Автоматизація процесу очистки води у другому контурі блоку 3 Рівненської АЕС (стр. 8 из 16)

Плати ПТР-01, ППТ-02 і ПНР-01 містять елементи гальванічної разв’язки модулів приладу й периферійних комунікаційних ланцюгів. Плата ПНР-2 містить еліементи індикації працездатності джерела живлення DR-4524, процесорного модуля FX2N-32MT-ESS/UL, захист лінії зв'язку по інтерфейсі RS-422/485.

До складу кожної плати входять елементи захисту вхідних і вихідних ланцюгів від впливу імпульсних мікросекундних і наносекундних перешкод з амплітудою до 1 кв.

Прилад ЦР-03 виконаний у вигляді закінченого конструктива.

4. Опис модуля центрального процесора FX2N-32MT-ESS/UL

Модуль центрального процесора FX2N-32MT-ESS/UL є базовим модулем для побудови програмувальних логічних контролерів мал і середньої продуктивності, застосовуваних для виконання функцій контролю й керування. Модуль окремо або із додатковими модулями вводу-виводу сигналів й інтерфейсними модулями може використстовуватись автономно або в складі автоматизованих систем керування різних технологічних процесів.

Модуль має наступні основні технічні характеристики:

- підтримувана кількість каналів введення виводу з урахуванням розширення(для дискретних сигналів) до 256;

- кількість інтегрованих каналів введення дискретних сигналів з нормованими параметрами 0/24 В - 16;

- кількість інтегрованих каналів виводу дискретних сигналів з нормованими параметрами 0/24 В - 16;

- наявність убудованого таймера, що перебудовує;

- кількість інструкцій користувальницької програми в пам'яті до 16К програмних кроків;

- вбудований порт RS-422/485;

- споживана потужність - не більше 25 Вт;

- мінімальний вхідний струм у каналах уведення дискретних сигналів для сигналуа логічної одиниці - 4,5 ма для входів Х0.. .Х7 і 3,5 мА для входів Х10...Х17;

- максимальний вхідний струм у каналах уведення дискретних сигналів для сигналу логічного нуля - 1,5 ма для всіх входів;

- убудовані функції контролю стану монітора, пам'яті, батареї живлення, вводу-виводу, обчислювального процесу;

- маса модуля не більше 650 м;

- габаритні розміри -90x150x87 (висота х ширина х глибина).

Підключення проводів зовнішніх комунікацій до модуля здійснюється через індивідуальні, для кожного вхідного або вихідного ланцюга, гвинтові затискні контакты, розміщені під прозорими, що відкидаються кришками з боку передньої панелі.

Гвинтові затискачі можуть зніматися з модуля, що забезпечує зручність при заміні модуля.

На передній панелі модуля розмішені світлодіодні індикаторы:

- «IN0»...«IN7» й «IN10»...«IN17», які індикують стан інтегрованих каналів введення дискретних сигналів;

- «OUT0»...«OUT7» й «OUT10»...«OUT17», які індикують стан інтегованих каналів виведення дискретних сигналів;

- «POWER», індикуючий наявність живлячої напруги модуля;

- «RUN», індикуючий режим виконання програми;

- «BATTV», індикуючий відмову батареї пам'яті;

- «PROG-E»/«CPU-E», індикуючий режим, у якому працює модуль програмування пам'яті програм контролера, або режим роботи мікропроцесора по реалізації записаної програми.

5. Опис інтерфейсного модуля FX2N-485-BD

Комунікаційний модуль FX2N-485-BD, є мезониним модулем, встановленим у спеціалізований слот під кришкою на корпусі FX2N-32MT- ESS/UL з боку передньої панелі, забезпечує для даного базового мікропроцесорного модуля зовнішній комунікаційний канал зі стандартним інтерфейсом RS-422/485 у повнодуплексном режимі.

Конструктивно модуль виконаний у вигляді друкованої плати, на якій розташовані: електронні компоненти його електричної схеми, з'єднувач для стикування зі слотом FX2N-32MT-ESSAJL і з'єднувач для зовнішнього кабелю.

6. Опис модуля введення аналогових сигналів FX-8AD

Модуль 8-канального АЦП FX2N-8AD має 8 каналів введення аналогових сигналів з нормованими, прийнятими для засобів автоматизації технологічних процесів, параметрами.

Канали модуля індивідуально можуть бути застосовані для прийому наступного виду сигналів:

- напруги, з діапазоном зміни (-10...+10) В;

- струму, з діапазоном зміни (- 20.. .+20) ма;

- струму, з діапазоном зміни (+4.. .+20) ма;

Для кожного з перерахованих видів сигналів додатково можуть задаватися рівні дозволу.

Модуль має наступні основні технічні характеристики каналів прийому аналогових сигналів:

струмових:

- постійний струм 4.. .20 ма, -20.. .+20 ма;

- вхідний опір RBx= 250 Ом;

- максимальний вхідний струм – 30 ма;

- розв'язна здатність - 2,5 мка (діапазон -20..+20ма), 2,0 мка (діапазон 4-20мА).

