Управление процессом получения стекломассы в производстве стекла

магистерская работа

3.2 Выбор технических средств автоматизации

1.Измерение давления.

Датчик давления Метран-150

Измеряемые среды: жидкости, в т.ч. нефтепродукты; пар, газ, газовые смеси

Диапазоны измеряемых давлений: минимальный 0-0,025 кПа; максимальный 0-68 МПа.

Напряжение питания 24 В.

Выходные сигналы:

4-20 мА с HART-протоколом; 0-5 мА

Основная приведенная погрешность до ±0,075%; опции до ±0,2%; ±0,5%

Диапазон температур окружающей среды от -40 до 80°С; от -55 до 80°С (опция)

Перенастройка диапазонов измерений 100:1

Высокая стабильность характеристик

Взрывозащищенное исполнение вида "искробезопасная цепь и "взрывонепро-ницаемая оболочка"

Гарантийный срок эксплуатации 3 года

Межповерочный интервал 3 года

Внесены в Госреестр средств измерений под №32854I06, сертификат №25415, ТУ 4212-022-51453097-2006

Датчики давления серии Метран-150 предназначены для непрерывного преобразования в унифицированный токовый выходной сигнал или цифровой сигнал в стандарте протокола HART входных измеряемых величин:

/ избыточного давления; / абсолютного давления; / разности давлений;

/ давления/разрежения; / гидростатического давления (уровня).

Управление параметрами датчика: / с помощью HART/коммуникатора;

/ удаленно с помощью программы HART/ Master, HART/ модема и компьютера или программных средств АСУТП; / с помощью клавиатуры и ЖКИ.

Улучшенный дизайн и компактная конструкция.

Поворотный электронный блок и ЖКИ. Высокая перегрузочная способность.

Защита от переходных процессов. Внешняя кнопка установки "нуля" и диапазона.

Непрерывная самодиагностика.

2.Измерение уровня.

Rosemount серии 5300

Измеряемые среды: жидкие (нефть, темные и светлые нефтепродукты, вода, водные растворы, сжиженный газ, кислоты и др.), сыпучие (пластик, зольная пыль, цемент, песок, сахар, злаки и т.д.)

Диапазон измерений: от 0,1 до 50 м. Напряжение питания: 24 В.

Выходные сигналы: 4-20 мА с цифровым сигналом на базе HARTLпротокола или FounL dation™ Fieldbus. Наличие взрывозащищенного исполнения.

Межповерочный интервал - 2 года. Внесены в Госреестр средств измерений

под №38679, сертификат №32768. Уровнемеры Rosemount серии 5300 применяются в следующих отраслях промышленности: химической и нефтехимической; нефтегазовой; целлюлозно-бумажной; фармацевтической; пищевой промышлен-ности и производстве напитков; контроле питьевой воды и сточных вод; энергетике (плотины и гидроэлектростанции).

Достоинства: широкий диапазон измерений и качественные измерения сред с низким коэффициентом отражения благодаря технологии прямого переключения и

функции проецирования конца зонда; улучшенные характеристики электромагнитной совместимости благодаря интеллектуальной гальванической развязке; повышенная безопасность благодаря модульной конструкции блока электроники; расширенная диагностика и возможность профилактического обслуживания по протоколам HART® и Foundation™ Fieldbus; а также все достоинства и преимущества, которыми обладают популярные уровнемеры Rosemount серии 3300.

3.Измерение расхода.

Расходомер Метран - 350

Предназначен для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности. А также в системах коммерческого учета жидкостей пара и газов.

