Главная страница
Навигация по странице:

  • 3.1 Назначение микропроцессорного контроллера

  • 3.2 Выбор микропроцессорного контроллера

  • 3.3 Выбор конфигурации контроллера

  • Морской бой. Разработка и описание функциональной схемы автоматизации электро. Столкновения Реферат


    Скачать 137.3 Kb.
    НазваниеСтолкновения Реферат
    АнкорМорской бой
    Дата10.02.2023
    Размер137.3 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаРазработка и описание функциональной схемы автоматизации электро.docx
    ТипРеферат
    #930508
    страница2 из 2
    1   2

    2. давлении Автоматизация парафиновых процесса месторождений подготовки и сторонам перекачки промышленности нефти
    2.1 подбор Структура и агрегатах функции температура системы эффективной автоматического функции управления обеспечивающие технологическим нижним процессом
    нефть Автоматическую цппн систему вода управления уровня технологическим введение процессом (установки АСУ предел ТП) аппаратов можно выпускается разделить сжигании на резервуары три колебательном основных приеме уровня устойчивости иерархии:

    технологическим нижним нефти уровнем производственном является также уровень напряжению датчиков и оборудованием исполнительных зарядом механизмов, значительно которые минимальному устанавливаются цппн непосредственно нефть на температуры технологических приборами объектах. промежуточные Их ячейки деятельность устройства заключается в достижении измерении газа параметров функций процесса, реализации преобразовании используются их в емкостной соответствующий уровень вид обеспечены для автоматическую дальнейшей промышленные передачи нефть на данных более равномерно высокую большой ступень (задвижкой функции средний датчиков), а сальников также в нефтяные приеме используются управляющих технических сигналов и в трансформаторном выполнении микропроцессорного соответствующих необходимо действий (отстойников функции является исполнительных уровень механизмов);

    является средний положению уровень - деформации уровень управление логического электродегидраторов контроллера. информации Его разработчику функции: устанавливаются сбор блок информации, трансформаторном поступающей с линий нижнего exia уровня, наличие ее составляет обработка и нагреватели хранение, механическими выработка трубопроводах управляющих пределах сигналов допускается на требованиям основе ситуаций анализа приборов информации, контроля передача товарная информации о имеющие производственном процесса участке типа на пластового более прорыва высокий настроек уровень;

    регулирования верхний необходимость уровень - двери автоматическое уровне рабочее работающим место (параметры АРМ) . давления Этот основой уровень включение включает в серверов себя электродегидраторах сбор работы данных автоматическое поступающих нагревом со разность среднего перекачки уровня, аппарата их выводится накопление, таблица обработку и введение выдачу вода руководящих утечки директив поступающих нижним емкостная уровнем. рабочие На механически верхнем мощные уровне получение АСУ эмульсию ТП обладает размещены окружающей мощные дренаж компьютеры, механическими выполняющие предотвращение функции технологического серверов объекта баз месторождения данных и выходе рабочих газодобывающей станций и продукту обеспечивающие резервуарах анализ и технологического хранение цехе всей обнаружения поступившей средний информации заданном за уровне любой насосных заданный логического интервал приведены времени, а вспомогательных также эмульсия визуализацию воды информации и оболочки взаимодействие с нефтяная оператором. источника Основой средствами программного расхода обеспечения вентиляторов верхнего работы уровня электродегидраторы являются предусматриваются пакеты выходе SCADA.

    2.2 температура Описание сигналов функциональной агрегатах схемы значительной автоматизации работы ЦППН
    соответственно Автоматизация трансформатора проводилась действий на перегрева следующих воздействию объектах:

    измерительной печи П-1,2;

    года нефтяные способствует сепараторы С-1,2;

    допускается отстойники О-1,2;

    следующими электродегидраторы контроля ЭГ-1,2;

    частиц газосепаратор автоматическую Гс-1;

    давления концевая температуры сепарационная аварийных установка уровнем КСУ-1,2;

    станций резервуарный аппарате парк Р-1,2;

    аварийных узел трансформатора учета корпуса нефти;

    останов узел нефти учета сигнал газа;

    электроду насосные стояк агрегаты всей Н1…3;

    цппн Система трубопровода автоматизации функциональной должна топливного обеспечивать деятельность функции:

    подготовки управления производительность технологическим пределах оборудованием;

    давления регулирования насосных технологических процесса параметров;

    эмульсия аварийных выделившаяся защит центре технологических повышения аппаратов;

    расположенной функции насосных контроля и выходе регистрации.

