3.2 Обоснование выбора и описания комплекса технических средств

При выборе средств автоматизации следует учитывать особенности данного производства его сложность, группу пожара взрывоопасности предельные значения регулируемых, контролируемых и сигнализированных параметров, цену устройства, а также последние разработки в области приборостроения.

Каскадный контроллер отопительных контуров для установки в шкафы управления.

Погодозависимый цифровой каскадный контроллер VITOTRONIC 333 для многоколовых устовок, до четырех водогрейных котлов с VITOTRONIC 100, тип GC1, режим программируемой и погодозависимой теплогенерайии с переменной температурой теплоносителя, до двух отопительных контуров со смесителем, автоматический режим приготовлении горячей воды или регулирование систем подпитки емкостного водонагревателя с регулируемым 3 - ходовым клапаном. Программируемое переключение суточных и недельных режимов работ. Раздельная настройка промежутков времени, оптимальных характеристик, заданных значений температуры оптимальных программ. Информационный обмен через шину LON (встроенный телекоммуникационный модуль LON при использовании VITOTRONIC 333, VITOTRONIC 100 поставляется отдельно). Интегрированная система диагностики и другие функции:

- экономичный нагрев благодаря работе в режиме программируемой и погодозависимой теплогенерации с переменной температурой теплоносителя;

- универсальность.

В комплекте с - цифровым многоканальным таймером для циклограмм переключения режимов с точностью до минуты и устройством индикации температуры; - автоматическим переключением на летнее/ зимнее время; - программой отпуска.

Возможны подключения к системам сбора данных, дистанционное управления и дистанционный контроль по телефону. Преобразователь избыточного давления ПД 100 ДИ. Измерение избыточного давления воздуха, пара или жидкости и преобразование его в унифицированный сигнал постоянного тока от 4 до20 мА. Верхний предел измеряемого давления - 100 МПа. Класс точности ±0.5 % (ПД 100 - ДИ - 0.5) или 1.0 % (ПД 100-ДИ- 1.0). диапазон рабочей температуры от 40до 95 °С. Возможность перегрузки по давлению в 2 раза. Высокие показатели временной стабильности выходного сигнала. Степень защиты корпуса IP 65. возможность изготовления датчика с трубной резьбой по спец. заказу.

Термометры сопротивления ТСП 100П имеет следующие характеристики:

Термометры сопротивления ТСП 100П, имеют следующие характеристики

- диапазон минус50°С до плюс 250 °С;

- условное давление 10 Мпа;

- величина рабочего тока не более 0,5 мА;

- показатель тепловой инерции не более 30 с;

- сопротивление изоляции не менее 100 Мом.

Трёх проводная схема соединения внешних проводок; Термометр сопротивления Pt 100 со встроенным преобразователем 4-20 мА

Рисунок 4- Термометр сопротивления

В качестве датчика для регулирования системы используется термометр сопротивления. Принцип действия термометра сопротивления основан на использовании зависимости электрического сопротивления чувствительного элемента от температуры. Электрическое сопротивление металлических термочувствительных элементов при нагревании увеличивается, а полупроводниковых - обычно уменьшается. Таким образом, если известна зависимость между сопротивлением термочувствительного элемента и его температурой, то, измерив, это сопротивление можно определить температуру. Термометр сопротивления состоит из термопреобразователя сопротивления (ТС), помещаемого в измеряемую среду, электроизмерительного прибора, отградуированного в градусах, источника тока и соединительных проводов. Отечественная промышленность выпускает платиновые и медные стандартные термопреобразователи сопротивления.

Термоэлектрический элемент платинового представляет собой платиновую спираль, расположенную в капиллярных керамических трубках, дополнительно заполненных керамическим порошком, который служит изолятором. К спирали припаиваются выводы.

Манометры технические МТ-4И предназначены для измерения избыточного давления неагрессивных, некристаллизующихся жидкостей, газа и пара.

Технические характеристики:

- верхнее значение диапазона показаний, МПа: 2,5;

- класс точности: 1.5;

- штуцер: М20х1,5; радиальный, без фланца;

- защищенность от воздействия окружающей среды: IP40;

- нормальное рабочее положение корпуса: вертикальное;

- рабочий диапазон температуры окружающего воздуха, °С: от -50 до +50;

- диаметр, мм: 160;

- толщина, мм: 47;

- масса, кг: 0,6.

Электронный корректор объема газа типа SEVC-D.