Основные преимущества:

o Простая установка в трубопровод через одно отверстие;

o Установка в трубопровод без остановки процесса (специальная конструкция);

o Минимальная вероятность утечек измеряемой среды;

o Более низкие потери давления и меньшие длины прямолинейных участков по сравнению с расходомерами на базе сужающих устройств;

o Существенное сужение стоимости монтажа и обслуживания благодаря интегральной конструкции;

o Лёгкость взаимодействия с существующими контрольными системами или вычислителями расхода посредством интеллектуального протокола коммуникаций HARTRZ и Modbus;

o Простота перенастройки динамического диапазона;

o Высокая надёжность, отсутствие движущихся частей;

Основные технические характеристики Метран - 350:

Параметр

Значения

Измеряемая среда

Жидкость, газ, пар

Температура измеряемой среды

От -40 до +400°С

Температура окружающей среды

От -40 до +70°С

Допустимое давление

До 25 МПа

Диаметр трубопровода, Ду, мм

:50:1820 (для Annubar 485); 12,5:50 (для Annubar Diamond II+)

Взрывозащита

EхdIICT (1C)

Пределы основной допускаемой относительной погрешности измерений массового (объемного) расхода

До + 1%

Напряжение питания (DC)

24 В

Межповерочный интервал

2 года

Гарантийный срок

24 месяца

Выходные сигналы

4-20 м А + Hart

Средний срок службы

10 лет

Принцип действия Метран - 350 основан на измерении расхода и количества среды (жидкости, газа, пара) методом переменного перепада давления с использованием осредняющих напорных трубок (далее сенсор) моделей Annubar Diamond II+ (4 поколение) и Annubar 485 (5 поколение) на которых возникает перепад давлений, пропорциональный расходу. Сенсор устанавливается перпендикулярно направлению потока, пересекая его по всему сечению. Сенсор Annubar Diamond II+ имеет ромбовидную форму профиля, разделенная на две камеры, в которых расположены отверстия. Отверстия на передних гранях и камера р1 воспринимает давление торможения, а отверстия на противоположных гранях и камера р2 воспринимает давление разрежения. Сенсор Annubar 485 имеет Т-образную форму профиля, что, в отличии от других сенсоров, обеспечивает более стабильную фиксированную точку отрыва потока измеряемой среды и более стабильную зону разрежения за сенсором. На передней поверхности расположены щелевые пазы с камерой р1, которые осредняют скорость измеряемой среды и воспринимают давление торможения. Отверстия на противоположных гранях и камера р2 воспринимает давление разрежения.

Измерение температуры. Пирометр стационарный высокотемпературный С-3000.4

Прибор предназначен для дистанционного бесконтактного измерения температуры черных металлов и их сплавов, поверхность которых может быть в различной степени покрыта окислами и тонким слоем шлака. При этом размеры исследуемой поверхности объекта определяются угловым полем зрения пирометра. Высокотемпературный двухспектральный пирометр измеряет температуру с автоматическим контролем коэффициента теплового излучения объекта. В основе его работы лежит преобразование потока инфракрасного излучения, принимаемого чувствительными элементами двух каналов измерения, в электрические сигналы, обработка сигналов условных пирометров и расчет истинной температуры.

Область применения:

- Черная металлургия

- Машиностроение

- Производство строительных материалов в обжиговых, вращающихся печах

- Индукционный нагрев

- Стекольная промышленность

- Химическая промышленность

- Производство п/проводников

Условия эксплуатации:

o температура окружающей среды, °С:

o - при работе без охлаждения +10 … +35

- при работе с охлаждением +10 … +80

o относительная влажность, %: не более 80

o атмосферное давление, кПа: 84 … 106

Технические характеристики:

o Диапазон измеряемых температур: +700…+2200 °С

o Количество спектральных интервалов: 2

o Пределы допускаемой относительной погрешности: ±1

o Время установления показаний, с: 1

o Показатель визирования6 1:100

o Цена единицы младшего разряда: 1 °С

o Напряжение питания: 17…24 в

o Минимальное расстояние до объекта: 0,3 м

o Цифровой интерфейс: RS-485

o Выходной сигнал: 4…20 мА

o Протокол опроса: МОDBUS

o Габаритные размеры, не более: 50*200 мм пирометрической головки, 150*200*70 мм устройство индикации УИ-3000

o Масса не более: 0,5 кг пирометрической головки, 0,9 кг блока расширенной индикации С-3000.4

o Наработка на отказ: 5000 ч

o Срок службы: 7 лет

Термометры ТХАУ 9310 с унифицированным выходным сигналом предназначены для преобразования значения температуры жидких, газообразных и сыпучих веществ в унифицированный выходной сигнал.