    узел Функции процессом управления:

    товарной включение и параллельно выключение капель насосных сравнение агрегатов;

    данных открытие и производство закрытие воздействию автоматических нефть задвижек и вопросы клапанов;

    уровень запуск и расположенным останов аппарат трансформаторов сила электродегидраторов;

    трубопровода автоматическое ликвидации включение и пакеты выключение является вытяжных параметрам вентиляторов.

    установки Регулирование жидкости технологических нефти параметров:

    останов давления учета топливного должны газа (уменьшается поз. 2а) в насосная газовом вода сепараторе нефти клапаном закрытие Кл-1;

    дешевых уровня уровня конденсата (оболочки поз. 4а) в пределах газовом перекачки сепараторе процесса клапаном отрицательному Кл-2;

    газа уровня аварийных нефтяной техническим эмульсии (автоматических поз. 12а, 16а) в измерительной сепараторах нефть клапанами сооружения Кл-3 и товарная Кл-4 давления соответственно;

    соответственно уровня общими раздела алехинского фаз закрытие нефть-процессе вода (клапаном поз. 19а, 22а) в столкновения отстойниках блокировка клапанами работы Кл-5 и измеряемой Кл-6 напряжению соответственно;

    технических давления (линия поз. 24а, 27а) в смолистых электродегидраторах концентрацию клапанами сепарированием Кл-7 и непосредственно Кл-9 интервал соответственно;

    отстойники уровня автоматического раздела выбора фаз сепарационная нефть-нефте вода (аппарате поз. 25а, 28а) в мембраны электродегидраторах сепараторов клапанами которого Кл-8 и нижнесортымское Кл-10 уровень соответственно;

    концевые уровня оборудования нефть-вязкости газ (обеспечение поз. 31а, 34а) в управления КСУ распределенным клапанами счет Кл-11 и извне Кл-12 метран соответственно.

    типа Аварийные имеющие защиты масла технологических нагревателями аппаратов:

    информации автоматический подготовленная останов и информации блокировка электродегидраторов трансформатора повышению электродегидратора веществ по подготовки параметрам: газа максимальной парк температуре газовый масла (нефти поз.23д, 26д), вязкость максимальному параметрам межфазному насосных напряжению (функциональная поз.23е, 26е), и давления максимальной немыслимо силе установках тока в пластовой обмотке нижнего трансформатора (температуры поз.23з, 26з), малая по сепараторы положению технических открыта продукту дверь в поступает трансформаторном состоящих блоке (упсв поз.23г, 26г), уровнем минимальному нефти уровню вода масла в масла трансформаторе (резервуар поз.23н, 26н), а поражения также параметров минимальном датчиков уровне управления нефти в аппаратом аппарате (расход поз.23а, 26а);

    устанавливаются автоматическое электродегидраторов отсечение сепарационные резервуаров емкостная при вызывает достижении перекачки максимального тока уровня (датчиков поз.39а, 43а), цппн автоматической метран задвижкой описание на силы входе (параметрам АЗ4, вода АЗ6), и микропроцессорного минимального половине уровня (качественной поз.38а, 42а), влажности автоматической лянторсая задвижкой восточно на емкостей выходе (нефть АЗ5, температура АЗ7);

    следующих автоматический автоматизации останов парк насосных выходе агрегатов датчиков по предусматриваются следующим предназначенным параметрам: наличие минимальному положения давлению (типа поз.46а, 50а, 54а) второй на технологическим приеме (пределах предотвращение максимальной кавитации), способствует максимальному вентиляторов давлению метрана на передачи выходе (центре предотвращение цппн прорыва ступень трубопровода) (оборудованы поз.46м, 50м, 54м ), можно максимальной пыли температуры ч тсму подшипников (блокировка предотвращение немыслимо перегрева) (выходной поз.46б, 50б, 54б), а капель также узел при уровень максимальном и перекачки минимальном микропроцессорного давлении соответствующий на линий выходе с имеет ЦППН (утечки поз.44а).

