Проектування систем автоматизації

Вступ

Автоматизація технологічних процесів є важливим засобом підвищення продуктивності праці, скорочення витрат матеріалів та енергії, покращення якості продукції, впровадження прогресивних методів управління виробництвом і підвищення надійності праці. При цьому важливе значення надається впровадження нової техніки. Всі сучасні автоматизовані системи управління побудовані на базі управляючоїт обчислювальної техніки мікропроцесорних засобів (мікропроцесорних контролерів (МПК)) та електронних обчислювальних машин (ЕОМ). Застосування МПК та ЕОМ покращує функціональні можливості обладнання, систем управління, значно підвищує надійність їх роботи і в кінцевому результаті позитивно відображується на якості продукції.

В даному курсовому проекті розроблена система автоматизації дільниці розстоювання та випікання хліба пшеничного на хлібокомбінаті №10 м. Києва на базі мікропроцесорного контролера Реміконт Р-130.

Запропонована система автоматизації дає можливість підвищити ефективність виробництва за рахунок зниження упікання хліба, економії пари та палива, знизити собівартість хліба, покращити якість хліба, його смакові властивості і зовнішній вигляд.

Схема автоматизації та її опис

Регулювання температури в розстойній шафі здійснюється за допомогою термоелектричного перетворювача ТХК-0179 (поз.2а). Природній сигнал від датчика надходить до уніфікованого перетворювача БУТ-20 (поз.2б), що входить до комплекту контролера Р-130. Перетворювач БУТ-20 перетворює природній сигнал термопари в уніфікований сигнал 0...5 мА. За допомогою міліамперметра М-1611 (поз.2в) відображується виміряна температура. Уніфікований сигнал надходить до контролера для програмної обробки. Даний контур має позиційне регулювання, тому з дискретного виходу контролера сигнал надходить до пакетного перемикача SA1, за допомогою якого встановлюється автоматичний чи ручний режим управління. Також в розстійній шафі здійснюється контроль за температурою за допомогою термоелектричного перетворювача ТХК-0179 (поз. 3а) та манометричного термометра ТГП-100 (поз. 1а).

Регулювання температури в пекарних камерах здійснюється зміною подачі газу до топки. Вимірювання температури здійснюється за допомогою термоелектричних перетворювачів ТХК-0179 (поз. 7а, 8а). Природні сигнали від датчиків надходять до уніфікованих перетворювачів БУТ-20 (поз. 7б, 8б), що входять до комплекту контролера Р-130. Перетворювач БУТ-20 перетворює природній сигнал термопари в уніфікований сигнал 0…5 мА. За допомогою міліамперметрів М-1611 (поз. 7в, 8в) відображуються виміряні температури. Уніфіковані сигнали надходять до контролера для програмної обробки. Регулювання витрати газу здійснюється за допомогою виконавчих механізмів МЭО-87Р. Тому з контролера сигнали надходять до блоків управління БУ-21 (поз. 7г, 8г) системи «Каскад». За допомогою блоків управління оператор має змогу перевести систему в режим ручного управління і змінювати витрати палива за допомогою кнопок управління, які розташовані на лицьовій панелі блока управління. З блоків управління сигнал надходить до магнітних пускачів ПМЕ-111 (поз. 7е,8е), а звідти – до виконавчих механізмів МЭО-87Р (поз. 7ж,8ж) та регулюючих органів (поз. 7з, 8з). Для полегшення процесу регулювання в ручному режимі з виконавчих механізмів знімаються сигнали, що показують положення виконавчих механізмів. Сигнали надходять до показчиків положення ДУП-М (поз. 7д,8д), які розташовані на щиті оператора. Також за допомогою контролера здійснюється аварійна сигналізація за допомогою сигнальних ламп НL1, НL2, НLЗ, НL4.

Температура по зонах печі вимірюється за допомогою манометричних термометрів типу ТГП-100 (поз. 4а, 5а, 6а). Чутливі елементи термометрів розміщені в пекарній камері печі. Показові елементи розташовані біля печі.

Регулювання вологості в розстійній шафі здійснюється зміною витрати пари, що подається до шафи. Вимірювання вологості здійснюється за допомогою автоматичного психрометричного гігрометра АПГ-206 (поз. 18а). За допомогою міліамперметра М-1611 (поз. 18б) відображується виміряна вологість. Уніфікований сигнал надходить до контролера для програмної обробки. Даний контур має аналогове регулювання витрати пари, же здійснюється за допомогою виконавчого механізму МЭО-87Р. Тому з контролера сигнал надходить до блоку управління БУ-21 (поз. 18в) системи «Каскад». За допомогою блока управління оператор має змогу перевести систему в режим ручного управління і змінювати витрату палива за допомогою кнопок управління, які розташовані на лицьовій панелі блока управління. З блока управління сигнал надходить до магнітного пускача ПМЕ-111 (поз. 18д), а звідти - до виконавчого механізму МЭО-87Р (поз. 18е). Для полегшення процесу регулювання в ручному режимі з виконавчого механізму знімається сигнал, що показує положення виконавчого механізму. Сигнал надходить до покажчика положення ДУП-М (поз. 18г), який розташований на щиті оператора.

