1. Контур регулювання температури в першій зоні печі. Зі структурної схеми рисунок 2.1 бачимо, що на температуру впливають: витрати газу, пари, димових газів, повітря, коефіцієнти теплопередачі К₁; К₂; К_З; К₄; теплоємності теплоносіїв С, площа теплопередачі .

Якщо врахувати, що по кожному каналу ми маємо функцію передачі, то структурну схему по даному каналу регулювання можна зобразити у вигляді рисунка 2.9.3.

Рис. 2.9.3. Структурна схема по каналу регулювання температури

2. Контур регулювання вологості в пекарній камері. Зі структурної схеми (рис. 2.9.3.) отримуємо, що на вологість в пекарній камері впливають: температура в печі та витрата пари. Враховуючи функцію передачі по кожному каналу, отримуємо структурну схему у вигляді рисунка 2.9.4.



Рис. 2.9.4. Структурна схема по каналу регулювання вологості

3. Контур регулювання тиску розрідження в топці.

Зі схеми рисунок 2.9.2. отримуємо, що на тиск розрідження в топці впливають: витрата димових газів, співвідношення витрат "паливо-повітря", витрата газу, витрата повітря. Враховуючи функції передачі по кожному каналу, отримуємо рисунок 2.9.5.

Рис. 2.9.5. Структурна схема по каналу регулювання тиску

4. Контур регулювання співвідношення - "паливо-повітря".

На співвідношення "паливо-повітря" впливають параметри: витрата повітря та газу, температура в печі. Враховуючи функцію передачі по кожному каналу, отримуємо рисунок 2.9.6.

Рисунок 2.9.6. Структурна схема по співвідношення - "паливо-повітря".

2.6 Вимоги до системи автоматизації

В процесі автоматизації потрібно враховувати вимоги до регулювання наступних параметрів:

1) регулювати температуру в першій зоні печі шляхом зміни витрати палива, яке надходить для нагріву печі;

2) регулювати співвідношення паливо-повітря, шляхом зміни витрати повітря;

3) контролювати температуру в чотирьох зонах пекарної печі;

4) проводити захист та сигналізувати значення таких параметрів для двох камер згорання:

а) наявність факелу горіння;

б) тиск у трубопроводах подачі газу;

в) подачу повітря в заданій пропорції до газу.

5) регулювати температуру в другій зоні печі шляхом зміни витрати палива, яке надходить до нагріву печі;

6) регулювати співвідношення паливо-повітря, шляхом зміни витрати повітря в другій топці;

7) контролювати, за швидкістю руху конвеєрної стрічки;

8) контролювати за витратами палива та повітря, проводити обмін;

9) контролювати викид димових газів.

2.7 Енергозбереження

Енергозбереження печей марки "Gostal" забезпечується зменшенням витрат теплової енергії за рахунок: якісного спалювання палива.

Якісне спалювання газу в печах "Gostal" забезпечується як конструкцією паливної системи, так і застосуванням сучасних газових пальників М121 ARZ Marathon німецької фірми "Dreizler". Дослідження режимів роботи печей "Gostal" показали, що ці пальники забезпечують практично повне спалювання газу (у складі газів, що йдуть, вміст оксиду вуглецю складає 40 м³, втрати тепла з хімічним недопаленням - не більше 0,03%), викиди в атмосферу димових газів, що йдуть, екологічно чисті.

Зменшено викиди теплоти в атмосферу з газами, що йдуть в навколишнє середовище.

Застосування виду обігріву "TOP-BLOWN" дозволило при створенні режимів "обсмажування" напівфабрикатів отримати температури димових газів в камері змішування (за топкою) 390 - 400°С, газів, що виходять 270 - 280 °С, що йдуть. Для подальшого зниження температури димових газів, в печах "Gostal"застосовуються теплоутилізатори, що встановлюються на димарях. Температура газів печі, знижується за їх рахунок на 70 - 100°С, а гаряча вода, нагріта в теплоутилізаторах, використовується надалі для живлення вбудованого парогенератора зменшення втрат теплоти зовнішніми поверхнями

В якості теплоізоляційного матеріалу в печі використовується сучасний високоефективний матеріал - супертонке базальтове волокно БСТВ. Застосування цього матеріалу дозволяє підтримувати температуру зовнішніх обгороджувань печі в межах 300-400°С.

