Краткая характеристика преобразователя давления САПФИР-22

Датчика давления преобразователя "САПФИР-22" установлен на трубопроводе после насосов “ледяной воды”. Электронный блок датчика преобразует изменение давления в стандартный сигнал постоянного тока. Чувствительный элемент, как правило, защищен от измеряемой среды с помощью гофрированной металлической мембраны, изготовляемой из коррозийно-стойких материалов. Отличительной особенностью дифманометров серии “САПФИР-22” является то, что их выпускают в виде многопредельных приборов с возможностью настройки без изменения каких-либо конструктивных элементов на максимальный, минимальный и промежуточный пределы.

Работа датчиков давления заключается в следующем. Измеряемое давление воздействует на воспринимающий элемент-мембрану. Последняя деформируется и передает воздействие через шток (передающий элемент) на балку (упругий элемент). Деформация упругого элемента вызывает механическое напряжение в тензорезисторах. Принципиально новые возможности улучшения тензорезистивных преобразователей открылись при их изготовлении на основе гетероэпитаксиальных пленок кремния на сапфире. Сапфир как материал для изготовления упругого элемента пленочного тензопреобразователя превосходит кремний, благодаря своим более высоким упругим, прочностным, термохимическим свойствам, высокой теплопроводности, прозрачности, а главное – он диэлектрик, способный сохранять свойства хорошего изолятора в широком диапазоне температур, в том числе превышающих 1300 К. Высокая чувствительность тензорезисторов позволяет значительно уменьшить рабочие прогибы мембраны и удерживать их в пределах интервала значений, соответствующих линейной зависимости изменения деформации, что способствует повышению точности измерений и линейности шкалы преобразователей. Сапфир обладает способностью пайки с металлами, а это обеспечивает жесткое его присоединения к металлическому основанию без применения пластичных клеевых слоев. Жесткое присоединение исключает гистерезисы и повышает точность измерений. Следует отметить высокую временную стабильность преобразователей на основе структур кремния на сапфире, а также их высокое быстродействие.

Технические характеристики выбранного преобразователя давления:

- модель – Сапфир 22ДИ;

- климатическое исполнение – Т3;

- температурный диапазон – (–10…+55 );

- класс точности – 0,25;

- верхний предел измерения – 0,6 МПа;

- выход токовый сигнал – 4-20мА.;

- питание – 36В.

В результате, анализа набора датчиков системы автоматизации компрессорного цеха, сделан вывод, что для оперативного контроля и управления компрессорным цехом в составе внедряемого контроллера должны быть:

аналоговые входы - 8;

дискретные входы - 42;

дискретные выходы – 22.

ВЫБОР КОНТРОЛЛЕРА

Для выбора типа контроллера также был проведен анализ существующих контроллеров различных иностранных и отечественных производителей. Были рассмотрены предложения фирм:

- ЭМИКОН (ЭК-2000);

- OMRON (CVM1);

- SIEMENS (Simatic S7-400).

Состав и цены промышленных контроллеров выше перечисленных фирм приведены в:

- таблице № SIEMENS (Simatic S7-400);

- таблице № OMRON (CVM1);

- таблице № ЭМИКОН (ЭК-2000).

 

Таблица № 3

SIEMENS (Simatic S7-400)

Назначение устройств и программных средств	Тип устройств и программных средств	Кол-во	Цена USD		Стоимость USD
Базовый комплект, включающий центральный модуль, блоки питания, каркасы и межблочные устрой-ства сопряжения	CVM1-CPU11- EV2 CVM1-ВС 103 CVM1-PA208 CVM1-BI064 CV500-CN312	1 1 2 1 1	1349 358 315 249 249		1349 358 630 249 249
Модуль ввода аналоговых сигналов	C500-AD501	1	1421		1421
Модуль ввода дискретных сигналов	3G2A5-ID218	1	232		232
Модуль вывода дискретных сигналов	3G2A5-OC224	2	429		858
Сетевой модуль	CV500-SLR21	1	1969		1969
ИТОГО стоимость контроллера:					7315
Средства программирования контролле-ров	S4SWIN-V3.1	1	373		373
ИТОГО стоимость программно-технического комплекса:					7688
Упаковка, транспортировка, растаможивание(18%):				3173
ИТОГО стоимость ПТК со склада в Москве (USD):				10861

 

Таблица № 4

OMRON (CVM1)

Назначение устройств и программных средств	Тип устройств и программных средств	Кол-во	Цена USD	Стоимость USD
Базовый комплект, включающий центральный модуль, блоки питания, каркасы и межбло-чные устройства сопряжения	CVM1-CPU11- EV2 CVM1-ВС 103 CVM1-PA208 CVM1-BI064 CV500-CN312	1 1 2 1 1	1349 358 315 249 249	1349 358 630 249 249
Модуль ввода аналоговых сигналов	C500-AD501	1	1421	1421
Модуль ввода дискретных сигналов	3G2A5-ID218	1	232	232
Модуль вывода дискретных сигналов	3G2A5-OC224	2	429	858
Сетевой модуль	CV500-SLR21	1	1969	1969
ИТОГО стоимость контроллера:				7315
Средства программирования контрол-леров	S4SWIN-V3.1	1	373	373
ИТОГО стоимость программно-технического комплекса:				7688
Упаковка, транспортировка, растаможивание(18%):				3173
ИТОГО стоимость ПТК со склада в Москве (USD):				10861

 

Таблица № 5

ЭМИКОН (ЭК-2000)

Назначение устройств и программных средств	Тип устройств и программных средств	Кол-во	Цена USD	Стоимость USD
Базовый комплект, включающий центральный модуль, блоки питания, каркасы и межбло-чные устройства сопряжения	CPU-03A С1М-4851 CIM-232N OS-188 PU-01A SU-06 СС-14-01	1 1 1 1 1 1 1	360 78 24 50 286 268 195	360 78 24 50 286 268 195
Модуль ввода аналоговых сигналов	AI-03А	1	576	576
Модуль ввода дискретных сигналов	DI-04A	1	96	96
Модуль вывода дискретный сигналов	DO-01A	2	184	368
Сетевой модуль	С-02А	1	480	480
ИТОГО стоимость контроллера:				2486
Средства программирования контроллеров	CONT-Designer	1	300	300
ИТОГО стоимость ПТК со склада в Москве (USD):				2786

 

Как видно из таблиц стоимость контроллеров ЭК-2000 при одинаковой конфигурации намного ниже, чем контроллеры CVM1 и Simatic S7-400,особенно это актуально в настоящее время. Исходя из выше сказанного, выбираем контроллер фирмы ЭМИКОН ЭК-2000. Технические характеристики этого контроллера удовлетворяют требованиям системы управления и достаточны для ее нормального функционирования.