- основна похибка виміру:

- при температурі 25+ 5 °С - не більше ±0,3%;

- при температурі 0-55 °С - не більше +0,6%;

напруги:

- постійна напруга -10...+10 В;

- вхідний опір RBX= 200 Ком;

- максимальна напруга на вході +15 В;

- розв'язна здатність - 0,63 мв;

- основна похибка виміру:

- при температурі 25 + 5 °С - не більше ±0,3%;

- при температурі 0-55 °С - не більше +0,6%;

- діапазон вимірюваної температури -100.. .+1200 °С;

- розв'язна здатність - 0,1 °С;

- основна похибка виміру при температурі 0...55 °С - не більше ±1,0%;

- діапазон вимірюваної температури -100.. .+600 °С;

- розв'язна здатність - 0,1 °С;

- основна погрішність виміру при температурі 0.. .55 °С - не більше +1,0%.

7. Опис джерела живлення DR-4524

До складу приладу ходить блок живлення DR-4524 фірми MEAN WELL (Тайвань).

Блок живлення призначений для живлення оптоізольованих вихідних ключів у каналах видачі дискретних сигналів. Блок забезпечує постійна стабілізована напруга +24 В ±10% при вихідному струмі до 2 А.

Блок живлення має захист від короткого замикання по ланцюзі +24В.

8. Опис плат гальванічної розв'язки й захисту

До складу приладу входять наступних платы:

- плати гальванічної розв'язки й захисту вихідних дискретних сигналів ПТР-01;

- плати гальванічної розв'язки й захисту аналогових вхідних сигналів ППТ-02;

- плати гальванічної розв'язки й захисту дискретних вхідних сигналів ПНР-01;

- плата індикації ПНР-02.

Плати релейної гальванічної розв'язки виконані на базі оптореле PVT412 (вихідні сигнали) і LDA200 (вхідні сигнали);

Плати струмової гальванічної розв'язки аналогових сигналів виконані на базі модулів DATAFORTH DSCL20.

До складу кожної плати входять елементи захисту вхідних і вихідних ланцюгів від впливу імпульсних мікросекундних і наносекундних перешкод з амплітудою так 1 кв.

Розділ 3.

Дослідження математичної моделі САР

3.1 Вимоги до якісних показників функціонування САР

Рівень упарюваємої рідини в випарній установці є дуже важливим параметром його роботи. Рівнем води в випарному апараті керують шляхом зміни витрати подачі води з гріючої камери в сепаратор випарювального апарату . За технологічними вимогами система автоматичного регулювання повинна забезпечити відхилення значення по рівню від заданого значення, що не перевищує 40% та тривалість перехідного процеса, що не перевищує 1800 с (30 мин). Так як об’єкт дуже інерційний [5].

У даній частині розрахунку необхідно визначити параметри настройки регулюючого блоку РС29, який працює в режимі ПІ-регулятора. Розрахунок ведеться для контуру САР рівня упарюваємої рідини в випарній установці.

З ряду причин було б доцільно визначати настройки регулятора для збурення за навантаженням (технологічно це збурення більш реальне і є більш важким ніж збурення λвн; перехідний процес збігається зі збурення за завданням для неузгодженості ε). Однак, історично склалося так, що як типове збурення був прийнятий саме скачок з боку Р.О. (це збурення по характеру збігалося з основним регулюючим каналом об’єкта: “u→y”; разом з тим збурення λн могли бути найрізноманітнішими по походженню). Інженерні методи розрахунку настроювань регуляторів орієнтовані саме на скачок з боку Р.О.

У замкненій САР розрізняють такі типові перехідні процеси :

а) аперіодичний (Апер);

б) із 20%-перерегулюванням (20%-η );

в) із мінімумом лінійного інтегрального критерію (min Iкв).

Аперіодичний процес рекомендований тоді, коли несуттєвим є динамічний викид, а потрібно досягти малого часу регулювання. Процес із 40% - перерегулюванням (мінімумом лінійного інтегрального квадратичного критерію) вибирають тоді, коли треба зменшити динамічний викид, але при цьому несуттєвими є підвищена коливальність процесу та його тривалість. Найбільш поширеним є процес із 20% - перерегулюванням, тому що він забезпечує невеликий динамічний викид, достатньо малу тривалість процесу та всього 2 півперіоди коливання.

У якості типу перехідного процесу оберемо перехідний процес із 20% - перерегулюванням, так як це підрозумівається специфікою об’єкту управління, а саме: як буде показано нижче, обрана для досліду ділянка регулювання є не дуже інерційною для використання процесу із 40% - перерегулюванням, та неприпустимі довгі коливання тиску. Також суттєвим є динамічний викид, так як збільшення тиску пари поверх норми може призвести до порушення роботи споживачів пари низького тиску. Вважаючи на ці фактори і обирається процес із 20% -перерегулюванням, який характеризується:

- динамічним відхиленням – y1;

- тривалістю перехідного процесу (тривалість регулювання) – τр.

3.2 Апроксимація перехідної характеристики ОР

В роботі розглядається об’єкт регулювання який схематично зображений на рисунку 3.1.

Рис. 3.1. Об’єкт регулювання

Цей об’єкт належить до об’єктів з самовирівнюванням. Такий об’єкт апроксимується послідовним з’єднанням ланки транспортного запізнення та аперіодичної ланки першого порядку передавальні функції яких Wт(s) та Wап(s) відповідно:

;

Послідовному з'єднанню ланок відповідає перемноження передавальних функцій, тоді передавальна функція об'єкта має вигляд представлений в формулі: