4. Выбор и обоснование средств автоматизации

Индикация и регистрация расхода вторичного воздуха

Погрешность средств автоматизации не должна превышать:

Шкала прибора=0,63*3/2=0,945 Мпа (Выберем шкалу 1 Мпа)

Допускаемая погрешность=0,005*100/0,1=0,5 %

2-1 первичный преобразователь:

В качестве сужающего устройства выбираем камерную диафрагму ДКС, [1, с.161] работающую при условном давлении до 1 МПа. Диаметр условно го прохода трубопровода Dу=100 мм. ДКС-1-100.

2-2 Перепад давления на диафрагме измеряется датчиком Метран 22- ДД-2420-АС-1-3Н-02-МП-У2-015-1 МПа-16-42 [1, с. 96] с верхним пределом измерений до 1 МПа и выходным унифицированным сигналом (4-20) мА. Допускаемая погрешность прибора г=0,2%

вторичный прибор:

2-3 Выбираем многоканальный регистратор Метран-900, предназначенный для сбора, обработки и регистрации информации, поступающих от датчиков с выходным унифицированным токовым сигналом 4-20 мА [2, с.92]. Допускаемая погрешность прибора 0,1%.

Общая погрешность приборов равна сумме всех погрешностей каждого прибора:

где до - общая погрешность приборов;

дп - погрешность первичного прибора;

др - погрешность регистратора;

Найдем погрешность относительную по заданию:

,

где - максимальное значение шкалы прибора.

Сделаем проверку, общая погрешность прибора должна быть меньше погрешности по заданию:

до < д

0,3% < 0,5%.

Условие выполняется, значит приборы выбраны верно.

Регулирование и контроль соотношения расходов топлива и первичного воздуха

Погрешность средств автоматизации не должна превышать:

-для топлива:

Шкала прибора=0,45*3/2=0,675 Мпа (Выберем шкалу 0,63 Мпа)

Допускаемая погрешность=0,005*100/0,7=0,71 %

-для первичного воздуха:

Погрешность средств автоматизации не должна превышать:

Шкала прибора=0,63*3/2=0,945 Мпа (Выберем шкалу 1 Мпа)

Допускаемая погрешность=0,005*100/0,1=0,5 %

- первичный преобразователь:

1-1, 1-2 В качестве сужающего устройства выбираем камерную диафрагму ДКС, [1, с.161] работающую при условном давлении до 0,6 МПа для топлива и до 1 МПа для первичного воздуха соответственно ДКС-06-50 для топлива и ДКС-1-150 для первичного воздуха.

1-3, 1-4 Перепад давления на диафрагме измеряется датчиком Метран 22- ДД-2420-АС-1-3Н-02-МП-У2-015-1 МПа-16-42 и Метран 22- ДД-2420-АС-1-3Н-02-МП-У2-015-0,63 МПа-16-42 [1, с. 96] с верхним пределом измерений до 1 и 0,63 МПа соответственно и выходным унифицированным сигналом (4-20) мА. Допускаемая погрешность прибора г=0,2%

-вторичный прибор:

1-5 Выбираем многоканальный регистратор Метран-900 [2, с.92], предназначенный для сбора, обработки и регистрации информации, поступающих от датчиков с выходным унифицированным токовым сигналом 4-20 мА. Допускаемая погрешность прибора 0,1%.

-контроллер:

1-6 Программируемый контроллер с функцией индикации YS 1700 [5, с19]. Каждый контроллер YS1700 может одновременно выполнять вычисления для двух видов ПИД - регулирования и генерировать соответствующие выходные сигналы (4-20) мА.

-преобразователь рода энергии:

1-7 Преобразователь ток/давление Yokogawa PK200 [5, с. 41] с входным сигналом 4-20 мА и выходным унифицированным пневматическим сигналом.

-исполняющее устройство:

1-8 Регулирующий клапан КМР [6] для работы при давлении до 1 МПа с условным диаметром Dy=150 мм.

Общая погрешность приборов равна сумме всех погрешностей каждого прибора:

где до - общая погрешность приборов;

дп - погрешность первичного прибора;

др - погрешность регистратора;

дк - погрешность контроллера;

дпз - погрешность позиционера.

Найдем погрешность относительную по заданию:

,

где - максимальное значение шкалы прибора.

Сделаем проверку, общая погрешность прибора должна быть меньше погрешности по заданию:

до < дтопл.

0,6<0,8%

до < дп.в.

0,5% < 0,65%.

Условие выполняется, значит приборы выбраны верно.

Индикация и регистрация температуры барабана

Погрешность средств автоматизации не должна превышать:

Шкала прибора=500*3/2=750 0С (Выберем шкалу 750 0C)

Допускаемая погрешность=6*100/750=0,8 %

- первичный преобразователь:

6-1 Для измерения температуры барабана используем микропроцессорный термопреобразователь Метран 2700-ТХА. Диапазон измеряемых температур от -40 до 1000 0С, абсолютное значение предела основной приведённой погрешности 0,25%, с унифицированным выходным сигналом (4-20) мА, со степенью защиты от воздействия пыли и воды IP65 по ГОСТ 14254 [3, с. 7].

