Выбор приборов и средств автоматизации

1) Ультразвуковой концентратомер – плотномер SONOCON

Технические характеристики

Максимальное рабочее значение концентрации: 60 %;

Максимально допустимая погрешность: Δ= ± 0,2 %;

Среда: неагрессивная;

Верхний предел измерения прибора: 80 %;

Погрешность измерений составляет ± 0,2 % от диапазона измерения;

Контролируемая среда: жидкофазные потоки, щелочи;

Температура: +10 ….+150 °С;

Быстродействие: 1…99 с;

Принцип действия: ультразвуковой;

Исполнение: пылевлагозащитное IP65;

Условия эксплуатации: -20…+50 °С.

Рисунок 2 Ультразвуковой концентратомер-плотномер SONOCON

2) Термопреобразователь сопротивления ТСПУ Метран-276

Технические характеристики

Материал за>

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

11

15.02.07.13841.018

щитной арматуры: сталь 12Х18Н10Т (код исполнения по материалам Н10);

Материал головки: полиамид А-СВ30-Л;

Выходной сигнал: 4 – 20 мА;

Зависимость выходного сигнала от измеряемой температуры: линейная;

Диапазон измеряемых температур: -25...50, -50...50, -50...80, 0...50, 0...80°С;

Показатель тепловой инерции: не более 20 с;

Степень защиты от воздействия пыли и воды: IP65;

Взрывозащищенные исполнения Exd или Exi;

Максимальное рабочее значение температуры продукта t=70 °C;

Максимально допустимая погрешность Δ= ± 0,4 °C.

Среда: неагрессивная. Термопреобразователь позволяет измерять температуру химически агрессивных сред, не разрушающих материал защитной арматуры.

Рисунок 3 Термопреобразователь сопротивления Метран-276

3) Преобразователь расхода вихреакустический ROSEMOUNT 8800C

Технические характеристики

Корпус: алюминий с низки

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12

15.02.07.13841.018

м содержанием меди (FM Тип 4X, CSA Тип 4Х);

Покрытие: полиуретан;

Уплотнительные кольцо крышки: Buna-N;

Фланцы: нержавеющая сталь 316/316L, соединение внахлест;

Диапазон рабочих температур: от –40°C до 232 °C;

Цифровой сигнал HART 4–20 Ма4;

Ограничения по температуре окружающей среды: Эксплуатация от –20 до 85 °C;

Хранение: от –46 до 85 °C;

Максимальное рабочее значение расхода компонента: 1 3 м³/ч;

Максимально допустимая погрешность Δ=±0,03 м³/ч;

Среда: неагрессивная;

Верхний предел измерения преобразователя: 4 м³/ч;

Класс защиты корпуса FM тип 4Х; CSA Тип 4X; IP66;

Время обновления показаний 300 мс;

Пределы влажности 0-95% относительной влажности в условиях без конденсации;

Максимальный предел измерений для жидкости находится в диапазоне 0,4..27 м3/ч;

Погрешность измерений для жидкости составляет 0,65% от диапазона измерения и равна DQ=0,026 м³/ч.

Рисунок 4 Преобразователь расхода вихреакустический ROSEMOUNT 8800C

4) Манометр высокоточный ТМ610МТИ

Технические характеристики

Диаметр корпуса: 150 мм;

Класс точ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

13

15.02.07.13841.018

ности: 0.4 / 0.6 / 1.0;

Диапазон показаний давлений манометра: 0.1 / 0.16 / 0.25 / 0.4 / 0.6 / 1 / 1.6 / 2.5 / 4 / 6 / 10 / 16 / 25 / 40 / 60 / 100 МПа;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

14

15.02.07.13841.018

Рабочие диапазоны: постоянная нагрузка:¾шкалы; переменная нагрузка:⅔шкалы;

кратковременная нагрузка: 105% шкалы;

Рабочая температура: окружающая среда: − 60…+ 60 °C; измеряемая среда: до +100 °C; при поверке: + 23 ± 2 °C;

Корпус: IP40, силумин, цвет черный;

Кольцо: сталь 10, цвет черный;

Чувствительный элемент: медный сплав (ВПИ до 6 МПа); сталь 38ХМ (ВПИ от 10 МПа)

Трибко – секторный механизм: медный сплав;

Циферблат: алюминий, шкала черная на белом фоне

Стекло: минеральное

Корректор нуля: на стекле

Штуцер: медный сплав;

Присоединение: радиальное;

Резьба присоединения: M20×1,5.

