Реализация схемы автоматизации технического процесса (стр. 1 из 3)

Задание 1

Выбрать по справочной литературе необходимые приборы для реализации информационной цепи (датчик – преобразователь – контрольно-измерительный прибор) и управляющей цепи (регулятор – преобразователь, если необходим, – исполнительный механизм – регулирующий орган).

Дать краткое описание приборов и их параметров.

Приборы в цепи должны иметь согласованные параметры входные – и выходные сигналы, соответствовать уровню технологического параметра (информационная цепь) и мощности, требуемой для перемещения регулирующего органа в цепи управления.

Если мощность выходного сигнала датчика или его преобразователя позволяет, то этот сигнал можно одновременно подать на вход контрольно-измерительного прибора (КИП) и регулятора. В обратном случае для подачи на вход регулятора информации о текущей величине регулируемого параметра необходимо установить отдельный датчик (например, двойную термопару). Обратить внимание на класс точности используемых в информационной цепи приборов и диапазон шкалы контрольно-измерительного прибора. Номинальная величина технологического параметра должна находиться в последней трети диапазона шкалы контрольно-измерительного прибора.

Составить:

1. Структурную схему автоматизации.

2. Функциональную схему автоматизации.

3. Спецификацию оборудования.


Исходные данные:

Вариант – последняя цифра шифра Технологический параметр и условие Величина параметра Регулирующий орган Техническая характеристика рег. органа Дополнительные требования к цепи приборов
10 ТемператураСреда щелочная 300 0С Поворотная заслонка Момент равен 80 Нм Приборы пневматические

Датчик – преобразователь температуры.

Преобразователи температуры с пневматическим выходным сигналом 13ТД73

1. Назначение

Предназначен для преобразования в унифицированный пневматический сигнал температуры жидких и газообразных агрессивных сред, в т.ч. в условиях АЭС.

2. Технические характеристики

1. Верхние пределы измерения: +100…+400;
2. Длина соединительного капилляра, м 4
3. Длина погружения термобаллона, мм 200
4. Классы точности 0,6
5. Давление питания, кгс/см 2 1,4±0,14
6. Рабочий диапазон выходных
пневматических сигналов, кгс/см 2
0,2…1
7. Температура окружающей среды, °С –50…+80
8. Относительная влажность, %, не более 95
9. Давление измеряемой среды,
кгс/см 2, до
64 без защитной гильзы
250 с защитной гильзой
10. Изготавливаются по ТУ 25–7310.032–86
11. Габаритные размеры, мм 182х140х97

Регулятор.

Приборы контроля пневматические с электрическим приводом диаграммы ПВ10.1

1. Назначение

Приборы контроля работают совместно с пневматическими датчиками и другими устройствами, выдающими унифицированные аналоговые сигналы в пределах 20…100 кПа. ПВ10.1Э – прибор для непрерывной записи и показания величины регулируемого параметра, указания положения контрольной точки и величины давления на исполнительном механизме.

2. Технические характеристики

Параметры Значение
Диапазон аналоговых давлений, подаваемых на вход. 20…100 кПа
Питание прибора осуществляется осушенным и очищенным от пыли и масла воздухом давлением. 40 кПа ± 14 кПа
Класс загрязненности сжатого воздуха питания. 0 и 1
Предел допускаемой основной погрешности по всем шкалам и диаграмме. не превышает ± 1,0% от номинального диапазона входного сигнала
Нижний предел измерения приборов с расходной шкалой. 30% верхнего предела измерения
Изменение показаний прибора, вызываемое отклонением давления питания в пределах. ± 14 кПа от номинального, не превышает 0,5 абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности.
Погрешность хода диаграммы. не превышает ± 5 мин. за 24 часа
Длина шкал приборов и ширина поля записи диаграммы. 100 мм
Шкалы приборов. 0–100 линейные
Скорость движения диаграммы. 20 мм/ч
Температура окружающей среды. +5…+50 °С
Относительная влажность воздуха при 35 °С и более низких температурах, без конденсации влаги. 80%
Синхронный двигатель привода диаграммы питается от сети переменного тока напряжением. 220 В
Расход воздуха: 6,5 л/мин
Масса прибора: 8,0 кг

Исполнительный механизм.

Механизм исполнительный пневматический МИП-П

1. Назначение

Предназначены для перемещения регулирующих и запорно-регулирующих органов в системах автоматического и дистанционного управления.