Раціонального управління піччю за рахунок автоматизованої системи.

Велике значення для економії палива в печі має підтримку в автоматичному режимі раціональних теплових і термічних параметрів випікання хлібобулочних виробів по температурних зонах пекарної камери. Окрім регулювання теплової потужності пальників по температурі газів, що йдуть, є можливість додатково використовувати для цієї мети сигнали по температурі будь-якій із зон пекарної камери. Шафа управління піччю, електрична схема якого базується на мікропроцесорному контролері, забезпечує автоматичне розпалювання печі, регулювання теплової потужності пальників по температурі газів, що йдуть, і сигналів про температуру будь-яку із зон пекарної камери і забезпечує автоматичну підтримку заданих оператором температурних режимів в пекарній камері, а також часі випікання виробів, включаючи автоматичний захист печі по необхідних параметрах.

Зменшено витрати пари на гігротермічну обробку напівфабрикатів з тіста і теплоти для отримання цієї пари.

Практично в усіх хлібопекарських печах для гігротермічної обробки напівфабрикатів з тіста використовується пара, централізований, що виробляється, в спеціальних парових котлах. При цьому параметри цієї пари (тиск, температура, вологість) рідко відповідають вимогам технологічного процесу гігротермічної обробки напівфабрикатів з тіста в печах. Для скорочення витрати пари на гігротермічну обробку напівфабрикатів з тіста, а відповідно зменшення теплової енергії на його виробництво, в печі "Gostal" передбачений вбудований в її конструкцію парогенератор. Пара, що виробляється в нім, за характеристиками максимально відповідає вимогам технологічних параметрів гігротермічної обробки напівфабрикатів з тіста, що дозволяє зменшити його витрату на парозволоження. Так, при випіканні батонів з борошна вищого ґатунку, для гігротермічної обробки в тунельних хлібопекарських печах витрачається зазвичай до 220 кг пари на тонну продукції, в печах з тупиковою пекарною камерою - до 400 кг, в печах "Gostal" при отриманні пари від вбудованого парогенератора витрата пари складає 70 - 120 кг. Парогенератор обладнаний системою автоматичного регулювання його роботою.



3. Система автоматизації

3.1 Аналіз існуючої системи автоматизації та оцінка рівня автоматизації

На сьогоднішній день автоматизація технологічних процесів на Хлібзаводі здійснюється на обладнані, яке було вже в експлуатації, тобто воно вже застаріле, йому більше 10-ти років. Проводилась часткова модернізація невеличких схем технологічних процесів. Проте заміна обладнання на якому здійснюється автоматизація керування всіма технологічними процесами пекарного відділення не проводилась через необхідність залучення значних коштів і тривалого часу на заміну нового обладнання.

В даній роботі я розглянув можливість проведення автоматизації процесу регулювання роботи печі тунельного типу в складі ліні по виробництву хліба на програмно технічному комплексі системи автоматичного регулювання пічного відділення .

Автоматичною системою регулювання називають сукупність об'єкту регулювання і регулятора. Об'єктом регулювання є ділянка устаткування, яка розташована між регулюючим органом і регульованим параметром, що потребує надання спеціально організованої (по заданому закону, алгоритму) дії з боку регулятора для досягнення поставленої цілі регулювання.

Регулятор - це комплекс пристроїв, що здійснює регулювання технологічного процесу без участі людини за допомогою дії на об'єкт регулювання відповідно до закладеного в ньому закону регулювання.

Регулятори пічного відділення виконані на базі комплексу пристроїв, що входять в Державну систему приладів (ДСП) із застосуванням блоків , призначених для реалізації схем управління, захисту, блокувань і сигналізації. Кількість і типи пристроїв, які використовуються в схемах регуляторів залежать від призначення АСР.

Залежно від кількості використовуваних сигналів регулятори підрозділяються на одно-імпульсні, двох-імпульсні, трьох-імпульсні, чотирьох імпульсні. Пристрій регулятора розгляну на прикладі малоканального багатофункціонального мікропроцесорного контролера .

3.2 Вибір та обґрунтування структури системи управління та комплексу технічних засобів

В даний час, перед підприємствами харчової промисловості, постала проблема якнайбільш ефективного господарювання.

