Обоснование выбора приборов и регуляторов.

Измерительные приборы в зависимости от их назначения области применения и условий работы должны выбираться по следующим основным принципам:

 

1) Должна существовать возможность измерения исследуемой физической величины;

 

2) Пределы измерения прибора должны охватывать все возможные значения измеряемой величины. При большом диапазоне изменений последней целесообразно использовать многопредельные приборы;

 

3) Измерительный прибор должен обеспечивать требуемую точность измерений;

 

4) При проведении некоторых измерений важную роль играют экономичность(потребления) измерительного прибора, его масса, габариты, расположения органов управления, равномерность шкалы, возможность считывать показаний непосредственно по шкале, быстродействия и пр;

 

5) Подключения приборов не должно существенно влиять на работу исследуемого устройства, поэтому при выборе следует учитывать их внутреннее сопротивление. При включении измерительного прибора в согласованные цепи входные или выходные сопротивление должно быть требуемого номинального значения;

 

 

6) Прибор должен удовлетворять общим техническим требованиям, техники безопасности при производстве измерений, устанавливаемым ГОСТ 22261-76, а так же техническим условиям или частным стандартам;

 

7) Не допускается использовать прибор: с явными дефектами измерительной системы, корпуса и т.д.; с истекшим сроком поверки;нестандартные или не аттестованные ведомственной метрологической службой, не соответствующие по классу изоляции напряжением, на которые подключается прибор.

Точность измерений зависит от метода измерений и класса точности выбранных приборов. Класс точности прибора определяется его погрешностью. Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины называют погрешностью измерения.

 

 

 

Термоэлекрические преобразователи

Термопреобразователи платинородий-платиновые (ТПП) применяют при температурах до 1400 °С для непрерывных измерений в окислительных и инертных средах и до 1750 °С для кратковременных измерений. Преобразователи данного типа имеют следующие преимущества: высокую термоустойчивость, значительную устойчивость к агрессивным средам; высокое постоянство термоЭДС, большой диапазон измерения, высокую точность измерения.

Недостаток - относительно маные термоЭДС. Положительным термоэлектродом у этих преобразователей является платинородий (сплав 90 % Pt и 10 % Rt), отрицательным - чистая платина.

В зависимости от назначения различают этанонные, образцовые, рабочие повышенной точности и технические ТПП.

Эталонные ТПП служат для воспроизведения международной практической температурной шкапы 630,74 - 1064,43 °С.

Образцовые ТПП служат для поверки рабочих термометров в лаборатории и на рабочем месте.

Рабочие ТПП повышенной точности служат для точных технических измерений.

Технические ТПП применяют в промышленности для измерений температур.

Термопреобразователи платинородий-платинородиевые. Их применяют при температурах до 1600 °С для непрерывных измерений и до 1800 °С при кратковременных измерениях. Преимущества преобразователей этого типа: возможность применения при высоких температурах; отсутствие необходимости поддержания постоянной температуры свободных концов; большая устойчивость к агрессивным средам; высокая точность измерения; значительный диапазон измерений.

Зависимость термоЭДС термопреобразователя от температуры выше 1000 °С близка к линейной, что очень удобно для создания вторичных приборов.

Недостаток преобразователей - относительно малые значения развиваемой термоЭДС.

 

 

Наибольшее распространение получили термоэлектрические преобразователи градуировки ПР30/6б8- По назначению эти преобразователи подразделяют на родия, отрицательным - платинородий, содержащий 6 % родия.