2. Технические характеристики

Рабочая среда Сжатый воздух
Ход поршня (мм) 200
Давление питания (МПа) 0,4.. 1,0
Входной сигнал (МПа) 0,02.. 0,15
Величина расхода воздуха при неподвижном штоке 1,2 м3
Скорость перемещения штока при отсутствиинагрузки (при давлении питания 0,6 МПа) (м / с) 0,08
Максимальные усилия, развиваемые придавлении питания 0,6 МПа (кН)толкающее:тянущее: 4,13,1
Рабочая температура окружающего воздуха (°С) -30..+50
Относительная влажность (%) 95
Габаритные размеры (мм) 175×190×560
Масса (кг) 20

Регулирующий орган.

Заслонка поворотная. Nemen серия 5000

1. Назначение

Заслонки поворотные используются в качестве запорно-регулирующей трубопроводной арматуры.

2. Технические характеристики

Диаметр 125 мм.
Температура -100 – +6000С
Давление 2,0 МПа
Среда агрессивные среды, щёлочи
Исполнение В-сквозные отверстия Т – резьбовые отверстия
Возможности управления -ручной рычаг (ручка) – гребенка на площадке заслонки обеспечивает ступенчатую регулировку через каждые 15 градусов поворота ручки
– ручная червячная передача (редуктор) – плавная регулировка
– электропривод
– пневмопривод
Крутящий момент для управления заслонкой 80 Нм

Аппаратура воздухоподготовки.

Редуктор давления РДФ-3–1

1. Назначение

РДФ-3–1 – редукторы давления с фильтром, предназначены для регулирования и автоматического поддерживания давления воздуха, необходимого для индивидуального питания пневматических приборов и средств автоматизации, а также очистки его от пыли, масла и влаги. Применяются в машиностроении, нефтяной, сахарной, химической промышленности и других отраслях.

ТУ 25.02.1898–75.


2. Технические характеристики

Максимальный расход воздуха. 1,6 м³/ч
Допускаемое давление питания. 0,25…0,8 МПа (кгс/см²)
Пределы регулирования давления на выходе. 0,02…0,2 МПа (кгс/см²)
Допускаемое отклонение выходного давления при температуре окружающего воздуха (20±5) °С:· при изменении входного давления воздуха 0,25…0,8 МПа (кгс/см²);· при изменении расхода воздуха 0,15…1,6 м³/ч. 0,008 МПа;0,01 МПа.
Отклонение выходного давления при изменении температуры окружающей среды на каждые 10 °С. 0,002 МПа (кгс/см²)
Размер твёрдых частиц на выходе не более 10 мкм
Масса не более 0,71 кг
Загрязненность воздуха после редуктора, не ниже класса 3
Поз.обозначение Обозначение Наименование Кол. Примечание
1 TE Преобразователи температуры с пневматическим выходным сигналом 13ТД73 1
2 TRC Приборы контроля пневматические с электрическим приводом диаграммы ПВ10.1 1
3 Механизм исполнительный пневматический МИП-П 1
4 Заслонка поворотная. Nemen серия 5000 1

Дано:

ωнм = 0,37 (с-1) – Наибольшая скорость вращения исполнительного вала;

εнм = 1,48 (с-2) – Амплитуда ускорения исполнительного вала;

Mнс = 61 (Н×м) – Статистический момент на исполнительном валу;

Jн= 36,2 (кг×м2) – Момент инерции нагрузки;

η = 0,97 – КПД одной ступени редуктора;

α = 4 – Допустимый коэффициент перегрузки ДПТ.

Требуемая мощность на валу:

Ртреб = (2×Jн×εнм + Мнс) ×ωнм = (2 × 36,2 × 1,48 + 61) × 0,37 = 62.2162 (Вт).

Типоразмер ДПТ с номинальной мощностью:

РномРтреб = 175 (Вт) – двигатель типа СЛ – 521.

Технические данные двигателя постоянного тока серии СЛ типа 569

Тип Рном, Вт Uня, В ωня, с-1 Iня, А rя, Ом Jя×10–6, кг×м2 d, м
СЛ – 569 77 110 314 1,1 8,5 127 10-2

Рном= 77 (Вт) – номинальная мощность двигателя;

Uня = 110 (В) – номинальное напряжение якоря;