Її рішення вимагає проведення наступних техніко-економічних заходів:

· підвищення якості продукції з одночасним зменшенням її собівартості і втрат на виробництві;

· введення нових прогресивних технологій, які б дозволили знизити витрати матеріальних, сировинних і енергетичних ресурсів, більш повно використовувати потужність підприємства, підвищити обсяг виходу готової продукції;

· розширення асортименту виробів для покращення їх конкурентоспроможності;

· покращення системи обліку та стандартизації готової продукції, сировини, напівфабрикатів, енергії, тощо;

· покращення системи взаєморозрахунків, що дозволило би прискорити обіг оборотних коштів;

· покращення умов роботи працівників;

· проведення заходів з автоматизації і механізації виробництва, що дозволило б досягнути неперервності процесів виробництва, зменшити частку ручної праці, зменшити кількість браку;

· проведення систематичного нагляду, капітального і поточного ремонтів обладнання.

На даний час рівень автоматизації Ріненського хлібозаводу Рівнехліб не дозволяє вирішення поставлених задач. Велика кількість обладнання потребує заміни або капітального ремонту, що було передбачено на 2007 рік і частково вирішено. Відсутність системи обліку не дозволяє точно контролювати обсяг готової продукції сировини і напівфабрикатів. Багато процесів проводяться із застосуванням ручної праці, що безумовно знижує якість продукції. Тому поряд із заміною обладнання, доцільно здійснити заміну старої системи автоматизації на нову з застосуванням сучасної мікропроцесорної техніки. Це дозволяє зменшити собівартість продукції за рахунок наступних факторів:

· зменшення витрат сировини і матеріалів ведення в процес відповідних регуляторів дозволить більш точно проводити дозування сировини, підвищити якість продукції та її вихід, тощо;

· зменшення кількості обслуговуючого персоналу та інше.

Оскільки температура в пекарній камері визначається температурою димових газів, то регулюємо температуру димових газів.

В процесі випікання хліба згідно завдання 25 тон/добу, щоб отримати виріб високої якості необхідно регулювати наступні параметри, а саме:

1) регулювати температуру в першій зоні печі шляхом зміни витрати палива, яке надходить для нагріву печі;

2) регулювати співвідношення паливо-повітря, шляхом зміни витрати повітря;

3) контролювати температуру в чотирьох зонах пекарної печі;

4) проводити захист та сигналізувати значення таких параметрів для двох камер згорання:

а) наявність факелу горіння;

б) тиск у трубопроводах подачі газу;

в) подачу повітря в заданій пропорції до газу.

5) регулювати температуру в другій зоні печі шляхом зміни витрати палива, яке надходить до нагріву печі;

6) регулювати співвідношення паливо-повітря, шляхом зміни витрати повітря в другій топці;

7) контролювати, за швидкістю руху конвеєрної стрічки;

8) контролювати за витратами палива та повітря, проводити обмін;

9) контролювати викид димових газів.

Структура технічних засобів автоматизованої системи керування технологічним процесом випікання хліба включає в себе крім регулюючих органів, виконавчих механізмів, давачів, ще і вторинні показуючі та реєструючі прилади, а також мікропроцесорні контролери Р-130.

Для реєстрації температур та витрат газу використовується реєструючі автоматичні одноканальні прилади РП-160. Ці прилади, розраховані на роботу з термоперетворювачами опору і термоелектричними перетворювачами. Прилади мають відповідні характеристики по захищеності від впливу зовнішнього середовища, наприклад, наступні:

1) стійкість до дії вібрацій у діапазоні частот від 1 до 60 гц;

2) зберігають свої характеристики після сейсмічних впливів інтенсивністю до 9 балів при висоті встановлення до 40 м;

3) прилади допускають експлуатацію при наявності в атмосфері корозійних агентів, а також стійкі до дії плісеневих грибів, придатні для експлуатації у діапазоні температур від 5 °С до 50°С і відносній вологості до 98% при температурі 35°С та нижче.

Уся електронна частина приладів виконана на уніфікованих легкоз'ємних модулях, що дозволяє легко виявити та усунути несправність. Обмеження пересування вказівника при заході на крайні відмітки шкали здійснюється електронним способом. Прилади мають пристрій контролю справності по колу живлення та по вимірювальному колу, а також індикатор умикання. У випадку показу параметра основна похибка складає ±0,5%, у випадку реєстрації - ±1%.