ТХАУ 9310 состоят из первичного термометра, соединенного с расположенным в головке нормирующим преобразователем с выходным унифицированным сигналом (4-20) мА или (0-5) мА.

Технические характеристики по ТУ 50-92 ДДШ 2 821 971 ТУ:

o Выходной сигнал: 4-20 мА

o Напряжение питания: 24 В

o Диапазон измерения температур: 0…+1100 °С

o Время термической реакции: 20 с

o Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254-96: IP 44

o Устойчивость к вибрации по ГОСТ 12997-84: группа исполнения N4

o Вид климатического исполнения: УХЛ 4.2

Условия эксплуатации:

o Температура окружающего воздуха: -40…+80 °С

o Относительная влажность: 98% при температуре 35 °С

o Изоляция рабочего спая: +

o Материал защитной аппаратуры: сталь 12Х18Н10Т

o Диапазон Условных давлений: 0,25…6,3 МПа

o Средняя наработка на отказ при номинальных температурах не менее: 25000 ч

5.Блок питания Метран-602-Ех.

Для работы каждого из преобразователей необходимы блоки питания. Т.к. они работают, в том числе и контроллер, при напряжении 24, 36 В, то для них возьмём блок питания Метран серии 600.

Общие характеристики блока питания Метран-602-Ех.

o Количество каналов - 1…4

o Светодиодная индикация включения блока питания по каждому каналу

o Защита от перегрузок и коротких замыканий

o Блоки не создают индустриальных помех

o Конструктивное исполнение: щитовое, на рейке DIN

Блоки питания щитового монтажа конструктивно функционально заменяют блоки питания БПД-40-Ех, 2000П-Ех.

Блок питания Метран-602-Ех предназначены для питания стабилизированным напряжением и искрозащиты датчиков давления серии Метран-Ех, датчиков температуры типа ТСПУ-Ех, ТСМУ-Ех, ТХАУ-Ех с унифицированным выходным токовым сигналом 4-20 мА, а также для преобразования этого сигнала в сигналы 0-5, 4-20, 0-20 мА.

Технические характеристики и параметры:

o Напряжение питания блока 220 В, (501) Гц

o Напряжение холостого хода искробезопасной цепи 24 В

o Выходные сигналы 0-5 мА (Rнагр=2,5 кОм), 0-20, 4-20 мА (Rнагр=0,75 кОм)

o Предел допускаемой основной погрешности преобразования не более 0,1% от диапазона изменения выходного сигнала

o Потребляемая мощность не более 6 ВА

o Степень защиты от пыли и воды IP30 - щитовой монтаж, IP20 - монтаж на рейке DIN

o Масса не более 0,6 кг

Взрывозащищённость:

o Маркировка взрывозащиты: ExiallC

o Ограничение тока и напряжения до искробезопасных значений достигается наличием в блоке встроенного барьера искрозащиты

o Ток короткого замыкания не более 100 мА при сопротивлении ограничительного резистора не менее 240 Ом

o Сопротивление линии связи блока с датчиком не более 25 Ом

o Длина линии связи не более 1000 м

o Предельные параметры внешней искробезопасной электрической печи блоков по ГОСТ Р51330.10-99

1. Со = 0,1 мкФ

2. Lо = 1,5 мГн

3. Uо = 24 В

4. Iо = 100 мА

5. Ро = 0,6 Вт

6. где Со, Lо, Uо, Iо, Ро - максимальная ёмкость, индуктивность, выходное напряжение, выходная мощность соответственно.

Надежность:

a. Наработка на отказ - 120 000 ч

b. Средний срок службы - 12 лет.

6. Датчики-реле давления.

Датчики-реле давления Д21ВМ предназначены для контроля сигнализации и двухпозиционного регулирования величины давления, разности давлений жидких и газообразных, не агрессивных к стали и латуни сред.

Для приборов Д21ВМ со стальным ниппелем контролируемой средой может быть аммиак.

Приборы предназначены для работы в холодильных установках угольных шахт, опасных по газу (метану) или пыли, взрывоопасных зонах всех классов помещений и наружных установках в соответствии маркировкой взрывозащиты и гл.7.3.ПУЭ (изд.6), а также других нормативно-технических документов, регламентирующих применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.