    избыточного Функции уровень контроля и происходит регистрации:

    метран расхода (параметров поз 8б) тромъеганского газа первая поступающего нефти на направление УПТГ и уровень печи;

    узел температуры (нефти поз. 9а, 13а), клапанами давления (приведены поз. 11а, 15а) и размещены уровня (максимальной поз. 12а, 16а) в время сепараторах;

    отстаивания давления (трансформатора поз. 17а, 20а) и нефти уровня (дренаж поз. 19а, 22а) отстаиванием раздела сила фаз выходе нефть-предотвращение вода в электродегидраторы отстойниках;

    нижнего напряжения (дальнейшей поз. 23е, 26е) и водой силы водонефтяной тока (заключается поз. 23з, 26з) в эффективной обмотках управляющих трансформаторов сбор электродегидраторов;

    перекачки давления (давления поз. 24а, 27а) и регулирование уровня (последняя поз. 25а, 28а) действий раздела клапанами фаз трубопроводах нефть-аппаратах вода в промежуточные электродегидраторах;

    резервуарный обводненности (тсму поз. 29а) нефтяная нефтяной общими эмульсии автоматический на характеристика выходе с настоящие электродегидраторов;

    измерении давления (сбора поз. 30а, 33а) и механизм уровня (регулятора поз. 31а, 34а) в автоматизация концевых влажности сепарационных помощью установках;

    сред уровня (поражения поз. 38а, 42а) в автоматического резервуарах;

    лянторскую давления (печи поз 44а) предупреждения на данных выходе линиях ЦППН;

    осуществляется перепада сепарационные давления (алехинского поз. 45а, 49а, 53а, 59а, 66а, 73а, 80а) нефти на нефти фильтрах;

    автоматизации температуры (нефть поз. 46б, 46в, 46г, 46д, 50б, 50в, 50г, 50д, 54б, 54в, 54г, 54д) установки подшипников перекачки насосных измеряется агрегатов;

    - останов давления (функций поз. 46м, 50м, 54м) сжигании на максимальный выкиде выбором насосного эффективной агрегата;

    контроллер давления (включает поз. 61а, 68а, 75а, 82а), устойчивости температуры (тсму поз. 62а, 69а, 76а, 83а) и датчики расхода (обусловленным поз. 63б, 70б, 77б, 84б) станций нефти в процессов линиях цппн УУН;

    нефть плотности (системы поз 85а), выходной влажности (сепаратора поз 86а) и контур вязкости (технического поз 87а) линия нефти в нефтяные БКК.

    нефти Управление датчиков нагревателями - П-1,2, защитные осуществляется «пыли Унифицированной которые системой защит автоматизации проекте блочных высокий нагревателей» (обнаружения УСА-концевые ТК). В цппн связи с перед тем, параметров что уровня ПТБ-10 с силы завода развитие изготовителя метров поступают давления на уровня производство года уже с давления собственной уровень автоматикой, трансформаторе то в агрегатах данном исполнительных проекте этот автоматизация также печей газа не помещениях рассматривалась.


    2.3 сравнения Выбор изучить технических максимальном средств трансформаторном автоматизации эффективных нижнего уровень уровня
    создается перекачка нефти нефть необходимыми автоматический системы контроллер

    цппн Обеспечение процессом надежного технологические управления и влаги качественного предварительно регулирования вытяжных немыслимо нефти без установка соответствующего объектах технического средний обеспечения. необходимо При через разработке использования системы более предполагается четырем использование межфазному комплектующих работы удовлетворяющих цппн как температура общеотраслевым, цппн так и общеотраслевым специфическим задвижкой требованиям, выходе обусловленным производительность технологическим управления регламентом температуры объекта. настроек Общими свободного для необходимо всех хранение технических среднего средств частицы автоматизации сепараторах являются необходимо следующие давления требования:

    типа все регистрации применяемые обработку датчики, способствовало преобразователи, контроллер исполнительные качества механизмы технологических должны обладает быть обмотке выполнены измерения только дальнейшей электрическими, расход средства средства пневмоавтоматики механизмы не сравнения предусматриваются;

    приеме характеристики давление всех упсв технических автоматизации средств выпускается обязаны уровнем соответствовать технологическим требованиям основном по газа степени цппн защиты обнаружения от аппаратов воздействия нефть окружающей каждый среды, максимальной по сред взрывопожаробезопасности, трубопроводу по защит климатическому эмульсии исполнению, взрывопожаробезопасности по производится устойчивости к печей воздействию технологического пыли и срок влаги, промежуточные по перед устойчивости к механические воздействию второй агрессивных нефти сред.

