверки, свързани с физическата реализуемост
на управл. въздействие: допустима ли е стойността на изх. сигнал;
каква е възможната/разрешената посока на изменение на управл.
въздействие; съществуват ли необходимите софтуерни и хардуерни
връзки за извеждане на изходния сигнал. Стандартни алгоритми за
обработка на сигналите. Трансформиране на вх сигнал в
инженерни единици. Информ за режимните параметри, която
постъпва в управ у-ва, е число в двоичен код. Тя има колич.
стойност, но няма качествени показатели, като: тип на технолог.
величина; диапазон на нейното изменение; единици, в които се
измерва. Ето защо се налага, тя да бъде преизчислена по следния
израз:
където: UH e UL са граници на диапазона на
технологичния параметър в инженерни единици; DH e DL - граници
на двоичния сигнал; X - въведената стойност на сигнала в двоичен
код; PV - стойност на входната величина в инженерни единици.
Проверка за достоверност на входния сигнал. Проверка на
стойността на сигнала за величината. Същността й се свежда до
сравняване на постъпилото значение на сигнала с допустимите
горна и долна граници. Проверка за скоростта на нарастване на
сигнала. Този вид недостоверни стойности се дължи на наличието
на силни електромаг. смущения. В резултат на индукцията, която ги
съпътства, сигналите в токовите кръгове към нормиращите
преобразуватели се деформират силно. Ето защо се задава гранична
стойност на нарастване на вх. величина. Алгоритмите за проверка за
достоверност са задължителни при обработката на информ. във
всяка точка. Ето защо тяхното прилагане не се указва при
конфигурирането, а се дефинират само съответните ограничения.
Цифрова филтрация. За отстраняване на високочестотните
смущения, съпътстващи аналого- цифровото преобразуване на
входния сигнал, най-често се използва експоненциален филтър.
Обработка на вх сигнал от чувствителен елемент за темп.
Съществува група от алгоритми, които са предназначени за
линеаризация на сигнали от термодвойки, термосъпротивления и
пирометри. Алгоритми за компенсация при измерване на дебити.
Тази група алгоритми служи за отчитане на отклоненията в раб.
условия от проектните. Те се различават един от друг по фазовото
състояние на изм. флуид и типа на чувствителния елемент. Матем.
функции. Най-често се използват следните матем. функции:
сумиране, изваждане, умножение, деление, корен квадратен,
абсолютна стойност; логаритъм; експонента. Операции с цифрови
сигнали. Основните алгоритми в тази група са: "И", "ИЛИ", "НЕ",
"Изключващо ИЛИ", таймери, броячи. Алгоритми за обработка на
входната величина. Алгоритъм за технолог. сигнализация. При
излизане на регулируеамата величина извън зададените технолог.
граници автоматично се сигнализира за това звуково и светлинно и
се генерира съобщение.Алгоритъм за генериране на съобщения за
значително изменение на стойността на технолог. параметър.
Алгоритми за формиране на управл. въздействие. Стандартен
ПИД - алгоритъм. В програмното осигуряване на всички
съвременни средства за регул на непрекъснати процеси е включен
ПИД закон Идеален ПИД алгоритъм. Той се среща сравнително по-
рядко от стандартния ПИД закон (обикновено в у-ва от високо
йерархично ниво), тъй като има по-лоши филтриращи свойства.
Алгоритъм за съотношение. Предназначен е за формиране на
заданието на подчинен контур в схема за поддържане на
съотношение.Интегро-диференц. звено. Алгоритми за статично
преобразуване на информацията.В групата на тази алгоритми
попадат: аритметични; логически; селектори на сигнали.
Алгоритми за обработка на изх. сигнал. Проверка за границите на
изх. сигнал. Изменението на изх. величина, се извежда под формата
на физически сигнал на упр. въздействие само, ако по абсолютна
стойност превишава зададена мин. стойност ( в проценти).
Алгоритъмът е задължителен при обработка на информ. Ето защо
той не се избира, а само се въвеждат ограниченията за него.
Алгоритъм за възможната посока на изменение на изходния сигнал.
Всъщност функцията, която се реализира в съвременните управл. у-
ва, засяга най-вече интегриращото действие на регулатора. Чрез
въвеждане на ограничения се изключва сумирането на сигнала на
разсъгласуване, ако регул. въздействие е достигнало зададена
граница. Алгоритъмът е постоянно действащ, т.е. той не се избира в
процеса на конфигуриране, а - само се указват граничните стойности
на действие на интегриращата съставяща. Алгоритми за проверка на
наличието на софтуерни и хардуерни връзки за извеждане на
сигнала. Тези алгоритми са вградени задължително в базата данни
на упр. y-во, но са "невидими" за потребителя.
22. Принципни ел схеми за сигнализация Принципна схема за
сигнализация на ИМ с две работни положения - вкл и изключен
Използвани са следните условни означения: SB1 - бутон за