Регулювання вологості в зоні зволоження здійснюється зміною витрати пари, що подається до печі. Вимірювання вологості здійснюється за допомогою автоматичного психрометричного гігрометра АПГ-206 (поз. 21а). За допомогою міліамперметра М-1611 (поз. 21б) відображується виміряна вологість. Уніфікований сигнал надходить до контролера для програмної обробки. Даний контур має аналогове регулювання витрати пари, яке здійснюється за допомогою виконавчого механізму МЭО-87Р. Тому з контролера сигнал надходить до блоку управління БУ-21 (поз. 21в) системи «Каскад». За допомогою блока управління оператор має змогу перевести систему в режим ручного управління і змінювати витрату палива за допомогою кнопок управління, які розташовані на. лицьовій панелі блока управління. З блока управління сигнал надходить до магнітного пускача ПМБ-111 (поз. 21д), а звідти - до виконавчого механізму МЭО-87Р (поз. 21е). Для полегшення процесу регулювання в ручному режимі з виконавчого механізму знімається сигнал, що показує положення виконавчого механізму. Сигнал надходить до покажчика положення ДУП-М (поз. 21г), який розташований на щиті оператора

Регулювання часу випічки здійснюється зміною швидкості поду. Вимірювання швидкості поду здійснюється за допомогою тахометричного датчика ТЭРА-В (поз. 24а). За допомогою міліамперметра М-1611 (поз. 24б) відображується виміряна вологість. Уніфікований сигнал надходить до контролера для програмної обробки. Даний контур має аналогове регулювання виграти пари, яке здійснюється за допомогою виконавчого механізму МЭО-87Р. Тому з контролера сигнал надходить до блоку управління БУ-21 (поз. 24в) системи «Каскад». За допомогою блока управління оператор має змогу перевести систему в режим ручного управління і змінювати витрату палива за допомогою кнопок управління, які розташовані на лицьовій панелі блока управління. З блока управління сигнал надходить до магнітного пускача ПМЕ-111 (поз. 24д), а звідти - до виконавчого механізму МЭО-87Р (поз. 24е). Для полегшення процесу регулювання в ручному режимі з виконавчого механізму знімається сигнал, що показує положення виконавчого механізму. Сигнал надходить до показчика положення ДУП-М (поз. 24г), який розташований на щиті оператора Також за допомогою контролера здійснюється аварійна сигналізація за допомогою сигнальної лампи HL15.

Регулювання співвідношення витрати повітря та газу здійснюється витратою повітря. Вимірювання витрати повітря здійснюється за допомогою діафрагми сегментної ДК-6 (поз. 15а, 16а) , а вимірювання витрати газу здійснюється за допомогою Труби Вентурі (поз. 15b, 16в). За допомогою міліамперметрів М-1611 (поз. 15б,15г,16б,16г) відображуються виміряні витрати. Уніфіковані сигнали надходять до контролера для програмної обробки. Регулювання витрат здійснюється за допомогою виконавчих механізмів МЭО-87Р. Тому з контролера сигнали надходять до блоків управління БУ-21 (поз. 15д,16д) системи «Каскад». За допомогою блоків управління оператор має змогу перевести систему в режим ручного управління і змінювати витрати повітря за допомогою кнопок управління, які розташовані на лицьовій панелі блока управління. З блоків управління сигнал надходить до магнітних пускачів ПМБ-111 (поз. 15ж, 16ж), а звідти - до виконавчих механізмів МЭО-87Р (поз. 15з, 16з). Для полегшення процесу регулювання в ручному режимі з виконавчих механізмів знімається сигнал що показує положення виконавчих механізмів. Сигнали надходять до показників положення ДУП-М (поз. 15e, 16е), які розташовані на щиті оператора.

Аварійна сигналізація і захист печі від згасання полум'я здійснюється за допомогою контролера. Контроль наявності полум'я проводиться за допомогою електродів контролю факелу (поз. 22а, 23а). Від електродів контролю факелу сигнали надходять до дискретних входів контролера Контролер проводить автоматичне управління запірними клапанами подачі газу. Також здійснюється сигналізація за допомогою сигнальних ламп НL1З, HL14, HL16, HL17, HL18, HL19.

Аварійна сигналізація і захист від підвищення температури в топках здійснюється за допомогою контролера. Контроль за температурою проводиться за допомогою вимірювальних перетворювачів для термоелектричних опорів Ш-79 (поз. 9а, 9б, 10а, 10б). Перевищення температури сигналізується за допомогою сигнальних ламп НL5, НL6, НL7, НL8.

