Приклад. З урахуванням функцій, які реалізує АСК відділення пастеризації, та апаратних засобів, що реалізують ці функціїЗ урахуванням функцій, які реалізує АСК відділення пастеризації, та апаратних засобів, що реалізують ці функції, АСКТП можна розбити на наступні рівні: - рівень датчиків і виконавчих механізмів (нижній рівень); - рівень програмованих логічних контролерів (рівень управління процесом); - рівень взаємодії системи з операторами (інтерфейсний рівень). Рівень управління процесом представлений мікропроцесорним контролером SIMATIC S7-300, що призначений для побудови систем автоматичного керування з підвищеними вимогами до надійності їх функціонування. Структура інформаційних каналів складається з: - каналів мікропроцесорного контролера SIMATIC S7-300; - каналів обміну даними по шині PROFIBUS DP між контролером і операторськими станціями; - каналів операторського інтерфейсу (робочого місця оператора-технолога). Після незалежного перетворення і обробки за ідентичними алгоритмами в контролері SIMATIC S7-300 вхідні аналогові сигнали циклічно передаються по шині PROFIBUS DP в операторську станцію. Підсистема керування на базі мікропроцесорного контролера SIMATIC S7-300 представлена функціональними модулями FM 355 з ПІД-регуляторами; підсистема контролю, сигналізації та логічного керування - модулями аналогових входів SM331. В якості пристрою зв'язку з оператором використовується панель оператора SIMATIC МР 270В. Для зв’язку контролера зі станцією оператора з боку SIMATIC S7-300 використовують інтерфейс PROFIBUS DP S7-300, що працює у відповідності з протоколом PROFIBUS EN 501070. Швидкість передачі інформації – 1,5 Мбіт/с. Для сигналізації оператору про місце виникнення порушення на технологічній клавіатурі передбачено світлодіодне підсвічування об’єкта, в якому виникло порушення. Передача команд оператора-технолога відбувається за допомогою технологічної клавіатури, яка допускає набір і передачу в ПЕОМ наступних команд: - вибір об’єкта; - вибір функції (мнемосхем, груп, таблиць, огляд); - зміна завдання регулятору; - зміна режиму контуру керування; - зміна виходу; - ручне дистанційне керування регулюючими органами, іншим обладнанням (насосами, мішалками, конвеєрами та ін.). Нижній рівень АСКТП представлений датчиками з уніфікованим вихідним сигналом та виконавчими пристроями з пневмоприводом. Перевага при виборі датчиків надавалась тим первинним вимірювальним перетворювачам, що мають вихідний струмовий сигнал 4-20 мА, оскільки це дає змогу не використовувати всілякі проміжні перетворювачі з метою узгодження вихідного сигналу датчику з вхідним сигналом МПК. Оскільки термоелектричний метод вимірювання можна використовувати для вимірювання температури газоподібних, рідких, та сипучих речовин, то в якості датчика для контролю температури води у ваннах пастеризатору обрано термоперетворювач опору мідний типу ТСМУ/1-1088-420, що має вихідний сигнал 4-20 мА [8]. Витрата пари та води вимірюється методом змінного перепаду тиску за допомогою комплекта приладів, до складу якого входить стандартний звужуючий пристрій – діафрагма камерна типу ДКС-0,6 та інтелектуальний датчик різниці тиску типу Метран-100-ДД 1420. Контроль тиску пари та води здійснюється інтелектуальним датчиком надлишкового тиску типу Метран-100-ДИ 1152. [4] Для регулювання параметрів в процесі пастеризації в якості регулюючих органів виконавчих пристроїв використовуються регулюючі односідельні клапани типу Fisher GХ. Клапан має вбудований пневматичний мембранний привід. Клапан GХ оснащений контролером FIELDVUE серії DVС 2000 фірми Fisher, який перетворює вихідний сигнал контролера (4 – 20 мА) в стандартний пневматичний сигнал 20-100 кПа, що подається на вхід клапана з метою внесення керуючої дії. Виконавчі механізми пневматичної гілки ДСП характеризуються безпекою застосування у вибухонебезпечних середовищах, високою надійністю у важких умовах праці. Керування електроприводом конвеєрів (завантаження та розвантаження), транспортуючої стрічки здійснюється за допомогою перетворювача частоти MІCROMASTER 440 виробництва фірми SІEMENS, що забезпечує високу точність керування електроприводом за допомогою вбудованої мікропроцесорної системи керування. У системі реалізований захист перетворювача і двигуна від перевантажень. Перетворювач частоти серії MICROMASTER зв’язаний з контролером за протоколом FIELDBUS. Комутацію електричних кіл керування будемо здійснювати за допомогою пускачів типу ПБР-3А для електричного технологічного обладнання (насос, вентилятор). Для переходу з автоматичного режиму роботи на ручний та у зворотному напрямку у цьому випадку оберемо блок ручного дистанційного керування типу БРУ-22. Обрані прилади та засоби автоматизації занесені до замовної специфікації, що наведена у додатку.