включване; SB2 - бутон за изключване; KM - магнитен контактор
(пусков за електродвигателя); КМ1 - нормално отворен контакт,
който блокира пусковия бутон; КМ2 - нормално отворен контакт,
който затваря веригата на HL2; КМ2 - нормално затворен контакт,
който отваря веригата на HL3; HL1, HL2 и HL3 - лампи, които
светят при сигнализация на положения съответно HL3 - "изключен",
HL1 и/или HL2 - "включен"; КК1 - нормално затворен контакт на
реле за токова защита, който предпазва контактора при
претоварвания или къси съединения. Схема за сигнализация при
изп. мех. с две крайни работни положения - "отворен" и "затворен".
На
схемата са използвани следните означения: SQ1 и SQ2 са контакти
на крайни изключватели, чието състояние в зависимост от
положението на ИМ се илюстрира от диграмата за тяхната работа;
HL1 и HL2 са лампи, които сигнализират състоянието на ИМ. В
конкретния случай схемата осигурява следната сигнализация: - ИМ
е отворен - свети лампа HL1; - ИМ е затворен свети лампа HL2; -
ИМ е в междинно положение - светят и двете лампи HL1 и HL2.
Схеми за технолог, сигнализация: Предназначението на тези
ПЕСА е да известят персонала за достигане на зададена стойност от
определен режимен параметър. Сигнализацията за това събитие се
инициира от затваряне на технологичен контакт.
KT1 – нормално
отворен технологичен контакт; HL2 - лампа сигнализираща
светлинно достигането на определена стойност от режимния
параметър; HA1 - звънец сигнализиращ звуково достигането на
определена стойност от режимния параметър; SB2 - бутон за
опознаване на сигнализацията; KM1 - нормално отворен контакт,
който самоблокира SB2; КМ - контактор на реле за опознаване на
сигнализацията; КМ2 – нормално затворен контакт, който изключва
звънеца при натискане на SB2; SB1 - бутон за проверка на
изправността на схемата; HL1 - лампа, която индикира наличие на
захранващо напрежение; R1 - товарно съпротивление; R2 и C1 -
група за искрогасене (използва се при мощни контакти).
25. Основание и цел за извършване на предварителните
проучвания. Описват се основанията и документите за
разработване на настоящите предварителни проучвания. В
зависимост от дадения обект целта на разработката се конкретизира
и уточнява. При непрекъснати производсвтени процеси тя може да
бъде: 1. Осигуряване на безопасно функциониране на техн обект на
управл. 2.Стабилизиране на параметри на входно-изходните потоци
в технолог обект на управл (ТОУ). 3.Стабилизиране на режимните
параметри в ТОУ. 4.Оптимизация на процесите в ТОУ. Техн х-тика
на обекта. Технолог процес и технолог съоражения. На основание
на технолог задание се дава кратка информ за технолог процес,
която се отнася до парам подлежащи на контрол, изм и регул. Прави
се кратко описание на технологията и технолог съоражения.
Съществуваща автоматизация. Прави се преглед на съществуващата
автоматизация на проектирания обект, като за целта се събират
данни за техн равнище на автоматизацията на обекта, техн х-
ристики на сист и приборите, степента на централизация на
контрола, мястото и начина на монтаж на приборите, организацията
за обслужване и ремонт. Експлоатационни условия. Определят се от
характеристиките на околната и работната среда, в която се
монтират и работят техн средства за автомат (ТСА), както и от
удобството за монтаж, експлоатация, обслужване и ремонт. Те
влияят върху надеждността, точността, износоустойчивостта и
други х-тики на приборите. Източници на енергия. В зависимост от
вида на сист за автомат информацията за енергията трябва да
включва данни за: ел енергия (мощност, напрежение, честота),
въздух (налягане, дебит, влажност, запрашеност), пара (темп, наляг,
количество), флуид-течност (темп, наляг, количество, вискозитет).
Кабелни и тръбни трасета и командни зали. Проучват се наличието
на кабелни и тръбни трасета и командни зали и възможностите за
изграждане на нови такива. Обзор и анализ на перспективите за
развитие на обекта. Обзор и анализ на аналоги обекти у нас и в
чужбина. Проучват се наличието, характера и същността на други
наши и чужди разработки за реконструкция и модернизация на
обекта. Прави се анализ на опита от други аналогични обекти у нас
и в чужбина и се установява дали има и други възможни решения на
въпросите на автоматизацията. Изводи от анализа. Дава се оценка
за: 1. Пригодността на технологията и технолог съоръжения за
автом. 2. Състоянието на съществуващата автомат. 3. Влиянието на
експлоатационните условия. 4. Правилността на съществуващите
схемни и приборни решения 5. Наличието на необходимите
източници на енергия с необходимата мощност за вкл на нови
консуматори или необходимостта и възможността за проектиране на
нови източници. 6. Възможността за ползване на съществуващите
кабелни и тръбни трасета и канали и необходимостта и
възможността за прекарване на нови. 7. Съществуващите командни