Тип и исполнение датчиков	Назначение	Температура, °С	Изображение
ТПП 5 182 002	Преобразователи термоэлектрические для измерения температур в окислительных и нейтральных газовых средах, не содержащих веществ, вступающих во взаимодействие с материалами термопары.	0…+1300
ТПР 5 182 003	+300…+1600
ТПР 5 182 004	+300…+1600
ТПП 2 821 004	Преобразователи термоэлектрические для измерения температур в окислительных и нейтральных газовых средах, не содержащих веществ, вступающих во взаимодействие с материалами термопары.	0…+1300
ТПР 2 821 005	+600…+1600
ТПР 2 821 006	+600…+1700
ТПР 9202 (с двойным чехлом)	Преобразователи термоэлектрические для измерения температурыгорячего дутья доменных печей и температуры купола воздухонагревателя контактным способом, а также для измерения температуры в других областях промышленности.	+600…+1350
ТПР 9205 (с газовым поддувом)	Преобразователи термоэлектрические для измерения температуры водорода, окиси углерода, паров воды и высших углеводородов.	+300…+1600

 

 

ТПП 9717	Преобразователи термоэлектрические для измерения температуры в окислительных и нейтральных газовых средах, не содержащих веществ, вступающих во взаимодействие с материалами термопары.	0…+1400
ТПР 9819, ТПП 9819	Преобразователи термоэлектрические для измерения температуры в окислительных и нейтральных газовых средах, не содержащих веществ, вступающих во взаимодействие с материалами термопары.	+600…+1300
ТПП 0201	Преобразователи термоэлектрические для кратковременных измерений температуры в воздушной среде.	0…+1250

1) Ремиконт Р-130 предназначен для автоматического регулирования и логико-программного управления технологическими процессами в электротермической, энергетической, металлургической, химической, нефте и газоперерабатывающей, стекольной, пищевой и других отраслях промышленности.

Один комплект Ремиконт Р-130 позволяет комплексно решить задачу автоматизации, включая автоматическое регулирование, логическое управление или их комбинацию. Программирование контроллера выполняется специалистами, знакомыми со средствами контроля и управления в АСУ ТП. Запрограммированная информация сохраняется при отключении питания.

Для сопряжения с вычислительными средствами верхнего уровня управления (персональным компьютером) в Ремиконте Р-130 предусмотрен канал цифровой последовательной связи с интерфейсом ИРПС и RS-232. Существует возможность объединения нескольких контроллеров в цифровую локальную сеть кольцевой конфигурации - 'Транзит'.

В состав Ремиконта Р-130 входят центральный блок (имеющий 30 модификаций, отличающихся числом аналоговых и дискретных сигналов ввода-вывода), клемно-блочные соединители для подключения внешних устройств, блок питания и ряд дополнительных блоков (БУТ, БУМ, БУС, БПР) использующихся для предварительного усиления сигналов с различных датчиков и формирования стандартных выходных сигналов.

Ремиконт Р-130 снабжен развитой системой самодиагностики и тестирования, благодаря которой неисправности быстро обнаруживаются и легко локализуются.

 

2)Блоки ручного управления (БРУ-32) рассчитаны на применение в автоматизационных системах управления технологическими процессами и предназначены для переключения цепей управления исполнительными устройствами, индикации положения цепей управления.

 

Блоки БРУ-32 обладают функциональными возможностями: ручное переключение с ручного управления и обратно. Кнопочное управление интегрирующими исполнительными механизмами. Световая индикация выходного сигнала регулирующего устройства с импульсным выходным сигналом.

 

3) ПБР-3А Бесконтактный реверсивный пускатель ПБР предназначен для бесконтактного управления электрическими исполнительными механизмами по ГОСТ 7192, в приводе которых использованы трехфазные электродвигатели.

По функциональным возможностям имеет два исполнения:

• Пускатель ПБР-3А2.1 обеспечивает пуск и реверс (синхронного и асинхронного электродвигателя), защиту трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором от перегрузки.
• Пускатель ПБР-3А2.2 обеспечивает пуск и реверс трехфазного синхронного двигателя.

Пускатель ПБР-3А соответствует требованиям ТУ4218-006-54079067-2005

Пускатель ПБР-3А состоит из платы, кожуха и передней панели.

