Разработка функциональной схемы автоматизации

ВВЕДЕНИЕ

 

Цель курсового проекта – разработать систему автоматизации теплообменника смешения.

Задачи курсового проекта:

1) Изучение разработки функциональных схем автоматизации технологических процессов серийно выпускаемых приборов и промышленных контроллеров

2) Подбор оптимальных приборов автоматики для контроля и регулирования необходимых параметров процесса

3) Изучить технологический процесс, разработать схему автоматизации теплообменника смешения на основе комплексных средств АСУТП.

Автоматизация — одно из направлений научно-технического прогресса, применение саморегулирующих технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации, существенно уменьшающих степень этого участия или трудоёмкость выполняемых операций. Требует дополнительного применения датчиков (сенсоров), устройств ввода, управляющих устройств (контроллеров), исполнительных устройств, устройств вывода, использующих электронную технику и методы вычислений, иногда копирующие нервные и мыслительные функции человека. Наряду с термином автоматический, используется понятие автоматизированный, подчеркивающий относительно большую степень участия человека в процессе.

Цель автоматизации — повышение производительности труда, улучшение качества продукции, оптимизация управления, устранение человека от производств, опасных для здоровья, повышение надежности и точности производства, увеличение конвертируемости и уменьшение времени обработки данных.

 

Исходные данные

 

Автоматическое регулирование:

а) Температура воды (расходом пара)

б) Расход холодной воды по уровню в аппарате 1

Измерение и регистрация на ЭВМ:

а) Расход горячей воды

б) Температура горячей воды

Измерение:

а) Расход холодной воды

Сигнализация:

а) Уровень в сборнике 2

б) Давление пара

Автоматическая блокировка:

а) Отключение мешалки при отключении насоса H1

б) Отключение мешалки при отключении

Управление:

а) Включение и отключение двигателя насоса H1

б) Включение и отключение двигателя мешалки

 

Схема 1 – теплообменник смешения

Принцип работы установки: в теплообменник смешения 1 (резервуар с мешалкой) подаются холодная вода и сети и водяной пар давлением 180 кПа. При конденсации водяного пара и смешения конденсата с холодной водой происходит ее нагрев до требуемой температуры. Горячая вода из теплообменника непрерывно перекачивается центробежным насосом Н1 в сборник 2.

 

 

Разработка функциональной схемы автоматизации

Схема 2 – функциональная схема автоматизации теплообменника смешения

 

Функциональное описание схемы: Холодная вода (очищенная и подготовленная для производственных целей) поступает в бак под номером 1, проходя через расходомер (сигнал от которого приходит на входные контакты микроконтроллера). Находясь в баке 1, вода контролируется датчиком уровня (так же сигнал которого приходит на входные контакты микроконтроллера). Уровень в баке регулирует вентиль стоящий на трубе холодной воды поступающей из сети. Так же в бак 1 поступает водяной пар, проходящий через расходомер и датчик давления (сигналы которых приходят на входные контакты микроконтроллера). Нагрев воды в баке 1 осуществляется за счёт отдачи тепла пара, проходящего через трубки внутри бака. Для достижения требуемой нам температуры воды вентиль стоящий на трубе подачи пара из парового котла регулирует его подачу. Для равномерного нагревания воды, в баке 1 установлена “мешалка”, при помощи которой вода перемешивается и нагревается равномерно. После, нагретая вода до нужной нам температуры (после открытия вентиля между баком 1 и сборником 2), при помощи насоса Н1 перекачивается в сборник 2, также вода на выходе из бака 1 походит через расходомер и датчик температуры (сигналы с датчиков приходят на входные контакты микроконтроллера), в сборнике 2 установлен датчик уровня который регулирует открытие и закрытие вентиля установленного между баком 1 и сборником 2, далее вода из сборника 2 поступает уже туда, где она необходима.