    объекта Также температуры при устройства выборе качестве средств параметрам измерения, уровень обработки место информации и давления реализации оборудования функций нефти управления и резервуарах регулирования функции большое цехе значение средний имеет качественного экономическая рассмотрены целесообразность автоматизации применения поступает конкретного марок типа контроллера устройства и нормах организационные визуализацию вопросы, силе связанные с печь последующим иерархии техническим давление обслуживанием.

    месторождения Правильный подготовки подбор трансформатора измерительных также приборов вытяжного имеет датчиков огромное вязкости значение, извне так сигнал как режиме именно наиболее достоверность действий источника цппн информации режиме во также многом цппн определяет сепарации успех в перекачки выполнении уменьшается поставленных передается задач. всех Отечественными и подбора зарубежными характеристиками производителями установку выпускается рабочее множество тянского различных давления марок более датчиков с технологическим различными системой характеристиками, перекачки предоставляя всех разработчику нефти свободу аппарата выбора и нормальном возможность температура адекватного нижнего подбора топливного комплектующих с технологическим необходимыми станций техническими параметры характеристиками.

    выходе Для блок измерения агрессивных избыточного раздела давления нефтяной во нижним всех прогресса аппаратах и уровень трубопроводах если используются оболочки датчики с уровня основной жидкости погрешностью 0,1…0,25% и нефти пределами глубокий измерения 0…100МПа. В очистки данном резервуара проекте автоматическую рассмотрены удовлетворяющих датчики нагретая различных которые фирм вязкости производителей: установка Метран-150-подготовки CG, оболочек Сапфир-22МПС-нефтяная ДИ и предназначен Мида-13П.

    датчиками Сравнения дальнейшей датчиков стояк по таблица основным помощью параметрам следующих приведены в емкостей таблице 2.1.
    именно Таблица 2.1 - датчик Сравнение уровня датчиков очистку избыточного также давления

    автоматизации Параметр

    разрушаются Метран-150-приложение CG

    необходимыми Сапфир-22МПС-нефти ДИ

    деятельность Мида-13П

    извне Предел гарантийный измерений (товарных МПа)

    0-100

    0-100

    0-160

    функции Основная список погрешность, %

    0,05

    0,1

    0,25

    цппн Выходной предупреждения сигнал, (создании мА)

    0-5, 4-20

    0-5, 4-20

    4-20

    вязкости Температура поступает измеряемой измерительной среды, (0С)

    -50…120

    -50…120

    -40…80

    концевая Температура давлению окружающей дополнительную среды, (0С)

    -40…50

    -40…80

    -40…80

    давления Взрывозащита

    отстойниках Exia, нгду Exds

    функции Exia, сторонам Exds

    основная Exia

    агрегатов Гарантийный сепараторов срок

    3 трансформаторном года

    3 методами года

    3 выбором года

    трансформаторном Средний нефть срок параметрам службы

    12 использованных лет

    12 применяемые лет

    12 допускается лет


    датчиков На технологическим основе линиях результатов цппн сравнения газа представленных приеме датчиков объемом избыточного погрешность давления блок наиболее качества подходящим равномерно по агрессивных основным также параметрам ( отправляется малая поддерживается погрешность средств измерений, exds значительно нефти большой площади диапазон примеси измерений, задвижки более exia высокий многом срок обеспечивать службы) данном является датчиков датчик агрегата избыточного тсму давления предупреждения Метран-150-аппарате CG.

    нефтяной Измерительный цппн блок направляется датчиков погрешностью Метрана-150-уровня CG используются состоит раздела из уровня корпуса и среды емкостной резервуарах измерительной заряд ячейки насосных Rosemount. сепараторе Емкостная взрывопожаробезопасности ячейка гост изолирована серверов механически, уровня электрически и метран термически работы от давлении измеряемой и ячейки окружающей также сред. более Измеряемое программного давление подготовки передается утечек через контрольная разделительные диапазоне мембраны и вентилятора разделительную современных жидкость к резервуара измерительной точность мембране, обнаружения расположенной в рост центре нефтяная емкостной сепарации ячейки.

    параметрам Воздействие перекачки давления отрицательному вызывает электрическое изменение представляют положения соответственно измерительной место мембраны, после что минимального приводит к происходит появлению электродегидраторов разности гарантийный емкостей напряжение между управления измерительной линиях мембраной и создается пластинами защит конденсатора, интенсифицируется расположенным устанавливаются по деятельность обеим эмульсия сторонам предусматриваются от средств измерительной напряжению мембраны. приеме Разность надежной емкостей логический измеряется клапанами АЦП и уровень преобразуется давления электронным жидкость преобразователем в автоматический выходной предварительно сигнал[3].

    фирм Для сравнения измерения двери температуры в датчиков пределах -50…70 0С и с клапана точность проект не измерения менее 1% внешней рассмотрены давлении датчики надежной различных нагретая фирм нефть производителей: топливно ТСМУ является Метран-274МП, меньше ИКЛЖ.405212.022 и подготовки ТСМУ-9418.

    цппн Сравнения максимальному датчиков уровня по аппарате основным электрического параметрам вода приведены в пределах таблице 2.2.
    параметры Таблица 2.2 - изолирована Сравнение насосная датчиков защиты температуры

    рабочих Параметр

    программируемый ТСМУ измерительной Метран-274МП

    технологического ИКЛЖ. 405212.022

    процесса ТСМУ-9418

    уровня Предел месторождений измерений (0С)

    -50...180

    -50...150

    -50...150

    управления Номинальная исполнительных статическая жидкость характеристика

    100М

    100М

    100М

    контактирование Основная очистки погрешность, %

    0,15

    0,25

    1,0

    учета Выходной приведены сигнал, (нефтяные мА)

    4-20

    4-20

    4-20

    эмульсии Температура соответственно окружающей температура среды, (0С)

    -40…70

    -40…50

    -40…50

    внешней Взрывозащита

    подготавливаемая Exia, Exds

    Exds

    Exia

    Гарантийный срок

    3 года

    1,5 года

    2 года

    Средний срок службы

    5 лет

    12,5 лет

    5 лет


    На основе результатов сравнения представленных датчиков температуры наиболее подходящим по основным параметрам (широкий диапазон измерений, малая погрешность измерений, высокий срок службы и гарантии) является датчик температуры ТСМУ Метран-274МП.

    Принцип действия термопреобразователей сопротивления ТСМУ Метран-274МП основан на пропорциональном изменении его электрического сопротивлении в зависимости от температуры. Ра6очим органом термопреобразователя является чувствительный элемент, выполненный из медной проволоки[3].

    Для измерения уровня и уровня раздела фаз в аппаратах под давлением и резервуарах, с основной погрешностью менее 0,5% были рассмотрены датчики различных фирм производителей: РУ-ПТ3, Сапфир- 22Р-ДУ, РУПТ-АМ и ДУУ4М.

    Сравнения датчиков по основным параметрам приведены в таблице 2.3.

    Таблица 2.3 - Сравнение датчиков уровня

    Параметр

    РУ-ПТ3

    Сапфир-22Р-ДУ

    ДУУ4М

    РУПТ-АМ

    Предел измерений (м)

    до 12

    до 11

    до 25

    до 16

    Основная погрешность, %

    0,5

    0,5

    0,5

    0,15

    Выходной сигнал, (мА)

    4-20

    4-20

    4-20

    4-20

    Температура окружающей среды, (0С)

    -40…60

    -40…80

    -45…75

    -50…50

    Взрывозащита

    Exib

    Exia,Exds

    Exib

    Exib

    Гарантийный срок

    1,5 года

    1,5 года

    1,5 года

    2 года

    Средний срок службы

    10 лет

    12 лет

    8 лет

    8 лет


    На основе результатов сравнения представленных датчиков уровня наиболее подходящим по основным параметрам (малая погрешность измерений, высокий срок службы и гарантии ) является датчик уровня Сапфир-22Р-ДУ.

    При изменении измеряемого уровня происходит изменение гидростатической выталкивающей силы, воздействующей на чувствительный элемент - буек. Это изменение через рычаг передается на тензопреобразователь, размещенный в измерительном блоке, где линейно преобразуется в изменение электрического сопротивления тензорезисторов. Электронный преобразователь преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал. Гидравлический демпфер, внутренняя полость которого заполнена вязкой жидкостью, сглаживает колебания. Преобразователь может быть перенастроен потребителем на требуемый режим измерений по диапазону напряжения питания, виду выходного сигнала, плотности измеряемой среды. Имеются режимы работы с включенной или отключенной плавной регулировкой плотности [8].

    Для измерения обводненности нефтяной эмульсии на выходе с электродегидраторов с погрешностью не более 2,5% были рассмотрены следующие датчики: УДВН-1ПМ, ВСН-2-ПП, BOECH и ВНП-100.

    Сравнения датчиков по основным параметрам приведены в таблице 2.4.

    Таблица 2.4 - Сравнение датчиков определения влажности

    Параметр

    УДВН-1ПМ

    ВСН-2-ПП

    BOECH

    ВНП-100

    Диапазон измерения влажности нефти, объемная доля, %

    0-10

    0-10

    2-30

    0-30

    Пределы основной абсолютной погрешности, объемная доля, %

    1,0

    1,2

    1,2

    1,5

    Выходной сигнал, (мА)

    4-20

    4-20

    4-20

    4-20

    Диапазон температур, °С

    +5…+50

    +5…+60

    -10…+50

    +1…+40

    Рабочее давление, МПа, не более

    6,4

    4,0

    4,0

    6,3

    Взрывозащита

    Exia, Exib

    Exib

    Exia

    Exia

    Гарантийный срок

    2 года

    2 года

    1,5 года

    1,5 года

    Средний срок службы

    6 лет

    5 лет

    5 лет

    5 лет


    На основе результатов сравнения представленных датчиков влажности наиболее подходящим по основным параметрам (малая погрешность измерений, широкий диапазон измерений, высокий срок службы и гарантии, множество типов взрывозащиты) является датчик влажности УДВН-1ПМ.

    Принцип действия влагомера основан на поглощении энергии микроволнового излучения водонефтяной эмульсией. Вода и соли имеют нулевую оптическую плотность, а нефть практически непрозрачная жидкость с характерной оптической плотностью. Логарифмическая зависимость светопропускания смеси в зависимости от влагосодержания имеет линейный характер.

    В качестве исполнительных механизмов были рассмотрены механизмы фирм МЭО, PrimAR и AUMA.
    Таблица 2.5 - Сравнительный анализ исполнительных механизмов

    Название и тип Характеристика

    МЭО-500

    PrimAR-М-250/63-0,25-99

    AUMA

    Крутящий момент, Нм

    160; 320; 400; 500; 650

    250

    250 - 500

    Номинальное время полного хода, с

    10; 25; 63; 120; 160

    63

    63

    Номин. значение полного хода, об.

    0.25; 0.63

    0.25

    0.25

    Питание, В Для однофазной сети Для трехфазной сети

    220, 230, 240 (50 Гц); 380, 400, 415 (50 Гц)

    220 , 230 , 24 380 , 400 , 415

    220; 230; 240; 380; 400; 415; 500


    На основе результатов проведенного анализа оптимальным является исполнительный механизм AUMA.

    Многооборотный привод AUMA - это привод, который передает арматуре крутящий момент при минимум одном полном обороте. Привод AUMA может выдерживать напор штока арматуры. Электрические многооборотные приводы AUMA применяются везде, где требуется автоматизация работы трубопроводной арматуры.

    Важным критерием является режим работы. Арматура может находиться в положении ОТКРЫТЬ-ЗАКРЫТЬ (режим отсекания), в промежуточном положении (режим позиционирования), или его положение можно изменять через небольшие промежутки времени для управления движением потока среды через трубопровод (режим регулирования). Все это нужно учитывать при выборе размера привода, поскольку объем нагрузки в значительной степени зависит от режима работы.

    Главное отличие замкнутой системы управления заключается в том, что изменение условий эксплуатации требует постоянного изменения положения приводной арматуры. Для подобных областей применения требуется частота срабатывания каждые несколько секунд [11].

    Остальные датчики и исполнительные механизмы выбирались по такому же принципу, сравнения производились по тем же параметрам и приведены в Приложении Б.

    3. Программируемый логический контроллер в системе автоматизации ЦППН
    3.1 Назначение микропроцессорного контроллера
    Программируемый логический контроллер (ПЛК) - микропроцессорное устройство, архитектура которого ориентирована на решение основных задач АСУ ТП.

    ПЛК предназначен для работы в распределенной системе управления в реальном времени; в ПЛК работает фиксированный набор рабочих программ, размещенных в запоминающем устройстве контроллера. От небольших до мощных и высокоскоростных систем ПЛК обеспечивают самых требовательных заказчиков исчерпывающими возможностями и гибкостью при реализации современных сетевых решений в распределенных системах управления и контроля.

    Программируемый контроллер - это ядро системы автоматизации, он производит все математические вычисления и логические действия необходимые для управления технологическим процессом, формирует управляющие воздействия - выходные сигналы в зависимости от динамики протекания процесса. Основные функции ПЛК - это сбор, преобразование, обработка, хранение информации и выработка команд управления [10].

    Современный ПЛК может обрабатывать дискретные, аналоговые и частотные сигналы, управлять клапанами, шаговыми двигателями, сервоприводами, преобразователями частоты, осуществлять регулирование (ПИД-регулятор).

    Высокие эксплуатационные характеристики делают целесообразным применение ПЛК везде, где требуется логическая обработка сигналов от датчиков. Применение ПЛК обеспечивает высокую надежность, простое тиражирование и обслуживание устройств управления, ускоряет монтаж и наладку оборудования, обеспечивает быстрое обновление алгоритмов управления.
    3.2 Выбор микропроцессорного контроллера
    В настоящее время на рынке средств автоматизации представлено огромное количество программируемых логических контроллеров, как отечественного, так и зарубежного производства.

    Сравнительный анализ производился по зарубежным контроллерам, таким как: Simatic S7-300 фирмы Siemens, SLC-500 фирмы Rockwell Automation (Allen Bradley и ГАММА-11 фирмы Microchip Technology. Данные контроллеры были выбраны для анализа как наиболее подходящие по классу, характеристикам и ценовой категории.

    Сравнение программируемых логических контроллеров по основным параметрам приведено в таблице 3.1.
    Таблица 3.1 - Сравнение ПЛК

    Параметр

    SLC-500

    S7-300

    ГАММА-11

    Время сканирования вх/вых, мс

    0,225

    0,2

    0,3

    Время сканирования программы, мс

    0,90

    0,85

    1,15

    Коммуникационные порты

    DH+, RS-232

    Ethernet, Modbus

    RS-485

    Объем памяти, Кслов

    32

    128

    20

    Максимальное количество аналоговых входов

    96

    248

    192

    Максимальное количество дискретных входов-выходов

    4096

    8192

    1056

    Средний срок службы

    9 лет

    8 лет

    12 лет


    Контроллеры фирм Allen-Bradley и Siemens признаны лидерами в своем сегменте контроллеров, при этом хорошо зарекомендовали себя во многих странах. Альбатрос имеет небольшой опыт выпуска контроллеров средней и высокой мощности, но так как все основные элементы ПЛК изготавливаются за рубежом, что делает контроллер относительно надежным. Каждый из контроллеров имеет свои недостатки и достоинства. Выбор контроллера был сделан в пользу SLC-500, т.к. этот контроллер имеет оптимальное количество дискретных и аналоговых входов и выходов, при этом Allen-Bradley предлагает высококлассное обслуживание и техническую поддержку.
    3.3 Выбор конфигурации контроллера
    При выборе конфигурации контроллера необходимо руководствоваться следующими параметрами: числом аналоговых портов ввода/вывода, числом дискретных портов ввода/вывода, используемый протокол обмена информацией с устройствами верхнего уровня и др.

    На основании списка перечня сигналов с нижнего уровня:

    аналоговых входов АI - 84 с сигналом 4-20мА;

    дискретных входов DI - 89 с сигналом 24В;

    дискретных выходов DО - 70 с сигналом 24В;

    частотных входов FI - 4.

    В качестве центрального процессора был выбран с учетом 15% резерва процессорный модуль 1747-L553. Данный центральный процессор поддерживает 96 аналоговых входа и выхода, до 4096 входным и выходных дискретных сигналов, до трех шасси, обеспечивает среднее время сканирования программы 0,9 мс, время сканирования входов/выходов 0,225 мс, а также коммуникационные порты Ethernet и RS-232.

    Для ввода аналоговых сигналов стандарта 4-20 мА выбран модуль 1746-NI16, который имеет 16 входов. Модуль обеспечивает ток нагрузки задней шины 125мА при 5В (75мА при 24В); ±20мА, 4-20мА, 0-1мА или 0-10мА [12].

    Для ввода дискретных сигналов типа “сухой контакт” применены модули 1746-IB32 с внешним источником питания 24 В постоянного тока. Модули 1746-IB32 обеспечивают подключение 32 сигналов постоянного напряжения 24В по схеме с общей землей [13].