Аварійна сигналізація і захист від перевищення тиску газу в газопроводі та розрідження в топці здійснюється також за допомогою Р-130. Контроль за тиском та розрідженням проводиться за допомогою вимірювальних перетворювачів тиску-розрідження "Сапфір 22ДИ" (поз. 11а, 123,13а, 14а) і сигналізується за допомогою сигнальних ламп НL9, НL10, НL11, НL12.

Управління електродвигунами проводиться в автоматичному режимі та в ручному режимі за допомогою кнопочних станцій SВ1-SВ10.

№ пор	Номер позиції за схемою	Найменування і технічна характеристика виробу	Тип марка	Одиниця виміру	Кількість	Примітка
	1а	Термоелектричний перетворювач. Межі вимірювання -50..450°С	ТХК-0179	шт	1	Луцький приладобудівний завод
	1б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	2а	Термоелектричний перетворювач. Межі вимірювання -50..450°С	ТХК-0179	шт	1	Луцький приладобудівний завод
	2б	Блок підсилення термопар. Живлення 24В. Вих. сигнал 0..5мА	БУТ-20	шт	1	Входить в комплект Р-130
	2в	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	2г	Блок управління системи "Каскад". Живлення 220В. Габаритні розміри 60*60*180	БУ-21	шт	1
	2д	Покажчик положення. Напруга живлення 220В. Споживана потужність 5ВА. Габаритні розміри 80*120*97	ДУП-М	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	2е	Пускач магнітний. Напруга 220В	ПМЕ-111	шт	1
	2ж	Електричний ВМ. Час повного ходу валу 25 с. Живлення 220В, 50 Гц.	МЭО-87р	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	2з	Двохсідельний регулюючий орган (клапан)	25ч30нж	шт	1
	3а	Термоелектричний перетворювач. Межі вимірювання -50..450°С	ТХК-0179	шт	1	Луцький приладобудівний завод
	3б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	4а	Манометричний термометр. Межі вимірювання 0..400°С Клас точності 1	ТГП-100	шт	1	м.Казань "Теплоконтроль
	5а	Манометричний термометр. Межі вимірювання 0..400°С Клас точності 1	ТГП-100	шт	1	м.Казань "Теплоконтроль
	6а	Манометричний термометр. Межі вимірювання 0..400°С Клас точності 1	ТГП-100	шт	1	м.Казань "Теплоконтроль
	7а	Термоелектричний перетворювач. Межі вимірювання -50..450°С	ТХК-0179	шт	1	Луцький приладобудівний завод
	7б	Блок підсилення термопар. Живлення 24В. Вих. сигнал 0..5мА	БУТ-20	шт	1	Входить в комплект Р-130
	7в	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	7г	Блок управління системи "Каскад". Живлення 220В. Габаритні розміри 60*60*180	БУ-21	шт	1
	7д	Покажчик положення. Напруга живлення 220В. Споживана потужність 5ВА. Габаритні розміри 80*120*97	ДУП-М	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	7е	Пускач магнітний. Напруга 220В	ПМЕ-111	шт	1
	7ж	Електричний ВМ. Час повного ходу валу 25 с. Живлення 220В, 50 Гц.	МЭО-87р	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	7з	Двохсідельний регулюючий орган (клапан)	25ч30нж	шт	1
	8а	Термоелектричний перетворювач. Межі вимірювання -50..450°С	ТХК-0179	шт	1	Луцький приладобудівний завод
	8б	Блок підсилення термопар. Живлення 24В. Вих. сигнал 0..5мА	БУТ-20	шт	1	Входить в комплект Р-130
	8в	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	8г	Блок управління системи "Каскад". Живлення 220В. Габаритні розміри 60*60*180	БУ-21	шт	1
	8д	Покажчик положення. Напруга живлення 220В. Споживана потужність 5ВА. Габаритні розміри 80*120*97	ДУП-М	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	8е	Пускач магнітний. Напруга 220В	ПМЕ-111	шт	1
	8ж	Електричний ВМ. Час повного ходу валу 25 с. Живлення 220В, 50 Гц.	МЭО-87р	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	8з	Двохсідельний регулюючий орган (клапан)	25ч30нж	шт	1
	9а	Вимірювальний перетворювач для термоелектричних опорів. Клас точності 0,4. Вих. сигнал 0..5мА	Ш-79	шт	1
	9б	Вимірювальний перетворювач для термоелектричних опорів. Клас точності 0,4. Вих. сигнал 0..5мА	Ш-79	шт	1
	10а	Вимірювальний перетворювач для термоелектричних опорів. Клас точності 0,4. Вих. сигнал 0..5мА	Ш-79	шт	1
	10б	Вимірювальний перетворювач для термоелектричних опорів. Клас точності 0,4. Вих. сигнал 0..5мА	Ш-79	шт	1
	11а	Вимірювальний перетворювач тиску-розрідження. Кл. точності 0,5	"Сапфір- 22ДИ"	шт	1	Тартуський приладобудівний з-д.
	11б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	12а	Вимірювальний перетворювач тиску-розрідження. Кл. точності 0,5	"Сапфір- 22ДИ"	шт	1	Тартуський приладобудівний з-д.
	12б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	13а	Вимірювальний перетворювач тиску-розрідження. Кл. точності 0,5	"Сапфір- 22ДИ"	шт	1	Тартуський приладобудівний з-д.
	13б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	14а	Вимірювальний перетворювач тиску-розрідження. Кл. точності 0,5	"Сапфір- 22ДИ"	шт	1	Тартуський приладобудівний з-д.
	14б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	15а	Труба Вентурі на тиск до 4.0МПа для трубопроводів внутрішнім діаметром від 50 до1400мм і модулів від 0.1 до 0.6.Температура контр.середовища -40..150°С.		шт	1	ПО "Киев Коммунмаш"
