Автоматизация управления системой теплоснабжения

Основные функции выполняемые исполнительным механизмом:

· позиционирование рабочего органа трубопроводной арматуры в любом промежуточном положении;

· автоматическое, дистанционное или ручное открытие/закрытие трубопроводной арматуры;

· автоматический и дистанционный останов рабочего органа арматуры в любом промежуточном положении;

· формирование информационного сигнала о конечны

х и промежуточных положениях рабочего органа арматуры и динамике его перемещения;

Механизмы состоят из следующих основных частей: редуктора, электродвигателя, блока сигнализации положения, ручного привода.

Существует два способа управления этими механизмами:

1)Бесконтактное управление. Оно осуществляется с помощью пускателей ПБР-3А,ПБР-2М или трехпозиционных тиристорных усилителей ФЦ.

2)Контактное управление. Оно осуществляется с помощью электромагнитных пускателей.

Выбор регулирующего органа

В качестве регулирующего органа выбрали клапан серии Q-Top5 фирмы NELES-JAMESBURY.

Клапан с верхним эксплуатационным входом и с регулирующим элементом Q-TRIM,снижающим шум и кавитацию, где перфорированные пластины позволяют регулировать потоки в очень широком диапозоне расходов, даже очень загрязненных сред.

Одно из достоинств этого клапана это то ,что номинальные размеры клапанов Q-T5, включая фланцы, соответствуют размерам плунжерных клапанов и стандартам ANSI, что позволяет им быть взаимозаменяемыми. Используются для регулирования потоков жидких углеводородов, газов, пара и воды.

Размеры DN 40-400

Температура среды -200….+600ºС

Давление 25 кPа

Материалы Углеродистая сталь

6. Выбор структуры регулятора

Для решения задач регулирования используется регулирующая модель контроллера (рис 4). В каждом контроллере можно реализовать до четырех независимых или взаимосвязанных контуров регулирования. В каждом контуре регуляторы могут быть одного или разных типов, никаких ограничений на сочетание видов регулятора не накладывается .

При построении регуляторов чаще всего используются следующие алгоритмы:

ЗДН – задание;

РИМ – регулирование импульсное;

РАН – регулирование аналоговое;

РУЧ - ручное управление;

ВАА, ВАБ – ввод аналоговый группы А и (или) Б;

ОКО – оперативный контроль контура регулирования;

ИВА , ИВБ – импульсный вывод группы А и (или) Б;

АВА, АВБ – аналоговый вывод группы А и (или) Б;

ЗДН – алгоритм, формирующий сигнал задания. Этот алгоритм снабжен также переключателем вида задания, с помощью которого можно выбирать один из трех видов задания: ручное, программное или внешнее. При ручном задании сигнал задания устанавливается оператором вручную; при программном задании изменяется во времени по заданной программе (этом дополнительно используются алгоритмы программного задания ПРЗ); при внешнем задании сигнал задания либо формируется внутри контроллера с помощью других алгоритмов, либо поступает извне через цепи аналогового входа, либо поступает, извне по сети ”Транзит”.

РИМ – это “ядро” импульсного регулятора. Алгоритм используется при построении ПИД регулятора, работающего в комплекте с исполнительным механизмом постоянной скорости. Помимо формирования закона регулирования, в алгоритме вычисляется сигнал рассогласования, этот сигнал, фильтруется, вводится зона нечувствительности. Алгоритм как правило применяется в сочетании с алгоритмом импульсного вывода ИВА(ИВБ), который преобразует выходной аналоговый сигнал алгоритма РИМ в последовательность импульсов; управляющих исполнительным механизмом. Алгоритм содержит узел настройки, позволяющий автоматизировать процесс настройки регулятора.

РУЧ – алгоритм, с помощью которого регулятор из автоматического режима можно перевести на режим ручного или дистанционного управления. В ручном режиме алгоритм РУЧ позволяет управлять исполнительным механизмом вручную, при дистанционном управлении сигнал, управляющий исполнительным механизмом, может либо формироваться какими - алгоритмами (основного ПИ ) внутри контроллера, либо поступать извне через аналоговые входы контроллера, либо поступать извне по сети Транзит .

Алгоритм ОКО выполняет двойную функцию. С одной стороны, он позволяет передать команды, поступающие от клавиш лицевой панели, алгоритмам оперативного управления и, с другой, – всю оперативную информацию вывести на индикаторы расположенные, на лицевой панели контроллера. Алгоритм ОКО необходимо задействовать для того чтобы алгоритмы оперативного управления – ЗДН, РУЧ – выполняли свои функции. С помощью специальной группы алгоритмов ввода - вывода организуется связь регулятора с внешними цепями контроллера – датчиками и исполнительными механизмами.

Аналоговые сигналы вводятся в контроллер с помощью АЦП, однако, для того, чтобы “подключиться” к этим сигналам, необходимо задействовать алгоритмы ввода аналогового сигнала: ВАА для группы А и (или) ВАБ для группы Б. В этих алгоритмах производиться калибровка аналогового сигнала. При калибровке путем смещения корректируется “нуль”, а путем масштабирования – диапазон изменения входного сигнала. Выходные сигналы алгоритма ВАА представляют собой аналоговые сигналы,которые поступают на вход контроллера.

Сигналы на аналоговом выходе контроллера формируются аналогично. Для этого используются алгоритмы аналогового вывода АВА ( группа А ) и (или) АВБ (Б). В этих алгоритмах также корректируется “нуль” и диапазон изменения выходного сигнала. Поступление выходных сигналов импульсного регулятора на исполнительный механизм происходит через дискретные выходные цепи контроллера. Однако на выходе алгоритма РИМ формируется не дискретный, а аналоговый сигнал. Поэтому этот сигнал необходимо преобразовать в импульсную форму, что выполняется с помощью алгоритма импульсного вывода ИВА для группы А и (или) ИВБ для группы Б. В алгоритме ИВА устанавливается минимальная длительность импульса, поступающего на дискретный выход контроллера, также в нем указывается, какой по номеру контур обслуживается каждым каналом алгоритма (необходимо для того, чтобы задействовать индикаторы “меньше” – “больше” на лицевой панели контроллера)

Блок ручного управления (БРУ)

Осуществляет: ручное или дистанционное переключение и автоматический режим управления на ручной и обратно; световую сигнализацию положения цепей (БРУ - 22); кнопочное управления интегрирующими исполнительными устройствами; световую индикацию выходного сигнала регулирующего устройства с импульсным выходным сигналом; определение положения регулирующего органа по сигналу 0-5мА или 0-10В от ЭИМ (БРУ-32) (рис 5);

Алгоритм используется для управления и контроля за аналоговыми сигналами. Алгоритм применяется в сочетании с алгоритмом ОКД и совместно с ним позволяет переключать цепь внешнего аналогов сигнала на ручной задатчик и изменять сигнал этого задатчика вручную с помощью клавиш лицевой панели контроллера.

7. Организация безударных переходов САУ

По заданию преподавателя в данном проекте необходимо организовать безударный переход при отступлении к последнему значению управляющего сигнала.

 Скачать реферат