Он предназначен для автоматического приведения измеренного счетчиком объема газа к стандартным условиям. Корректор используется вместе со счетчиком газа, имеющий низкочастотный (НЧ) выход, в качестве узла коммерческого учета газа.

Корректор представляет собой электронный прибор, управляемый микропроцессором .

В состав корректора входят:

- электронный блок, заключенный в герметичный корпус (степень защиты IP65 по ГОСТ 14254);

- датчик абсолютного давления с кабелем длиной 2,5 м, относительная погрешность измерения не более 0,3 %, четыре диапазона измерения абсолютного давления, бар: 0,9-4,5; 2-10; 4-20; 15-75, допустимое превышение давления составляет 150 % от верхнего предела диапазона;

- датчик температуры типа РТ 1000 с кабелем длиной 2,5 м, относительная погрешность измерения не более 0,1 %;

- разъем типа Binder для подключения к НЧ выходу счетчика с кабелем длиной 2,5 м.

Место установки в непосредственной близости от счетчика во взрывоопасной зоне.

Датчик-реле контроля пламени АДГТ-01

Сертификат соответствия РОСС RU.АЯ55.А02395, ТУЗ 113-006- 12334427-2004

Датчик-реле контроля пламени предназначен для индикации наличия или отсутствия пламени и формирования сигнала для автоматики защиты котла.

Отличительные особенности:

- реагирует на пульсации пламени;

- в качестве чувствительного элемента используется фотодиод;

- динамический диапазон не менее 90 дБ;

- имеет автоматическую регулировку усиления сигнала;

- имеет 4-х уровневый светодиодный индикатор величины сигнала пульсаций;

- устойчив к вибрации элементов конструкции котлоагрегата.

Регулятор уровня предназначен для:

-отображения цифровой информации об уровне воды на основе состояния электродов или величины токового сигнала 4-20 мА;

- поддержания уровня воды между двумя электродами (для уровнемерной колонки с электродами);

- регулирования уровня воды по ПИ-закону (для уровнемерной колонки с датчиком токового сигнала);

- формирования дискретных выходных сигналов при достижении уровнем воды заданных уровней (уставок);

- формирования ШИМ сигналов для управления исполнительным механизмом (например, МЭО);

- формирование выходного сигнала постоянного тока 4-20 мА для управления исполнительным механизмом (например, ЧРП).

Основное отличие регулятора уровня АДУ-01 от ближайших аналогов (РОС-301, САУ-М6) состоит в том, что АДУ позволяет не только измерять уровень воды, но и поддерживать его на заданном уровне. АДУ-01 работает как с четырех - электродной уровнемерной колонкой, так и с уровнемерной колонкой, оснащенной дифференциальным манометром.

НС - 200WT теплосчетчик

Предназначен для коммерческого учета тепловой энергии и объема массы теплоносителя в открытых и закрытых системах теплоснабжения.

Состав теплосчетчика:

- тепловычислитель HC-200 W;

- до 4-х расходомеров;

- до 4-х термопреобразователей;

- до 4-х преобразователей давления.

Может использоваться автономно или в составе АСКУЭ (сбор данных по модему, радиоканалу, выделенной паре RS485, RS232).

Энергонезависимые архивы: почасовой - 48 суток, помесячный-24 месяца. Удобный русифицированный дисплей (2 строки по 16 знаков). Программирование со встроенного пульта.

Прямой вывод данных на принтер

Работа от автономного источника всего комплекта приборов теплосчетчика с хранением высоких характеристик по помехозащищенности и точности в течение 5 суток.

Комплектация расходомерами, подтвердившими свою надежную работу в тепловых сетях.

- ультразвуковые UFM-001, UFM-005, РУ-2К, ВЗЛЕТ-PC, ВЗЛЕТ-РМ, УРСВ, ДРК-3, ДРК-1, СвиТ-02.03, СвиТ-02.04, US-800;

- электромагнитные ПРЭМ, ПРЭМ-2, ВЗЛЕТ-ЭР, ИПРЭ-7, ИРЭМ-3, РСЦ, PCM, VA-2301, VA-2302, VA-2303, VA-2304, VA-2305;

- вихревые ВЭПС, ВЭПС-Т(ТИ), ВРТК-2000, ВПР, МЕТРАН- 300ПР,ПРВ;

- крыльчатые ВСТ, ВСХ;

- тахометрические СКВГ.