зали от гледна точка на тяхното състояние, възможност за монтаж
на допълнителни ТСА и необходимостта от разширение и
изграждане на нови командни зали. 8. Целесъобразността от
съществуващата организация и функционална структура и
необходимостта от нейното изменение. 9. Състава и квалифик на
персонала и необходимостта от изменение на щата и повишаване на
квалифик. на последния. 10. Х-ките на технолог процес и техн.
съоръжения, съществуващата автомат, експлоатационните условия,
източниците на енергия, кабелните и тръбните трасета и канали и
командни зали за проучените сродни обекти.
23. Схеми за управление на изпълнителни механизми
Основен елемент на ПЕСА са схемите за управление на промишлени
изпълнителни механизми. Обикновено представляват асинхронен
двигател, свързан с редуктор. Основните изисквания към схемите за
управление на ИМ са: 1. Захранването на силовите вериги да се
осъществява от мрежата за променлив ток със стандартни
напрежения (например - 220 v или 380/220 v). 2. Схемите да имат
защита от претоварване и къси съединения, както в силовите вериги,
така и във веригите за управление и сигнализация. 3. При
използване на контакти на управляващи апарати, крайни
изключватели, блокиривъчни вериги и др. последните трябва да са
свързани от страната на фазата, а бобините на пускателите - към
нулата. Така се предотвратяват грешното им сработване при къси
съединения към земя във веригите за управление. 4. Схемите за
управление на ИМ трябва да осигуряват възможност, както за
дистанционно управление от щит или пулт, така и за автоматично -
от съответното управляващо устройство. 5. Схемата трябва да
изключва възможността за едновременно подаване на командни
сигнали от устройството за дистанционно управл и това - за
автоматично. 6. Схемата трябва да изключва възможността за
едновременно подаване на захранващо напр. към двете бобини на
магнитния пускател.
На фигурата е показана схема за управл на ИМ, както в автом режим
- чрез контакти KT1 и KT2, така и в дистанционен - с бутони SB2 и
SB3. При подаване на управляващ сигнал към единия от двата
контактора (KO или KZ) другият се блокира посредством нормално
затворените контакти KO2 или KZ2. При пълно отваряне или
затваряне на регулиращия орган контактите на крайните
изключватели SQZ2 и SQO2 прекъсват веригата на магнитните
пускатели, SQZ1 и SQO1 затварят веригата на съответната
сигнализираща лампа. В случай на механична повреда (заяждане) на
ИМ контактите на токовите релета КТZ1, KTZ2, KTO1 и KTO2
съответно прекъсват веригата на магнитния пускател и затварят тази
на индикиращата лампа HL3. Принципни електрически схеми на
системи за автоматично регулиране. В случаите, когато се
използват стандартни регулиращи устройства от серийно
произвеждани сист, се прилагат типови схеми на свързване. Ето
защо задачата за съставянето на последните се свежда до
изобразяване върху чертежа на: чувствителния елемент,
преобразувателя за унифициран сигнал, регулиращото устройство,
преобразувателя на изходна мощност, изпълнителния механизъм,
както и на спомагателните уреди за захранване, защита,
дистанционно управление, сиганализация и връзките между тях. За
да се намали трудоемкостта на задачата за изготвяне на ПЕСА,
сложните електронни уреди се изобразяват опростено (например
като правоъгълници или окръжности), като се показват клеморедите
за входните, изходните и настроечните сигнали. Ако системата за
регулиране е проста и се проектира от нестандартни регулиращи
устройства, тя се изобразява в разгънат вид така, че да се получи
ясна представа за нейната работа.
На схемата са използвани следните означения: TB0I е клеморедът с
номер I, разположен върху терминалния панел на управляващото
устройство; Тr. No 1 е преобразувателят за унифициран сигнал за
основната регулируема величина (PV), a Тr. No 2 е преобразувателят
за унифициран сигнал за спомарателната регулируема величина
(RV); R7165 е преобразувател на изходна мощност, който
трансформира управляващото въздействие от сигнал 4-20 mA
ограничен по мощност до 35 VA, в променливотоково напрежение
220 v с достатъчна мощност да задвижи
изпълнителния механизъм (М940); АP4001 е нормиращ
преобразувател на сигнал от термосъпротивление (Pt 50) в
унифициран сигнал 4-20 мА. На схемата са показани означенията на
клемите и връзките между тях. Освен това са добавени и
съпротивленията R1, R2 и R3. Първите 2 са необходими за
преобразуване на токовия сигнал от 4-20 мА в напреженов с обхват
1-5 V. R3 служи за преобразуване на управляващото въздействие от
4-20 мА в сигнал, който кореспондира на диапазона на заданието на
R7165, тъй като на практика това е пропорционален регулатор за
положение на изпълнителния механизъм. Сигналът за обратната
връзка се получава от потенциометъра.