2.3.4. Опис функціональної схеми автоматизації Функціональна схема автоматизації (ФСА) є основним технічним документом, який відображає суть усіх основних рішень з керування технологічним процесом. Тут повинні бути подані основи технологічного процесу: технологічні апарати та зв'язки між ними, вимірювальні та регульовані величини технологічного процесу і засоби організації керуючих дій. При описі функціональної схеми потрібно розкрити всі основні рішення з автоматичного контролю та керування технологічним процесом, показати як і за допомогою яких технічних засобів реалізуються окремі функції системи керування. При описі складних контурів керування необхідно показати послідовність перетворення інформації у ньому, починаючи від датчиків інформації та закінчуючи виконавчими пристроями, вказавши на якому матеріальному або енергетичному потоці вони встановлені. Прості контури регулювання та вимірювання можна тільки зазначити без докладного опису. На схемі автоматизації умовними зображеннями показують устаткування і комунікації, що входять до складу технологічного об'єкта (процесу), пристрої контролю і керування, умовні лінії зв'язку між технологічним устаткуванням і пристроями контролю і керування. Технологічне устаткування і комунікації зображуються спрощено, але у відповідності зі схемою, прийнятою в технологічній частині проекту. Допускається зображення окремих вузлів технологічних об'єктів у виді прямокутників з відповідними найменуваннями (ГОСТ 2.793-79). Товщина ліній позначень машин апаратів 0,5 – 1 мм. Біля кожного апарата необхідно вказати найменування або позиційне позначення. Найменування може бути вписане всередині умовного графічного зображення апарата (машини). При позначенні апаратів на вільному місці схеми повинна бути приведена таблиця з переліком устаткування (додаток 3, рис. Д1). Лінії трубопроводів зображуються суцільною лінією. Для вказівки найменування середовища в трубопроводі виконується розрив лінії трубопроводу. Умовні позначення трубопроводів відповідно до ГОСТ 21.206-93 приведені в додатку 3, табл. Д4. На позначеннях трубопроводів проставляють стрілки, що вказують напрямок руху в трубопроводі. Стрілка зображується як рівносторонній трикутник зі стороною 6 мм. У випадку газоподібних середовищ трикутник незафарбований, коли мова йде про рідину або порошкоподібне середовище – зафарбований. Інформацію про використані в системі матеріальні потоки приводять у виді таблиці на вільному полі креслення (додаток 3, рис. Д2). На технологічних комунікаціях показують клапани, засувки, вентилі та інші запірні та регулюючі органи, що використовуються в системі контролю і керування процесами. Зображення приладів та засобів автоматизації на кресленні виконується у відповідності до ГОСТ 21.404-85 (додаток 3, табл. Д1) Комплексні пристрої (контролери) позначаються прямокутником довільного розміру (товщина ліній 0,5 – 1 мм). У кожному прямокутнику позначають апаратуру, встановлену на щиті. Прилади і засоби автоматизації, що розташовані поза щитами і конструктивно не зв'язані безпосередньо з технологічним устаткуванням, показують у прямокутнику «Прилади місцеві». Допоміжну апаратуру і пристрої, що не впливають на функціональну структуру автоматичної системи, на схемі автоматизації не показують. Лінії зв'язку зображуються між приладами і засобами автоматизації однолінійно (товщина ліній 0,2 – 0,3 мм) незалежно від реальної кількості проводів і труб. Ці лінії виконують за можливістю по менш короткому напрямку з мінімальною кількістю вигинів і перетинань, допускається перетинання ліній зв'язку з технологічним устаткуванням і комунікаціями. Умовні позначення вимірюваних параметрів у відповідності до ГОСТ 21.404-85 наведені у додатку 3, табл. Д3. Нумерація текстових і графічних матеріалів повинна виконуватися у відповідності з наступною структурою.
У графах 1, 2 записується буква – умовне позначення групи і рік випуску: ТЖ 10; 3, 4 – номер проекту за списком групи; 5 … 8 – специфічні характеристики, що студент не формує, тому вказуються нульові позиції; 9, 10 – місце для індексації конструкторського документа у відповідності з ГОСТ 2.701-84. Наприклад, для студента, що виконує в 2010 році дипломний проект за обліковим номером 15 замовна специфікація на прилади та засоби автоматизації буде мати таку нумерацію: ТЖ 10.150.00.00. ЗС. Приклад виконання ФСА наведено у додатку 1.
|