	15б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	15в	Діафрагма сегментна для внутрішніх діаметрів від 50 до520мм.Вих сигнал 0..5мА.	ДК-6	шт	1	З-д "Маноме тр" м. Москва, ПО "Геофиз прибор" м.Казань
	15г	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	15д	Блок управління системи "Каскад". Живлення 220В. Габаритні розміри 60*60*180	БУ-21	шт	1
	15е	Покажчик положення. Напруга живлення 220В. Споживана потужність 5ВА. Габаритні розміри 80*120*97	ДУП-М	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	15ж	Пускач магнітний. Напруга 220В	ПМЕ-111	шт	1
	15з	Електричний ВМ. Час повного ходу валу 25 с. Живлення 220В, 50 Гц.	МЭО-87р	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	15і	Двохсідельний регулюючий орган (клапан)	25ч30нж	шт	1
	16а	Труба Вентурі на тиск до 4.0МПа для трубопроводів внутрішнім діаметром від 50 до1400мм і модулів від 0.1 до 0.6.Температура контр.середовища -40..150°С.		шт	1	ПО "Киев Коммунмаш"
	16б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	16в	Діафрагма сегментна для внутрішніх діаметрів від 50 до520мм.Вих сигнал 0..5мА.	ДК-6	шт	1	З-д "Маноме тр" м. Москва, ПО "Геофиз прибор" м.Казань
	16г	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	16д	Блок управління системи "Каскад". Живлення 220В. Габаритні розміри 60*60*180	БУ-21	шт	1
	16е	Покажчик положення. Напруга живлення 220В. Споживана потужність 5ВА. Габаритні розміри 80*120*97	ДУП-М	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	16ж	Пускач магнітний. Напруга 220В	ПМЕ-111	шт	1
	16з	Електричний ВМ. Час повного ходу валу 25 с. Живлення 220В, 50 Гц.	МЭО-87р	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	16і	Двохсідельний регулюючий орган (клапан)	25ч30нж	шт	1
	17а	Автоматичний психрометричний гігрометр. Вих. сигнал 0..5мА. Температура вимір. сер-ща-40..200°С. Живлення 220В, 50Гц, споживана потужність 800 ВА	АПГ-206	шт	1	м. Горі ГОЗ АП
	17б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	18а	Автоматичний психрометричний гігрометр. Вих. сигнал 0..5мА. Температура вимір. сер-ща-40..200°С. Живлення 220В, 50Гц, споживана потужність 800 ВА	АПГ-206	шт	1	м. Горі ГОЗ АП
	18б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	18вг	Блок управління системи "Каскад". Живлення 220В. Габаритні розміри 60*60*180	БУ-21	шт	1
	18г	Покажчик положення. Напруга живлення 220В. Споживана потужність 5ВА. Габаритні розміри 80*120*97	ДУП-М	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	18д	Пускач магнітний. Напруга 220В	ПМЕ-111	шт	1
	18е	Електричний ВМ. Час повного ходу валу 25 с. Живлення 220В, 50 Гц.	МЭО-87р	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	18ж	Двохсідельний регулюючий орган (клапан)	25ч30нж	шт	1
	19а	Автоматичний психрометричний гігрометр. Вих. сигнал 0..5мА. Температура вимір. сер-ща-40..200°С. Живлення 220В, 50Гц, споживана потужність 800 ВА	АПГ-206	шт	1	м. Горі ГОЗ АП
	19б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	20а	Автоматичний психрометричний гігрометр. Вих. сигнал 0..5мА. Температура вимір. сер-ща-40..200°С. Живлення 220В, 50Гц, споживана потужність 800 ВА	АПГ-206	шт	1	м. Горі ГОЗ АП
	20б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	21а	Автоматичний психрометричний гігрометр. Вих. сигнал 0..5мА. Температура вимір. сер-ща-40..200°С. Живлення 220В, 50Гц, споживана потужність 800 ВА	АПГ-206	шт	1	м. Горі ГОЗ АП
	21б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	21в	Блок управління системи "Каскад". Живлення 220В. Габаритні розміри 60*60*180	БУ-21	шт	1
	21г	Покажчик положення. Напруга живлення 220В. Споживана потужність 5ВА. Габаритні розміри 80*120*97	ДУП-М	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	21д	Пускач магнітний. Напруга 220В	ПМЕ-111	шт	1
	21е	Електричний ВМ. Час повного ходу валу 25 с. Живлення 220В, 50 Гц.	МЭО-87р	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	21ж	Двохсідельний регулюючий орган (клапан)	25ч30нж	шт	1
	22а	Електроди контролю факелу.		шт	1
	23а	Електроди контролю факелу.		шт	1
	24а	Тахометр електричний. Діапазон вимірюв. 16-60, 20-120 об/хв. Основна приведена похибка 2,5% Вих. сигнал 0..5мА Живлення 220В,50Гц. Споживана потужність 100ВА	ТЭРА-В	шт	1	Одесса "Пище-промавтоматика"
	24б	Міліамперметр показуючий уніфікований. Вх сигнал 0..5мА	М-1611	шт	1	м.Львів з-д Львів-прнлад
	24в	Блок управління системи "Каскад". Живлення 220В. Габаритні розміри 60*60*180	БУ-21	шт	1
	24г	Покажчик положення. Напруга живлення 220В. Споживана потужність 5ВА. Габаритні розміри 80*120*97	ДУП-М	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	24д	Пускач магнітний. Напруга 220В	ПМЕ-111	шт	1
	24е	Електричний ВМ. Час повного ходу валу 25 с. Живлення 220В, 50 Гц.	МЭО-87р	шт	1	Чебоксарський з-д ел. ВМ
	24ж	Двохсідельний регулюючий орган (клапан)	25ч30нж	шт	1
	КМ1-КМ5	Пускач магнітний. Напруга 220/380В. Частота 50Гц.		шт	5
	ЗВ1-ЗВ12	Кнопки управління	КЕ-011	шт	12
	8А1-8А7	Пакетний перемикач.	УП-5312	шт	7
	НІЛ-НЬ29	Лампи світлової сигналізації		шт	29