Датчики давления САПФИР-22МДИ; МЕТР АН-43; МИДА-ДИ; МТ100 Датчики температуры ТСП005-100П, КТПТР-01, КТПТР-02, КТСПР-001, ТСП-193-012.822-012

Технические данные:

Число каналов измерения

температуры -4 или 2;

расхода -4 или 2;

- давления -4 или 2 или 0.

Рабочий диапазон измерения температуры от

плюс 1 °С до плюс 160 °С,

избыточного давления - от 0.2 МПа до 1.6 МПа;

Абсолютная погрешность измерения температуры - ±0.3 °С;

Относительная погрешность измерения давления

(0.05-0.3) Рмах -±1.0 %,

(0.3+1.0) Рмах -±0.5 %;

Относительная погрешность измерения расхода воды

(2+10) %) ном. Расхода - от 2.5 до 4 % (в зависимости от типа расходомера),

(10+100) %) ном. Расхода - от 1.5 до 2.5 %;

Относительная погрешность измерения количества тепловой энергии (в зависимости от текущего расхода, типа расходомера и температуры теплоносителя) - от 2 до 5 %.

Ручной перенос данных выполняется с помощью памяти УПД-02 (съем архивов с восьми теплосчетчиков). Срок хранения данных - 10 лет с защитой от стирания и несанкционированного доступа.

Теплосчетчик комплектуется удобной программой съема данныхпод OS Windows 95/98/Ме/2000.

Магнитный клапан тип DMV-D/11.

Принцип действия: два одноступенчатых магнитных клапана закрыты при отсутствии тока, быстро открывающиеся, быстро закрывающиеся, возможно ограничение расхода газа в ручную установкой его расхода на клапане. Технические данные: максимальное рабочее давление 500 мбар, напряжение/частота ~230 в - 15 % до ~240 в +10 % 50/60 Гц или ~110в 50/60 Гц , температура окружающей среды от 15 °С до 60 °С, монтажное положение от вертикального до горизонтального положения.

3.3 Обоснование и описание контуров регулирования и каналов внесения регулирующих воздействий

При автоматизации процесса из многочисленных параметров, характеризующих процесс, необходимо выбрать те, которые подлежат регулированию и, изменением которых, целесообразно вносить регулирующее воздействие.

Регулируемые параметры выбирают, исходя из цели управления и количества возмущающих воздействий канала регулирования. Выбирают так, чтобы регулирующее воздействие сопровождалось максимально быстрым изменением регулируемой величины, т.е. чтобы коэффициент усиления объекта по регулируемому параметру был максимальный.

Для решения этой задачи необходимо:

- определить критерий управления данным процессом;

- выбрать каналы воздействия на него;

- определить поступающие возмущающие воздействия;

- выбрать пути ликвидации возмущений до поступления в объект.

Критерий управления - это численное значение или заданная функция, выбираемая или определяемая, исходя из условий достижения цели управления. Достижению цели управления способствует соблюдение технологического режима, поддержание параметров процесса на заданном уровне.

Целью управления является поддержание температуры на заданном значении.

Каскадно-связанная схема регулирования с использованием сигнала от промежуточной регулирующей величины температуры котловой воды.

Рисунок 6- Схема регулирования температуры.

Измеренная температура наружного воздуха и температура прямой воды термометром сопротивления, с которого сигнал в виде электрического сопротивления поступает на регулятор VITOTRONIC 333, в котором этот сигнал сравнивается с отопительном графиком, далее выдает температуру уставки для регулятора VITOTRONIC 100, который поддерживает ее с помощью МЭО, управляя заслонкой котловой воды и корректирует задание для поддержания температуры в котле с помощью подачи воздуха и через блок управления горелкой управляя регулировочным клапаном подачи газа.

Цель управления поддержание соотношения газа и воздуха для оптимального горения. Регулирование соотношение давления газа и воздуха для обеспечения оптимального горения.

С помощью датчика давления ПД 100 ДИ (позиция 3) измеряется давление газа к котлу. С помощью датчика давления воздуха (позиция 4) измеряется давления воздуха, подаваемое к горелкам. Электрический сигнал с датчиков давления в виде электрических сигналов подается на блок управления горелками, который определяет соотношения давления воздуха - газа. При нарушении этого соотношения сигнал рассогласования поступает на регулятор VITOTRONIC 100, который по ПИ закону вырабатывает управляющее воздействие, которое управляет скоростью вращения вентилятором.

Рисунок 7- Схема регулирования соотношения газ воздух.