Для здійснення регулювання спалювання газу використаємо промисловий контролер РЕМІКОНТ Р-130.

Також передбачено логічно-програмне керування послідовними діями з використанням функцій булевої алгебри, таймерів та лічильників.

В даному проекті використовується контролер регулюючої моделі (основний блок БК-21).

Регулююча модель виконує додаткові функції:

1) ручне або автоматичне встановлення параметрів настройки алгоритмів;

2) без ударна заміна режимів керування, без ударне включення, відключення, переключення і конфігурування контурів регулювання будь-якої складності;

3) вибіркове оперативне керування й контроль за контурами регулювання за допомогою дванадцяти клавіш і 2-х, 4-х розрядних цифрових індикаторів;

4) само діагностика, сигналізація й індикація несправностей. Стандартні аналогові та дискретні давачі, виконавчі механізми під'єднуються до РЕМІКОНТА Р-130 за допомогою індивідуальних кабельних ліній. В середині контроллера сигнали обробляються в цифровій формі. Для спряження з обчислювальними засобами верхнього рівня в контроллері передбачено цифровий канал з інтерфейсом типу К8232.

Для обміну інформацією контроллери можуть об'єднуватись в локальну мережу "Транзит" кільцевої конфігурації, для організації якої не потрібно додаткових засобів.

РЕМІКОНТ Р-130 є комплексом технічних засобів, у склад якого входить центральний мікропроцесорний блок контроллера та низка додаткових блоків.

У проекті передбачено використання двох контроллерів регулюючої моделі. Один з них має блок контроллера типу БК-21-22 (8 аналогових входів і 4 дискретних виходи ПЗО гр. А та 8 аналогових входів і 4 дискретних виходи ПЗО гр. Б). Цей контроллер використовується для здійснення і підтримування заданої границі температур на виході з камери згорання, підтримки співвідношення витрат палива й повітря. Крім цього на цей контроллер заводяться аналогові сигнали від давачів обертів вентиляторів, що встановлені для здійснення сигналізації.

Другий контроллер БК-21-73 використовується для обробки сигналів від давачів, що використовуються для сигналізації. Цей контроллер має 16 дискретних входів та 16 дискретних виходів.

Структура технічних засобів автоматизованої системи керування технологічним процесом випікання хліба включає в себе крім регулюючих органів, виконавчих механізмів, давачів, ще і вторинні показуючі та реєструючі прилади, а також мікропроцесорний контролер Р-130.

В даному проекті використовується контролер регулюючої моделі, головний блок БК21.

Регулююча модель виконує додаткові функції:

1) Ручне встановлення або автоматична настройка параметрів настройки алгоритмів;

2) безударна зміна режимів керування, безударне включення, відключення, переключення і конфігурування контурів регулювання будь-якої складності.

3) вибіркове оперативне керування і контроль за контурами регулювання за допомогою дванадцяти клавіш і 2-х; 4-х розрядних цифрових індикаторів;

4) самодіагностика, сигналізація і індикація несправностей.

Стандартні аналогові та дискретні давачі, виконавчі механізми під'єднуються до РЕМІКОНТА Р-130 за допомогою індивідуальних кабельних ліній. Всередині контролера сигнали обробляються в цифровій формі. Для спряження з обчислювальними засобами верхнього рівня в контролері передбачено цифровий канал з інтерфейсом типу RS232. Для обміну інформацією контролери можуть об'єднуватись в локальну мережу "Транзит" кільцевої конфігурації, для організації якої непотрібно додаткових засобів.

У проекті передбачено використання двох контролерів регулюючої моделі. Один з них має блок контролера типу БК-21-22: 8 аналогових входів і 4 дискретних виходи ПЗО гр. А та 8 аналогових входів і 4 дискретних виходи ПЗО гр. Б.

Цей контролер використовується для здійснення і підтримування заданої границі температур на виході з камери згорання, підтримки співвідношення витрат палива і повітря. Крім цього на цей контролер заводяться аналогові сигнали від давачів обертів вентиляторів, що встановленні для здійснення сигналізації.