Принципові схеми регулювання, управління, сигналізації та живлення

Принципова схема регулювання

На другому листі графічної частини, розроблена схема регулювання наступних параметрів:

температура в розстійній шафі;

вологість в розстійній шафі;

вологість в зоні зволоження печі;

температура в пекарних камерах;

швидкість руху поду;

аварійний захист і сигналізація згасання полум'я в печі;

витрата газу та повітря;

аварійний захист та сигналізація тиску в топці та тиску газу.

Температура в розстійній шафі регулюється за позиційним законом за допомогою електричного нагрівального елемента, який розташований в кондиціонері. Температура вимірюється за допомогою термоелектричного перетворювача (поз. 2а). Природній сигнал від термопари перетворюється в уніфікований за допомогою перетворювача (поз. 2б). Температура відображується за допомогою міліамперметра (поз. 2В), який розташований на щиті оператора. За допомогою вбудованого в клемник опору R ввімкненого паралельно джерелу струмовий сигнал 0...5 мА перетворюється в сигнал ...2 В, який придатний для сприйняття контролером. Сигнал від клемника Х2 надходить до аналогового входу ВАБ, звідки він надходить до порогового алгоблоку, який перетворює аналоговий сигнал в дискретний за таким, законом: якщо аналоговий сигнал на вході більший заданого - то на виході викає сигнал логічної «1», якщо ні - то сигнал логічного «0». Отриманий сигнал надходить до дискретного виходу А, де він інвертується і звідти сходить на клемник Х2. З клемника електричний сигнал надходить до електромагнітного реле KV9. В електричній схемі управління передбачено можливість ручного управління нагрівачем.

Регулювання вологості в розстійній шафі здійснюється за рахунок зміни витрати пари. Вологість в розстійній шафі вимірюється за допомогою автоматичного психрометричного гігрометру (поз. 18а) з уніфікованим вихідним сигналом 0... 5 мА. Для контролю вологості в розстіній шафі вона відображується за допомогою розташованого на щиті оператора міліамперметра поз. 18б. Далі уніфікований сигнал надходить до клемника контролерах Х2, де він перетворюється на сигнал 0.. .2В за допомогою ввімкненого паралельно опору. Сигнал 0... 2В надходить до контролера, де він проходить подальшу алгоритмічну обробку. Отриманий сигнал надходить до двох електромагнітних реле KV5 і KV6. Сигнал від електромагнітних реле надходить до блоку управління системи "Каскад" БУ-21 (поз. 18в) клем 2 і 10. За допомогою вбудованого в блок управління пакетного перемикача здійснюється перемикання контуру в автоматичний і ручний режими. Також тут встановлено кнопки, за допомогою яких здійснюється управління в ручному режимі. З блоку управління сигнал надходить до магнітного пускача ПМЕ-111 (поз. 18д), який підсилює сигнал. З магнітного пускача підсилений сигнал надходить до виконавчого механізму МЭО-87р, який діє на робочий орган. Також з виконавчого механізму з клем 13, 14, 16 сигнал надходить до покажчика положення виконавчого механізму типу ДУП-М (поз. 18г), який дає змогу оператору в ручному режимі регулювання спостерігати за положенням вентиля.