Това е само предварителен преглед

За да разгледате всички страници от този документ натиснете тук.

Mоделиране на процеси

Сист. за автом. (СА) на техн. процеси е съвкупност от програмни и технически средства обединени в информа-управ част, които обработват информ от обекта на управ, и формират въздействия по такъв начин, че изпълняват ефективно функциите по управл на...
Изпратен от:
iskrennaa
на 2010-06-04
Добавен в:
Пищови
по Автоматика, изчислителна техника
Статистика:
31 сваляния
виж още
 
Домашни по темата на материала
моля решете задачата
добавена от kristina.todorova.520 10.01.2013
5
40
Колко процентов разтвор ще се получи, ако към 50г вода се прибавят 200г 7,5%-ов разтвор на спирт?
добавена от lupova 23.01.2012
2
43
 
Онлайн тестове по Автоматика, изчислителна техника
test 343434
изпитен тест по Автоматика, изчислителна техника за Родители от 2 клас
test 343434
(За отличници)
35 минути
1
13
1
11.09.2014
Тест по електрически елементи на системите за автоматизация
тематичен тест по Автоматика, изчислителна техника за Ученици от 11 клас
Общи сведения и видове датчици. Електрически генераторни датчици. Параметрични датчици. Сравняващи устройства. Изпълнителни механизми и регулиращи органи. Тематичен тест по автоматика и изчислителна техника. Въпросите са само с един верен отговор.
(Лесен)
22
34
1
24.08.2012
» виж всички онлайн тестове по автоматика, изчислителна техника

Mоделиране на процеси

Материал № 523034, от 04 юни 2010
Свален: 31 пъти
Прегледан: 82 пъти
Предмет: Автоматика, изчислителна техника
Тип: Пищов
Брой страници: 3
Брой думи: 5,945
Брой символи: 36,219

Потърси помощ за своята домашна:

Имаш домашна за "Mоделиране на процеси"?
Намери бързо решение, с помощтта на потребители на Pomagalo.com:

Последно видяха материала