Другий контролер використовується для обробки сигналів від давачів, що використовуються для сигналізації. Цей контролер має блок контролера типу БК-21-73: 16 дискретних входів та 16 дискретних виходів.

Вибір первинних перетворювачів проводимо згідно літературних даних, по всім вимогам.

Для вимірювання різниці тисків використовуємо перетворювач САПФІР-22ДД-2410; тиск в газопроводі вимірюється електроконтактним манометром ВЭ-16-РБ; для вимірювання температури вибираємо відповідно: Манометричний конденсаційний термометр ТПП2-1; термоперетворювач опоровий ТСП-1388; термометр опоровий ТСП-0879. Для реєстрації величин використовуємо РП-160-08 - прилад показуючий та реєструючий. При вимірюванні витрат газу, повітря використовуємо стандартні звужуючі пристрої попередньо розраховані або вибрані за параметрами ДК 6-300. Виконавчі механізми вибираємо електричні однообертові МЕО-250-63-0,25 та інші прилади. Всі прилади, які використовуються для автоматизації хлібопекарської печі розробленого проекту та їх характеристики вказані в специфікації на засоби ТЗА.

Центральний пункт керування, де будуть розміщені оперативні шити, пульти, дисплеї системи контролю, щити регуляторів розташовуються у частині виробничого приміщення, яке відокремлене від основного прозорою перегородкою, що забезпечує звукоізоляцію. Приміщення центрального пункту керування повинно відповідати вимогам, які вказані в розділі "Охорона праці".

Щити, які встановлено у виробничому приміщенні, є шафні закритого типу із відповідним кліматичним виконанням.

Монтаж приладів всередині щита здійснюється з урахуванням можливості обслуговування приладів і допоміжних елементів. Монтажно-комунікаційна схема щита приведена у графічній частині.

Електричні проводи вимірювальних ліній виконуються в приміщенні пункту керування на рівні верхньої частини щита, а потоки електричних ліній живлення, управління і сигналізації на рівні нижньої частини щита.

Електричні проводки між приладами і апаратами виконуються безпосередньо між зажимами, розташованими на панелях шита цих приладів без переходу через зборки зажимів щита.

Електричні і трубні проводки повинні відповідати всім вимогам, що забезпечують надійну і безаварійну роботу обладнання. Кабелі, які йдуть від давачів встановлених на об'єкті повинні бути поміщені в захисні труби, чи мати броньовану захисну поверхню. Для об'єднання декількох кабелів в дин використовують з'єднувальні коробки.

Електричні проводки від з'єднувальних і протяжних коробок до відповідних панелів щитів виконують установчими проводами в коробках чи лотках, або неброньованими кабелями на кабельних конструкціях. Заборонене об'єднання в одному кабелі чи порокладанні в одній трубі кіл вимірювання з вимірювальними колами від термопар, які прокладаються окремо.

Всі кабельні проводки, що проходять поблизу технологічного обладнання і трубопроводів повинні прокладатися з такими розрахунками, щоб температура оточуючого повітря не перевищувала задані межі для кожного конкретного типу кабеля.

При проході через стіни, або перекриття будівель і споруд необхідно передбачити розмір пройому, а також герметизуюче ущільнення у разі необхідності.

Опис програмного забезпечення

Розглянемо програмне забезпечення РЕМІКОНТа Р-130 з блоком контролера БК-21-22, який призначений для здійснення двох однотипних контурів регулювання температури газів на виході з камери згорання.

Структурна схема цього РЕМІКОНТа зображена на рисунку 3.1.

Сигнали від вимірювальних перетворювачів поступають на алгоритми вводу аналового групи А (ВАА 07-04) та групи Б (ВАБ 07-04). Крім цього на обидві групи вводу поступають сигнали від давачів обертів вентилятора димових газів. Алгоритми вводу обох груп мають по 4 входи, що визначається модифікатором (т=04). Алгоритми застосовуються для зв'язку функціональних алгоритмів з аналоговими засобами аналового входу (аналогово-цифровими перетворювачами). Крім зв'язку з аналового-цифровими перетворювачами, алгоритми дозволяють коректувати діапазон вхідного сигналу. До вхідного аналового сигналу додається сигнал зміщення Хзм. і отримана сума множиться на коефіцієнт Км. Вихідний сигнал буде відповідно рівний.