Температура в пекарній камері регулюється зміною витрати газу до топок. Піч ППЦ-1381 має дві топки, які регулюються за однаковими законами. Температура в пекарних камерах регулюється наступним чином: вимірюється температура за допомогою термоелектричних перетворювачів (поз. 7а, 8а). Природній сигнал від термопари перетворюється в уніфікований за допомогою перетворювачів (поз. 76, 8б). Температура відображується за допомогою міліамперметрів (поз.7в, 8в), які розташовані на щиті оператора. За допомогою вбудованих в клемник опорів R ввімкнених паралельно джерелу струмові сигнали 0...5 мА перетворюються в сигнали 0...2 В, яві здатні для сприймання контролером. Сигнали від клемника Х2 надходять аналогового входу ВАД звідки вони надходять до регулятора, який створює управляючі сигнали, які надходять до виходу контролера. Отримані сигнали надходять до електромагнітних реле КV1, КV2 і КVЗ, КV4. Сигнали електромагнітних реле надходять до блоків управління системи "Каскад" -21 (поз. 7г, 8г) клем 2 і 10. За допомогою вбудованих в блок управління пакетних перемикачів здійснюється перемикання контуру в автоматичний і ручний режими. Також тут встановлено кнопки, за допомогою яких здійснюється управління в ручному режимі. З блоків управління сигнали надходять до магнітних пускачів ПМЕ-111 (поз.7е, 8е), які підсилюють сигнали. З магнітних пускачів підсилені сигнали надходять до виконавчих механізмів МЭО-87р (поз. 7ж, 8ж), які діють на робочі органи. Також з виконавчих механізмів з клем 13, 14, 16 сигнали надходять до показчиків положення виконавчого механізму типу ДУП-М (поз.7д, 8д), які дають змогу оператору в ручному режимі регулювання спостерігати за положенням стилів.

Регулювання вологості в зоні зволоження печі здійснюється за рахунок зміни витрати пари. Вологість в печі вимірюється за допомогою автоматичного психрометричного гігрометру (поз. 21а) з уніфікованим одним сигналом 0.. .5 мА. Для контролю вологості в розстійній шафі вона відображується за допомогою розташованого на щиті оператора амперметра (поз. 21б). Далі уніфікований сигнал надходить до клемника контролера Х2, де він перетворюється на сигнал 0...2В за допомогою ввімкненого паралельно опору. Сигнал 0...2В надходить до контролера де він проходить подальшу алгоритмічну обробку. Логічний сигнал в контролері надходить до регулятора, який створює управляючий сигнал, який надходить до виходу контролера. Стриманий сигнал надходить до двох електромагнітних реле КV7 і КV8. Сигнал від електромагнітних реле надходить до блоку управління системи "Каскад" БУ-21 (поз. 21в) клем 2 і 10. За допомогою вбудованого в блок управління пакетного перемикача здійснюється перемикання контуру в автоматичний і ручний режими. Також тут встановлено кнопки, за допомогою яких здійснюється управління в ручному режимі. З блоку управління сигнал надходить до магнітного пускача ЛЕ-111 (поз. 21д), який підсилює сигнал. 3 магнітного пускача підсилений сигнал надходить до виконавчого механізму МЭО-87р, який діє на робочий стан. Також з виконавчого механізму з клем 13, 14, 16 сигнал надходить до показчика положення виконавчого механізму типу ДУП-М (поз. 21г), який дає змогу оператору в ручному режимі регулювання спостерігати за положенням вентиля.

Регулювання швидкості поду печі здійснюється за допомогою варіаційного редуктора. Швидкість поду печі вимірюється за допомогою електричного тахометра (поз. 24а) з уніфікованим вихідним сигналом 0.. .5 мА. Для контролю вологості в розстійній шафі вона відображується за допомогою розташованого на щиті оператора міліамперметра (поз. 24б). Далі уніфікований сигнал надходить до клемника контролера Х2, де він перетворюється на сигнал 0... 2В за допомогою ввімкненого паралельно опору. Сигнал 0...2В надходить до контролера де він проходить подальшу алгоритмічну обробку. Логічний сигнал в контролері надходить до регулятора, який створює управляючий сигнал, який надходить до виходу контролера. Отриманий сигнал надходить до блоку управління системи " Каскад" БУ-21 (поз. 24в) клем 2 і 10. За допомогою вбудованого в блок управління пакетного перемикача здійснюється перемикання контуру в автоматичний і ручний режими. Також тут встановлено кнопки, за допомогою яких здійснюється управління в ручному режимі. З блоку управління сигнал надходить до магнітного пускача ПМЕ-111 (поз. 24д), який підсилює сигнал. З магнітного пускача посилений сигнал надходить до виконавчого механізму МЭО-87р, який діє на робочий орган. Також з виконавчого механізму з клем 13, 14, 16 сигнал надходить до показчика положення виконавчого механізму типу ДУП-М (поз. 24г), який дає змогу оператору в ручному режимі регулювання спостерігати за положенням вентиля. В той же час в контролері сигнал від аналогового входу подається до алгоблоків порогового управління, які дають змогу сигналізувати про перевищення швидкості поду допустимих меж. Від порогових елементів сигнал подається до дискретного виходу ДВА, а звідти - до клемника Х2. На виході з реміконта відмикається сигнальна лампа, яка розташована на мнемосхемі щита оператора і сигналізує про перевищення швидкості поду допустимих меж.