    Выходные сигналы 24В постоянного тока формируются при помощи модуля 1746-OB32. Модули типа OB32 обеспечивают 32 транзисторных выходов постоянного напряжения 24В по схеме с общей землей [13].

    Приведенные выше модули размещаются в шасси типа 1746-А13, имеющего 13 слотов для установки модулей, а также шасси типа 1746-А7, имеющего 7 слотов.

    Заключение


    Дальнейшая разработка систем АСУ ТП должна идти по пути син­теза и расчёта локальных контуров управления и регулирования. Чтобы дать возможность разработчику в конкретных обстоятельствах на основе достижений развития техники и технологии на данный момент полнее использовать свой интеллектуальный потенциал, ав­тор намеренно не привел на схемах указанные контуры.

    Материалы учебного пособия должны способствовать более качественной подготовке молодых специалистов к решению задач автоматизации ТП.

    Список литературы


    1. Абдулханова, М. Технологии производства материалов и изделий и автоматизация технологических процессов на предприятиях дорожного строительства: учебное пособие / М. Абдулханова, В.А. Воробьев. — М.: Солон-пресс, 2016. — 564 c.
    2. Безменов, В.С. Автоматизация процессов дозирования жидкостей в условиях малых производств / В.С. Безменов, В.А. Ефремов, В.В. Руднев. — М.: Ленанд, 2017. — 216 c.
    3. Безменов, В.С. Автоматизация процессов дозирования жидкостей в условиях малых производств / В.С. Безменов, В.А. Ефремов, В.В. Руднев. — Вологда: Инфра-Инженерия, 2017. — 216 c.
    4. Бородин, И.Ф. Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления (ССУЗ) / И.Ф. Бородин. — М.: КолосС, 2006. — 352 c.
    5. Брюханов, В.Н. Автоматизация производства. / В.Н. Брюханов. — М.: Высшая школа, 2016. — 367 c.
    6. Грекул, В.И. Автоматизация деятельности предприятия розничной торговли с использованием информационной системы Microsoft Dynamics NAV: Учебное пособие / В.И. Грекул, Н.Л. Коровкина, Д.А. Богословцев. — М.: Бином, 2017. — 182 c.
    7. Дастин, Э. Тестирование программного обеспечения. Внедрение, управление и автоматизация / Э. Дастин, Д. Рэшка, Д. Пол; Пер. с англ. М. Павлов. — М.: Лори, 2017. — 567 c.
    8. Евтушенко, С.И. Автоматизация и роботизация строительства: Учебное пособие / С.И. Евтушенко, А.Г. Булгаков, В.А. Воробьев, Д.Я. Паршин. — М.: ИЦ РИОР, НИЦ ИНФРА-М, 2017. — 452 c.
    9. Ермоленко, А.Д. Автоматизация процессов нефтепереработки: Учебное пособие / А.Д. Ермоленко, О.Н. Кашин, Н.В. Лисицын; Под общ. ред. В.Г. Харазов. — СПб.: Профессия, 2016. — 304 c.
    10. Ермоленко, А.Д. Автоматизация процессов нефтепереработки / А.Д. Ермоленко, О.Н. Кашин, Н.В. Лисицын и др… — Вологда: Инфра-Инженерия, 2016. — 304 c.
    11. Зубарев, Ю.М. Автоматизация координатных измерений в машиностроении: Учебное пособие. 2-е изд., пер. и доп. / Ю.М. Зубарев, С.В. Косаревский. — СПб.: Лань, 2016. — 160 c.
    12. Иванов, А.А. Автоматизация технологических процессов и производств: Учебное пособие / А.А. Иванов. — М.: Форум, 2016. — 224 c.
    13. Капустин, Н.М. Автоматизация производственных процессов в машиностроении. 2-е изд., стер. / Н.М. Капустин, П.М. Кузнецов. — М.: Высшая школа, 2017. — 415 c.


    14. Клюев, А.С. Автоматизация настройки систем управления / А.С. Клюев, В.Я. Ротач, В.Ф. Кузищин. — М.: Альянс, 2015. — 272 c.
    15. Колисниченко, Д.Н. Командная строка Linux и автоматизация рутинных задач. 2-е изд. / Д.Н. Колисниченко. — СПб.: BHV, 2018. — 368 c.


    Приложение А
    1   2


    написать администратору сайта