Рис.3.1 Структурна схема мікроконтролера РЕМІКОНТ Р-130



у_і=(Х_ан._вхі+Х_зм.і)* К_мі

Сигнал по температурі подається на входи, аналогових засобів, алгоритму масштабованого входу алгоритму імпульсного регулювання PUM (PUM-21). На немасштабований вхід алгоритму імпульсного регулювання надходять сигнали від алгоритму завдання ЗДН 24-00-00. Цей алгоритм має наступні входи:

· ССБ - включення статичного балансування;

· СДБ - включення динамічного балансування;

· Vдб - швидкість динамічного балансування;

· Хвх - сигнал від зовнішнього задавача.

Алгоритм PUM використовується для побудови ПІД регулятора, який працює з виконавчим механізмом постійної швидкості. Функція передачі регулятора з алгоритмом PUM має вигляд:

Алгоритм PUM-21 має наступні входи:

01 X1 - немасштабований вхід;

02 Х2 - масштабований вхід;

03 Км - масштабований коефіцієнт;

04 Тф - стала часу фільтра;

05 X - зона нечутливості;

06 Кп - коефіцієнт пропорційності;

07 Ті - стала часу інте5грування;

08 КD - коефіцієнт диференціювання;

09 Тм - час повного ходу виконавчого механізму;

11 Снас - команди переходу в режим настройки;

12 Хно - рівень сигналу на виході нуль органа;

13 К1 - коефіцієнт який встановлюється в залежності від об'єкту.

Вихідний сигнал алгоритму PUM через алгоритм ручного керування РУЧ йде на імпульсний вихід.

Алгоритм ОКО (оперативний контроль регулювання призначений для використання в таких випадках, коли оперативне керування контура регулювання необхідно вести за допомогою цілої панелі контролера. Кожен контор регулювання обслуговує свій алгоритм ОКО.

На входи алгоритму ОКО надходять наступні сигнали:

· сигнал завдання з виходу алгоритму ЗДН;

· сигнал про регульований параметр з виходу алгоритму ВАА, сигнали про положення вимикачів;

· сигнал розузгодження з виходу алгоритму PUM;

· сигнал з виходу алгоритму СУМ;

· Крім цього необхідно встановити наступні величини

· 0% в технічних одиницях W0;

· 100% в технічних одиницях W100;

· помилка контуру Nок.

Ще на два входи алгоритму вводу заводять сигнали про положення регулюючого органу на лінії подачі газу і на лінії подачі повітря. Сигнали заводяться на алгоритм СУМ (СУМ-43). Причому один з сигналів можна відкорегувати (коефіцієнтом Км). Результуюча величина надходить на масштабований вхід алгоритму імпульсного регулювання PUM (PUM-21).

На не масштабований вхід алгоритму імпульсного регулювання надходить сигнал від алгоритму ЗДН завдання ЗДН 24-00-00. Цей алгоритм має аналогічні входи що описані в попередній частині. Вихідний сигнал алгоритму PUM через алгоритм ручного керування РУЧ йде на імпульсний вихід, з виходу також сигнал заводиться на алгоритм ОКО.

Аналогові сигнали частоти обертання вентиляторів надходять на алгоритм входу, а потім на входи алгоритмів нуль органу HOP 60-01, який використовується для контролю обертів.

З виходу алгоритму HOP поступає на вхід алгоритму інверсного виводу ИНВ 06-02. Цей алгоритм призначений для передачі сигналів через канал інтерфейсу до РЕМІКОНТу №2. Кількість входів алгоритму визначається модифікатором (m=02).

3.3 Функціональна структура системи управління та її опис

Обгрунтуємо вибрану схему автоматизації . Температура в пекарній камері буде залежати від кількості спалювального газу, кількості повітря на спалювання, витрати вторинного повітря, ця витрата має бути постійною і вона визначається продуктивністю вентилятора. Ефективності спалювання для одержання заданої температури, при мінімально-можливій витраті газу, можна досягнути вибором витрати первинного повітря, що подається на спалювання. Надлишок витрати первинного повітря приведе до зменшення температури газів спалювання. Недостатня витрата - до неповного спалювання газу і відповідно його перевитрати. Тому треба забезпечити задане співвідношення між витратами газу і первинного повітря, яке подається на спалювання. Якщо газ, який подається на спалювання метан, і склад газу в процесі випічки не змінюється, то згідно стехіометричного рівняння, а також враховуючи процентний вміст кисню в повітрі і коефіцієнт надлишку повітря, це співвідношення буде складати 1:11.