 

 

На передней панели расположены клеммные колодки для подключения пускателя к внешним цепям, а также винт заземления. Клеммные колодки закрываются крышками. На плате устанавливаются элементы схемы пускателя. Плата вставляется в кожух и закрепляется двумя винтами. Пускатель рассчитан на установку на вертикальной или горизонтальной плоскости. Положение в пространстве - любое. Крепление пускателя осуществляется двумя болтами М6, которые установлены на задней стенке кожуха.

 

4)Термоскоп модификации 004 используется для точного измерения температуры при контроле высокотемпературных технологических процессов. Термоскоп-004 изготавливается по техническим условиям потребителя. На этапе заказа согласовывается фокусное расстояние, диаметр пятна в фокусе и температурный диапазон. Основная область применения приборов - черная и цветная металлургия, огнеупорная, химическая и стекольная промышленность. пирометры серии Термоскоп-004 успешно применяются в прокатном производстве, на печах, в литейном и кузнечно-прессовом производствах, на установках ионно-плазменного напыления и т.п. Приборы специально спроектированы для работы в тяжелых заводских условиях. Конструкция оптической головки позволяет устанавливать приборы в местах, где присутствует большая вибрация (кузнечно-прессовое производство), сильные электромагнитные помехи (индукторы), высокий уровень запыленности и задымленности (опционно поставляется специальный отдув), низкие и высокие температуры окружающей среды -10…60°С (с применением монтажно-защитной арматуры до 130°С).

Отличительные особенности

-высокая точность и быстродействие -индивидуальная калибровка -уникальная оптическая система с показателем визирования до 500:1 -защита от боковых подсветок -встроенный непараллаксный оптический видоискатель или лазерный прицел -цифровая обработка сигнала с возможностью выбора алгоритма -настраиваемый аналоговый выход

область применения

-металлургия; -огнеупорная -машиностроение; -химическая -строительная и т.д.

 

 

5) МЭО-630/25-0,25 механизм электрический однооборотный предназначен для приведения в действие запорно-регулирующей арматуры в системах автоматического регулирования технологическими процессами, в соответствии с командными сигналами регулирующих и управляющих устройств.

Отличительные особенности механизма МЭО-630/25-0,25:

· электропривод обеспечивает выполнение заявленных технических параметров при отклонении питающего напряжения от -15% до +10% от номинальных значений;

· режим регулирования - до 1200 вкл/час при продолжительности включений (ПВ) 25%;

· ресурс электропривода в режиме регулирования - от 65 до 80 тысяч часов (в зависимости от усилия);

· срок службы изделия 15 лет;

· работа в экстремальных условиях - при повышенной температуре, запыленности, сильной вибрации;

· надежность, простота в обслуживании, ремонтопригодность.

Функции механизма МЭО-630/25-0,25:

· автоматическое, дистанционное или местное (ручное) открытие и закрытие арматуры, останов арматуры в любом промежуточном положении;

· указание степени открытия (закрытия) арматуры на шкале местного указателя;

· позиционирование рабочего органа арматуры в любом промежуточном положении;

· формирование дискретного сигнала о промежуточных и конечных положениях рабочего органа арматуры;

· формирование цифровых сигналов состояния концевых и путевых выключателей для передачи по интерфейсу RS-485 (механизмы, оснащенные блоком датчиков БД-1, БД-2

 

 