Принципова схема управління і сигналізації

Регулювання співвідношення витрати газу та повітря здійснюється за рахунок зміни витрати повітря. Витрати вимірюються за допомогою Труби Вентурі та діафрагми сегментної (поз.15а, 15в) з уніфікованим вихідним сигналом 0...5 мА. Для контролю витрати газу та повітря вона відображується за допомогою розташованих на щиті оператора міліамперметрів (поз.15б, 15г). Далі уніфіковані сигнали надходить до клемника контролера Х2, де він перетворюється на сигнал 0...2В за допомогою ввімкнених паралельно опорів. Сигнал 0...2В надходить до контролера де він проходить подальшу алгоритмічну обробку. Логічний сигнал в контролер, надходить до регулятора, який створює управляючий сигнал, який надходить до виходу контролера. Отриманий сигнал надходить до двох електромагнітних реле КV11 і КV12. Сигнал від електромагнітних реле надходить до блоку управління системи "Каскад" БУ-21 (поз. 15д) клем 2 і 10. За допомогою вбудованого в блок управління пакетного перемикача здійснюється перемикання контуру в автоматичний і ручний режими. Також тут встановлено кнопки, за допомогою яких здійснюється управління в ручному режимі. З блоку управління сигнал надходить до магнітного пускача ТМЕ-111 (поз. 15ж), який підсилює сигнал. 3 магнітного пускача підсилений сигнал надходить до виконавчого механізму МЭО-87р, який діє на робочий орган. Також з виконавчого механізму з клем 13, 14, 16 сигнал надходить до покажчика положення виконавчого механізму типу ДУП-М (поз. 15 е), який дає змогу оператору в ручному режимі регулювання спостерігати за положенням вентиля.

Також за допомогою контролера здійснюється аварійна сигналізація і захист печі від згасання полум'я. Від електродів контролю факелу (поз. 22а) сигнал надходить до дискретного входу контролера. Контролер керує положенням двох запірних клапанів аварійного захисту печі. Положенням вентилів керують електромагнітні реле KV17 і KV18. В електричній схемі управління передбачено можливість ручного управління клапанами. Аварійна галізація здійснюється за допомогою сигнальних ламп НL1З, НL16, НL17. Аналогічно здійснюється аварійна сигналізація і захист печі від згасання полум'я другого пальника. Так само аналогічно здійснюється аварійна сигналізація і захист від перевищення температури в топці, тиску газу та тиску в топці.

За допомогою кнопок SВ11 та SВ12 проводиться перевірка сигналізації і квітування звукового сигналу. Сигнал від кнопок надходить до дискретного входу контролера, де за допомогою алгоритму здійснюється управління сигнальними лампами та електричним дзвінком.

Принципова схема живлення

Всі пристрої автоматизації для своєї роботи потребують живлення. При виборі кількості блоків живлення БП-21 слід керуватися тим, що ці блоки здійснюють живлення напругою 24В блок живлення має два виходи . До виходу 1 відмикають навантаження зі струмом 0,3 А, до виходу 2 таке навантаження відмикають лише в тому випадку, коли блок 'БП' не з’єднується з блоком 'БК", в протилежному випадку навантаження цього виходу має бути не більшим 40 мА. Якщо потрібно живити споживачі з більшим споживанням допускається з'єднання блоків живлення паралельно.

Для блока БК-1 від блоків БП-21 живляться електромагнітні реле ПЭ-21,які споживають 333 мА:

Рк - 8 ВА - потужність електромагнітного реле.

Ік = 8/24 = 0,ЗА - споживаний струм,

крім того слід враховувати що ті пари реле "більше і менше", які ввімкнено на імпульсному виході для управління МЕО одночасно обидва бути ввімкненими не можуть. Отже загальний споживаний реле струм буде

Ізаг= Ік* 4=300 * 4= 1200мА

Для живлення цих споживачів потрібно живити блок БУТ-20 (6ОмА) і блок контролера БК-21 (280мА). Отже для живлення першого контролера потрібно:

(1200+60+280)/300=5,1/2=2,6-3 блока БП-21

Для блока БК-2:

Рк = 8 ВА - потужність електромагнітного реле.

Ік = 8/24 = 0,3А - споживаний струм.