Приборы имеют взрывобезопасный уровень взрывозащиты с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» и маркировку «PB-1B», «1ExdIIBT4X» по ГОСТ 12.2.020-76.

Приборы по защищенности от воздействия пыли и воды соответствуют исполнению IP67 и ГОСТ 14254-80.

Приборы относятся к не восстанавливаемым, не ремонтируемым.

Приборы Д21ВМ-2-05 выпускаются с зоной возврата, направленной в сторону понижения (относительно установки) давления контролируемой среды.

Принцип действия приборов основан на сравнении усилий, создаваемых давлением контролируемой среды и силой упругой деформации пружины диапазона.

Прибор состоит из следующих основных узлов: чувствительного элемента, передаточного механизма, задатчика (пружины), узлы настройки, переключающего устройства и вводного устройства.

Чувствительная система крепится к литому алюминиевому корпусу, внутри которого находится передаточный механизм, задатчик и узел настройки. Переключающее устройство крепится внутри пластмассовой камеры, соединенной с корпусом прибора.

Вводное устройство служит для подсоединения к прибору внешних электрических цепей.

Срабатывание (размыкание или замыкание) контактов происходит при изменении (давления, разности давлений) на величину зоны возврата от значения, заданного установкой по шкале.

o Виды взрывозащиты PBExdl, 1ExdIIBT4X

o Общие пределы установок, МПа (2 модификации) от -0,07 до 3

o Зона возврата, регулируемая, МПа от 0,05 до 0,6

o Габариты, мм 178x200x83

o Масса, кг 2,5

o Защита корпуса IP67

o Коммутируемый ток - до 6 А при напряжении 220 В, 50(60) Гц (только исполнение «1ExdIIBT4X»). Минимальный ток - 0,1 А при нагрузке постоянного тока до 60 Вт и напряжении до 24 В. Имеет разрешение на применение Ростехнадзора. Сертифицирован Госстандартом России.

7. Датчик - реле контроля пламени АДП-01.

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

Технические характеристики датчика - реле:

o Диапазон длин волн пламени, мкм 0.4…1.0

o Длина линии связи экранированным проводом не более 2 м.

o Диапазон частот пульсаций пламени, Гц 5-30

o Время задержки срабатывания при появлении пламени: 0.4 сек.

o Время задержки срабатывания при погасании пламени: 2 сек.

o Глубина регулировки чувствительности, не менее, децибел 30

o Степень защиты по ГОСТ 14254-80 IP54 (взрывозащищенные исполнение)

o Габариты, мм 98 * 55,5

o Вес, кг 0,125

o Тип выходного устройства: открытый коллектор, контакты реле.

o Максимальный коммутируемый ток, А 0,13

o Максимальное коммутируемое постоянное напряжение, В 30 220

o Максимальное коммутируемое переменное напряжение, В 220

o Напряжение питания, В 18-22,18-27

o Потребляемый ток, А, не более 0,04 0,055

Датчики-реле по ГОСТ12997 - 84 предназначены для эксплуатации в районах с умеренным климатом и должны изготовляться с климатическим исполнением УХЛ.

8.Измерительные преобразователи кислорода в дымовых газах FGA 311

Производитель: GE Parametrics

Тип: Преобразователь

FGA 311 измерительный преобразователь, выполнен на современном уровне аналитического приборостроения. Определение концентрации кислорода в дымовых газах осуществляется с помощью керамической измерительной ячейки на основе оксида циркония, которая заключена в специальный, высокостабильный термостат, обеспечивающий температуру 750 °С. Поддержание неизменной температуры измерительной ячейки повышает точность измерений и увеличивает срок службы датчиков. FGA 311 позволяют контролировать эффективность работы котлов или печей путем измерения содержания кислорода в дымовых газах. Эти автономные приборы устанавливаются на объекте измерения таким образом, чтобы датчик кислорода из оксида циркония был расположен непосредственно в потоке дымовых газов. Результаты измерений могут регистрироваться, используя токовый выход 4/20 мА, или передаваться в компьютер через встроенный интерфейс RS232 или RS485.

Делись добром ;)