6) Клапан регулирующий У 2162 устройство для регулирования температуры, давления, расхода и др. параметров. Входит в автоматические системы управления или регулирования и воздействует на течение технологических или теплоэнергетических процессов в соответствии с получаемой командной информацией. Р. к. устанавливается на магистральных и технологических трубопроводах, технологических аппаратах, установках, резервуарах и т. п. Р. к. состоит из регулирующего органа (собственно клапана), который изменяет сечение потока, и исполнительного механизма — пневматического привода, который получает командную информацию от автоматического регулятора или прибора с дистанционным управлением и передаёт её регулирующему органу. По условной пропускной способности различают Р. к. для средних, малых и микрорасходов, по условному давлению — низкого, среднего и высокого давлений. Р. к. выпускают для работы при температуре среды от —225 до 450 °С. Р. к. по конструктивным признакам отличаются большим разнообразием: одно- и двухседельные, диафрагмовые, проходные, угловые, трёхходовые и т. п. Наиболее распространены двухседельные Р. к. с мембранно-пружинным исполнительным механизмом. Регулирующий орган имеет фланцевую проходную конструкцию и состоит из верхней и нижней крышек, плунжера и корпуса, в который ввёрнуты 2 седла. Шток плунжера соединительной гайкой связан со штоком исполнительного механизма, закрепленным на верхней крышке регулирующего органа. Стандартный командный сигнал (под давлением воздуха 0,02—0,1 Мн / см ²) воздействует на мембрану, которая передаёт усилие на возвратную пружину механизма, в результате чего перемещается шток с затвором и изменяется проходное сечение, а следовательно, и пропускная способность клапана.
4) Описание схемы автоматизации.

Сигнал с Термопреобразователя (Термоскоп-004 800-1300°С) (1а) 0,20мА поступает на Ремиконт Р 130 (1б) где он проходит через гальванический разделитель РГ 12.

 

Через блок АЦП (аналоговой цифрой преобразователь) и за тем в цифровой форме поступает непосредственно на БК (блок контроля) и сравнивается с заданием. В случае если действительный сигнал не равен заданному, то сигнал преобразовывается из цифрового в импульсный 0,24 В который поступает на БУ (блок управления).

 

Если регулятор работает в автоматическом режиме то блок управления пропускает сигнал через себя, а если регулятор работает в ручном режиме то с помощью блока управления можно управлять исполнительным механизмом и регулирующим органом.

 

Сигнал с пускателя поступает на исполнительный механизм который в свою очередь перемещает заслонку.
4.Описание схемы сигнализации

Для опробования схемы нажимаем кнопку SB1._. Запитывается реле К1,замыкает свои контакты К1.1 в цепи питания звонка звенит звонок,одновременно с этим питание поступает на шину опробования ламп, световое табло все загорается. При отпускании кнопки SB1 все световое табло гаснет. Для отключения звонка отключаем кнопку SB2 звонок выключается. Работа схемы, при срабатывании любого технологического контакта например SL1 через диод VD1 контакт К2.1 запитывается реле К1 замыкаются его контактыК1.1 в цепи питания звонка контакты К1.2 в цепи кнопки SB2 ставя реле К1 на самоблокировку и контакты К1.3 подключая питание на дополнительную шину,таким образом через диод VD2 запитывается реле К2 замыкает свои контакты К2.3 вставая на самоблокировку срабатывает переключающийся контакт К2.2 отключая световое табло от шины опробования ламп и подключая к шине питания. Световое табло HL1 загорается. Кроме этого размыкается контакт К2.1 в цепи диода VD1 и размыкается контакт К2.1 в цепи питания соленоида. Соленоид обесточивается, звонок отключается кнопкой SB2. Лампы горят до тех пор, пока параметр не придет в норму. Диоды служат для предотвращения ложных срабатываний.

 

Список используемой литературы.

1. “Промышленные приборы и средства автоматизации”. Справочник.

В.Я. Баранов; Т.Х. Безновская. Под редакцией В.В. Черенкова. Ленинград 1987.

2. “Промышленные печи и трубы”. В.И. Бельский; Б.В. Сергеев.

Москва. Стройиздат 1974.

3. “Проектирование систем автоматизации технологических процессов”.

Справочное пособие. А.С. Клюев; Б.В. Глазов; А.Х. Дубровский.

Под редакцией А.С. Клюева. М: Энергия 1980.

4. “Автоматическое регулирование”. А.С. Клюев.

5. Москва: “Высшая школа” 1986.

Автоматизация, приборы контроля и регулирования. Справочник, книга 5, М., 1967: Современные конструкции трубопроводной арматуры. (Справочное пособие), под ред. Ю, И. Котелевского, М., 1970.