Рисунок 5 Манометр высокоточный ТМ610МТИ

5) Уровнемер волноводный Метран-3300

Технические характеристики

Материалы, контактирующие с атмосферой резервуара: нержавеющая сталь 316/316L (EN 1.4404);

Корпус: алюминий с полиуретановым покрытием;

Угол расположения зонда: от 0

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

15.02.07.13841.018

до 90 °C;

Давление процесса: от -0,1 до 4,0 МПа;

Температура процесса: от -40 до 150 °C;

Температура окружающей среды: от -20 до 85 °C;

Относительная влажность: от 0 до 100%;

Диапазон измерений: от 0,1 м до 23,5 м;

Погрешность измерений уровня: ±0,1% от измеряемого расстояния;

Обновление показаний: 1 раз в секунду;

Влияние температуры окружающей среды: мене 0,01 % от измеряемого расстояния на 1 °C;

Степень защиты от воздействия пыли и воды: IP66;

Устойчивость к вибрации: в соответствии с IEC 721-3-4, класс 4М4

Маркировка взрывозащиты: 0ExiallCT4, 1Exd[ia]IICT6;

Рабочее значение уровня: 2,5 м;

Верхний предел измерения преобразователя: 3,33 м.

Преобразователь предполагается подключать к модулю аналогового ввода SM 331.

Рисунок 6 Волноводный уровнемер Метран-3300

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

15.02.07.13841.018

4 Выбор контроллера и модулей ввода/вывода

 

 

Устройство ADAM-8000 фирмы Advantech представляет собой PC совместимый микроконтроллер, предназначенный для создания на его основе автономных систем сбора данных и управления. Они могут использоваться в системах промышленной автоматизации с повышенными требованиями к надежности оборудования и к временным параметрам контуров управления. Эти устройства работают в промышленных сетях MPI, Profibus-DP, ModBus TCP и CAN. Программировать эту серию контроллеров можно как с помощью стандартного пакета Simatic Manager с языком программирования Step7, так и с помощью недорогих программных пакетов с ограниченной функциональностью ADAM-WINPLC7 и ADAM-WINNCS. Серия ADAM-8000 предоставляет возможности распределенного ввода-вывода при автоматизации технологических процессов, создании промышленных коммуникаций на производстве.

Микроконтроллер состоит из двух основных частей: базового блока и модулей ввода--вывода. Базовый блок включает в себя процессор с самостоятельным PLC контроллером ADAM-8214/8215/8216-1В АО 1 либо процессор с распределенной системой управления с интерфейсом Profibus-DP Master: ADAM-8214/8215/8216-1ВМ01, либо процессор с Ethernet интерфейсом: ADAM-8214/8215/8216-1BT01; встроенный источник постоянного напряжения 24 В; интерфейс передачи данных -MP2I; светодиодный индикатор состояния для режимов работы и диагностики; внешнюю карту памяти

Рисунок 7 Контроллер ADAM-8000

В соответствии с функциональной схемой автоматизации установки необходимо 3 канала аналогового ввода рассчитанных на унифицированный токовый сигнал 4-20 мА. Один сигнал от преобразователя уровня поз. LT-1б, и два сигнала от датчиков положения GE-3, GE-5. Для реализации этих каналов используем модуль аналогового ввода ADAM−8231-1BD60. Данный модуль имеет 4 аналоговых входа, тип входного сигнала 4-20 мА.

Для ввода сигнала от термопреобразователя сопротивления поз. ТЕ-4а. необходим 1 канал аналогового ввода от термопреобразователя сопротивления. Используем модуль

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17

15.02.07.13841.018

 аналогового ввода ADAM−8231-1BD52. Данный модуль имеет 4 аналоговых входа для подключения термопреобразователей сопротивления.

Для реализации сигнализации крайних положений исполнительных механизмов необходимо 4 канала дискретного ввода. Также необходим 2 канала дискретного ввода для подключения магнитных пускателей поз. NS-2a, NS-6a Используем модуль дискретного ввода ADAM−8221-1ВF00 Данный модуль имеет 8 дискретных входов. Входное напряжение 24В.

Для реализации управления магнитными пускателями поз. NS-1г, NS-4в, NS-6а и включения/выключения сигнальной арматуры НL1, HL2 необходимо 8 каналов дискретного вывода ADAM−8222-1BF10. Данный модуль имеет 8 дискретных выходов. Выходное напряжение 24 В, выходной ток 1 А.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18

15.02.07.13847.018

Заключение

 

 

При выполнении курсовой работы я изучил принцип автоматизации и основные элементы при регулировании параметров на примере автоматизации установки для приготовления двухкомпонентной смеси. Освоил методику выбора средств автоматизации, а также рассмотрел принцип действия некоторых из них. Ознакомился с принципами построения современных систем автоматизации технологических процессов, реализованных на базе промышленных контроллеров и ЭВМ.

В ходе выполнения курсовой работы решил следующие задачи:

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

2) ознакомился с характеристиками современных приборов и средств автоматизации;

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

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