Ізаг = Ік*2=З00*2=600мА

Отже для живлення другого контролера потрібно:

(600+60+280)300=3,1/2=1,6=2 блока БП-21

Для блока БК-3:

увімкається 12 сигнальних ламп:

Рзаг = 12* Рса

РСА = 3.5ВА

Рзаг = 12*3.5 = 42ВА

Ізаг = Рзаг /U = 42/24 = 1.75 А-загальний споживаний струм.

Один електричний дзвоник:

Ізаг = Рзаг /U = 7/24 = 0.29 А - загальний споживаний струм.

Отже для живлення третього контролера потрібно:

(1750+290+280)/300 = 5.6/2 = 28 = 3 блока БП-21

Для блока БК-4:

увімкається 7 сигнальних ламп:

Рзаг = 7* Рса

Рса = 3.5ВА

Рзаг = 7*3.5 = 24.5ВА

Ізаг = Рзаг/U = 24.5/24 = 1.02 А - загальний споживаний струм.

Отже для живлення четвертого контролера потрібно:

(1020+280)/З00 = 3.8/2 = 1.9 = 2 блока БП-21

Для функціонування системи автоматизації необхідне її електричне живлення.

Проектування систем електроживлення ведуть на основі завдання на основі проектування функціональної схеми автоматизації (аркуш 1), принципових електричних схем управління, регулювання та сигналізації (аркуш 2).

Принципову електричну схему живлення розробляють у такій послідовності:

вибирають джерела живлення;

вибираються та розраховуються щити та збірки живлення системи автоматизації;

проектується живильна мережа;

проектується розподільча система;

виконується принципова схема електроживлення.

Джерело живлення повинно забезпечити необхідні електроприймачам напругу і потужність, достатні для того, щоб відхилення напруги не перевищувало значень, при яких порушується нормальна робота електроприймачів:

контрольно-вимірювальні та регулюючі прилади +5% номінального;

апаратура схеми управління та сигналізації, включаючи реле -5 - +10% номінального.

У щитах і збірках живлення розташовують апаратуру захисту та управління живильної та розподільчої мережі. Їх вибір і розміщення повинні насамперед забезпечити надійність, зручність і безпеку експлуатації системи електроживлення.

Електроприймачі систем автоматизації, які встановлені на щитах управління і в релейних шафах, також і окремо стоячі, як правило, одержують живлення через щити та збірки живлення, котрі розташовані на мінімально можливих відстанях від відповідних електроприймачів.

Проектування живильної мережі системи електроживлення включає в себе вибір напруги, числа фаз і проводів, вибір конфігураційної живильної мережі та вирішення питань резервування; вибір та розміщення апаратів хисту та управління.

Вибір напруги живильної мережі визначається напругою у колах живлення приладів і засобів автоматизації з урахуванням напруг, прийнятих у системі постачання електроенергією об'єкта, що автоматизується. Найбільшого розповсюдження в системах електропостачання промислових підприємств отримали чотирьох провідні мережі трифазного змінного струму напругою 380/220 В з глухим заземленням нейтралі.

Вибір числа фаз і проводів живильної мережі відбувається в залежності від числа фаз і напруги живлення приладів і засобів автоматизації.

Вибір конфігурації живильної мережі відбувається в залежності від категорійності об'єкта, що автоматизується та розташування щитів та збірок живлення відносно джерел живлення.

Апарати захисту та управління в живильних мережах встановлюють в місцях приєднання до джерела живлення і на вводах у щити та збірки живлення систем автоматизації в нормально не заземлених фазних провідниках.

Вибір характеристик апаратів захисту та управління здійснюється з урахуванням основних вимог ПУЭ. Номінальна напруга Uн.а. апаратів захисту управління повинна бути більша або дорівнювати номінальній напрузі мережі Uн.с., а номінальний струм Ін.а., рубильника, пакетного вимикача, тумблера, автомата і плавкої вставки - більше або дорівнює розрахунковому (номінальному) струму кола Ір.

При виборі безінерційних запобіжників необхідно враховувати, що плавка вставка не повинна перегорати при короткочасних збільшеннях струму кола, наприклад при запуску електродвигунів.

При виборі характеристик апаратів захисту для двигунів необхідно враховувати пусковий струм двигуна:

Іпуск = Кд * Ін,

де кд - кратність пускового струму.

Зокрема, при виборі запобіжників для захисту електродвигуна Іп.вст, ≥0,4Іпуск , а при виборі струму уставки електромагнітного розмикаючого автомата

Іуст.ед.магн. ≥ 1,25Іпуск.

У колах управління та сиганалізації плавкі вставки запобіжників вибирають з умови:

Іп.вст. ≥ ∑Ір + 0,1∑Ів ,

де ∑Ір - номінальний сумарний струм, споживаний котушками апаратів, сигнальними лампами та іншими елементами схеми при її одночасній роботі; ∑Ів - найбільший сумарний струм, споживаний при вмиканні котушок апаратів, які