-вторичный прибор:

6-2 Выбираем многоканальный регистратор Метран-900, предназначенный для сбора, обработки и регистрации информации, поступающих от датчиков с выходным унифицированным токовым сигналом 4-20 мА [2, с.92]. Допускаемая погрешность прибора 0,1%.

Общая погрешность приборов равна сумме всех погрешностей каждого прибора:

где до - общая погрешность приборов;

дп - погрешность первичного прибора;

др - погрешность регистратора;

Найдем погрешность относительную по заданию:

,

где - максимальное значение шкалы прибора.

Сделаем проверку, общая погрешность прибора должна быть меньше погрешности по заданию:

до < д

0,35% < 0,58%.

Условие выполняется, значит приборы выбраны верно.

Индикация и регистрация температуры отработанного сушильного агента

Погрешность средств автоматизации не должна превышать:

Шкала прибора=300*3/2=450 0С (Выберем шкалу 450 0C)

Допускаемая погрешность=3*100/450=0,67 %

- первичный преобразователь:

7-1Для измерения температуры барабана используем микропроцессорный термопреобразователь сопротивления Метран 2700-ТСП. Диапазон измеряемых температур от -50 до 500 0С, абсолютное значение предела основной приведённой погрешности 0,25%, с унифицированным выходным сигналом (4-20) мА, со степенью защиты от воздействия пыли и воды IP65 по ГОСТ 14254 [3, с. 18].

-вторичный прибор:

7-2 Выбираем многоканальный регистратор Метран-900, предназначенный для сбора, обработки и регистрации информации, поступающих от датчиков с выходным унифицированным токовым сигналом 4-20 мА [2, с.92]. Допускаемая погрешность прибора 0,1%.

Общая погрешность приборов равна сумме всех погрешностей каждого прибора:

где до - общая погрешность приборов;

дп - погрешность первичного прибора;

др - погрешность регистратора;

Найдем погрешность относительную по заданию:

,

где - максимальное значение шкалы прибора.

Сделаем проверку, общая погрешность прибора должна быть меньше погрешности по заданию:

до < д

0,35% < 0,54%.

Условие выполняется, значит, приборы выбраны, верно.

Индикация, регистрация и регулирование разрежения в смесительной камере

Диапазон измерения преобразователя и вторичного прибора определяется по правилу 2/3 шкалы. P2=-0,49*3/2=-0,735 кПа.

-первичный преобразователь:

4-1 Датчик избыточного давления 150 CG 0 2 2 1 1 L3 А РА c верхним пределом измерений 0,63 кПа, унифицированным токовым сигналом 4-20 мА и приведённой погрешностью г=0,5%.

-вторичный прибор:

4-2 Выбираем многоканальный регистратор Метран-900 [2, с.92], предназначенный для сбора, обработки и регистрации информации, поступающих от датчиков с выходным унифицированным токовым сигналом 4-20 мА. Допускаемая погрешность прибора 0,1%.

-контроллер:

4-3 Программируемый контроллер с функцией индикации YS 1700 [5, с17]. Каждый контроллер YS1700 может одновременно выполнять вычисления для двух видов ПИД - регулирования и генерировать соответствующие выходные сигналы (4-20) мА.

-преобразователь рода энергии:

4-5 Преобразователь ток/давление Yokogawa PK200 [5, с. 41] с входным сигналом 4-20 мА и выходным унифицированным пневматическим сигналом.

-исполняющее устройство:

4-6 Регулирующий клапан КМР [6] для работы при давлении до 1 МПа с условным диаметром Dy=150 мм.

Общая погрешность приборов равна сумме всех погрешностей каждого прибора:

где до - общая погрешность приборов;

дп - погрешность первичного прибора;

др - погрешность регистратора;

дк - погрешность контроллера;

дпз - погрешность позиционера.

Найдем погрешность относительную по заданию:

,

где - максимальное значение шкалы прибора.

Сделаем проверку, общая погрешность прибора должна быть меньше погрешности по заданию:

до < д

0,6% < 0,8%.

Условие выполняется, значит приборы выбраны верно.

Индикация, регистрация, регулирование и сигнализация температуры в смесительной камере

Погрешность средств автоматизации не должна превышать:

Шкала прибора=800*3/2=1200 0С (Выберем шкалу 1200 0C)

Допускаемая погрешность=10*100/1200=0,83 %

- первичный преобразователь:

3-1 Для измерения температуры барабана используем микропроцессорный термопреобразователь Метран 2700-ТНН. Диапазон измеряемых температур от -40 до 1200 0С, абсолютное значение предела основной приведённой погрешности 0,25%, с унифицированным выходным сигналом (4-20) мА, со степенью защиты от воздействия пыли и воды IP65 по ГОСТ 14254 [3, с. 18].

-вторичный прибор:

3-2 Выбираем многоканальный регистратор Метран-900, предназначенный для сбора, обработки и регистрации информации, поступающих от датчиков с выходным унифицированным токовым сигналом 4-20 мА [2, с.92]. Допускаемая погрешность прибора 0,1%.

-контроллер:

3-3 Программируемый контроллер с функцией индикации YS 1700 [5, с17]. Каждый контроллер YS1700 может одновременно выполнять вычисления для двух видов ПИД - регулирования и генерировать соответствующие выходные сигналы (4-20) мА.

-преобразователь рода энергии:

3-4 Преобразователь ток/давление Yokogawa PK200 [5, с. 41] с входным сигналом 4-20 мА и выходным унифицированным пневматическим сигналом.

-исполняющее устройство:

3-5 Регулирующий клапан КМР [6] для работы при давлении до 1 МПа с условным диаметром Dy=100 мм.

Общая погрешность приборов равна сумме всех погрешностей каждого прибора:

где до - общая погрешность приборов;

дп - погрешность первичного прибора;

др - погрешность регистратора;

дк - погрешность контроллера;

дпз - погрешность позиционера.

Найдем погрешность относительную по заданию:

,

где - максимальное значение шкалы прибора.

Сделаем проверку, общая погрешность прибора должна быть меньше погрешности по заданию:

до < д

0,65% < 0,8%.

Условие выполняется, значит приборы выбраны верно.

Индикация, регистрация, регулирование и сигнализация влажности сухого материала

-первичный преобразователь

5-1 Для измерения влажности используем поточный влагомер Microradar113A [10], с унифицированным выходным сигналом 4-20мА и диапазоном измерений 15-30% погрешностью 1%.

-вторичный прибор:

5-2 Выбираем многоканальный регистратор Метран-900, предназначенный для сбора, обработки и регистрации информации, поступающих от датчиков с выходным унифицированным токовым сигналом 4-20 мА [2, с.80]. Прибор оснащен функцией аварийной сигнализации по верхнему и нижнему значению. Допускаемая погрешность прибора 0,1%.

-контроллер:

5-4 Yokogawa YS-150 [5] с входным унифицированным сигналом 4-20 мА. Контроллер осуществляет ПИД закон регулирования.

-преобразователь рода энергии:

5-5 Yokogawa VP200 [5] с входным сигналом 4-20 мА и выходным унифицированным пневматическим сигналом.

-исполнительный механизм:

5-6 Регулирующий клапан КМР [6] для работы при давлении до 1 МПа с условным диаметром Dy=50 мм.

Общая погрешность приборов равна сумме всех погрешностей каждого прибора:

где до - общая погрешность приборов;

дп - погрешность первичного прибора;

др - погрешность регистратора;

дк - погрешность контроллера;

дпз - погрешность позиционера.

Найдем погрешность относительную по заданию:

,

где - максимальное значение шкалы прибора.

Сделаем проверку, общая погрешность прибора должна быть меньше погрешности по заданию: до < д; 1,4% < 3,3%.

Условие выполняется, значит приборы выбраны верно.

Электропривод

Выбираем электропривод ЭВИМТА К5-235 УХЛ 1 ТУ 3791-41-07503715-98 для арматуры ДУ=50...200 мм [10]. Электропривод предназначен для дистанционного и ручного управления запорными устройствами в трубопроводной арматуре магистральных нефтепроводов, газопроводов и другого трубопроводного транспорта.

Электропривод обеспечивают открытие, закрытие и остановку запорного устройства в любом промежуточном положении, автоматическую остановку электродвигателя при достижении крайних положений, автоматическое отключение по сигналу устройства ограничения крутящего момента в любом положении затвора, автоматическое переключение электропривода из положения ручного управления на электрическое, указание положения затвора механическим указателем и выдачу сигналов на пульт управления.

Преимущества электроприводов: испытанная и надежная конструкция передачи, высокая долговечность благодаря долговременной смазке, установка и эксплуатация возможна в любом пространственном положении, высокая точность настройки двухстороннего крутящего момента, что обеспечивает плотность закрытия запорного устройства без дополнительной ручной доводки, надежная работа в условиях атмосферного воздействия благодаря высокой степени защиты от влияния среды (тип защиты IP 65), простота и точность настройки конечных выключателей, возможность замены любых импортных и отечественных электроприводов с помощью адаптеров (переходников) без изменения конструкции.

Магнитный пускатель

Выбираем магнитный пускатель ПМА-33610 [11]. Пускатель электромагнитный предназначен для применения в стационарных установках для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором переменного напряжения 660 В частоты 50 и 60 Гц. При наличии трехполюсных тепловых реле серий РТТ и РТЛ пускатель осуществляет защиту управляемых электродвигателей от перегрузок недопустимой продолжительности и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз. Пускатель пригоден для работы в системах управления с применением микропроцессорной техники при шунтировании включающей катушки помехоподавляющим устройством или при тиристорном управлении.

Предназначен для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети и отключения трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Дополнительные функции: реверсирование, при наличии тепловых реле - защита двигателей от перегрузок недопустимой продолжительности, в т.ч. возникающих при выпадении одной из фаз, изменение схемы включения обмоток Y/A.