Оскільки температура в пекарній камері визначається температурою димових газів, то регулюємо температуру димових газів.

В таблиці 2.7 представлено технологічну карту.

Таблиця 3.1 - Технологічна параметри

Параметр	Од. вим-ння	Номін. значення	Допустиме відхилення
Температура І зони печі	єС	275	±5
Температура II зони печі	єС	245	±5
Температура III зони печі	єС	205	±5
Температура IV зони печі	єС	185	±5
Температура на виході з камери згорання 1-го купола	єС	380	±2,5
Температура на виході з камери згорання 2-го купола	єС	220	±2,5
Температура димових газів в рециркуляційних каналах 1-го купола	єС	350	±5
Температура димових газів в рециркуляційних каналах 2-го купола	єС	210	±5
Тиск в трубопроводі подачі газу до 1, 2 куполів	Па	2200	±100
Витрата газу до 1, 2 куполів при максимально відкритому клапану	м3/год	50	±2
Витрата газу при мінімальному відкритті клапану	м3/год	70	±2
Витрата вторинного повітря	м3/год	10900	±100
Вологість в пекарній камері	%	80	±5

3.4 Принципові схеми регулювання, управління, сигналізації та живлення

Схемою автоматизації хлібопекарної печі передбачено наступні контури регулювання.

Перший контур -- регулювання температури в топці і на виході з рециркуляційних каналів, подачею палива на вході в перший купол. В цьому контурі також передбачена сигналізація при відхиленні від заданої температури.

Другий контур - регулювання співвідношення витрати палива і положення регулюючого органа на трубопроводі подачі повітря, подачею повітря в перший купол.

Третій контур - регулювання витрати пари з корекцію по вологості в пекарній частині першої зони. Також передбачено захист по відхиленню від заданих значень.

В даній схемі передбачено захист і сигналізацію про наявність полум'я в муфелі, відхилення від номінального значення тиску в трубопроводах подачі палива та повітря, а також температури в пекарній зоні першого купола. Захист супроводжується ревуном, а сигналізація звуковим сигналом.

Четвертий контур - регулювання співвідношення паливо-повітря в другому куполі.

П'ятий контур -- регулювання температури 2-го купола. На другому куполі здійснюється теж сигналізація і захист про наявність полум'я в муфелі, відхилення від номінального значення тиску в трубопроводах подачі палива та повітря, а також температури в пекарній зоні. А також здійснюється сигналізація по зміщенню положення поду. Захист супроводжується ревуном, а сигналізація звуковим сигналом.

В проекті передбачено сигналізацію попереджувального типу, яка подає сигнал, якщо параметри, що контролюються, виходять за межи допустимих значень.

Реалізовано сигналізацію по перевищенню допустимих значень одним із важливих параметрів, що контролюються - температура в печі. Підвищення температури може призвести до порушення живлення і до браку продукту. Пониження температури може призвести до браку і поломки пальника - це може явитись причиною тяжких механічних пошкоджень регулятора. Відхилення температури визначається відповідним приладом. При відхиленні параметру за допустимі межі на відповідних клемах приладу виробляється сигнал про перевищення допустимого значення. Цей сигнал поступає на загальну шину світлової сигналізації та на шумову сирену.

Таблиця 3.2-Сигналізація тунельної печі

Параметр	Значення
Швидкість зміни температури в зоні печі, 0С /с	4
Підвищення температури в печі до критичної межі, 0С	500
Критичниа температура	--

Технологічна сигналізація застосовується для оповіщення оперативного персоналу про:

- вихід фізичної величини за межі, які визначають надійність роботи обладнання;

- вихід фізичної величини за межі, які визначають безпечність роботи обладнання (аварійна сигналізація).

Також реалізовано сигналізацію по перевищенню допустимих значень розрідження димових газів на вході та виході з димоходу.

Живлення електроенергією засобів вимірювання й автоматизації здійснюється від мережі змінного струму 220 В, 50 Гц від розподільного щита, до якого не підключається різко змінне навантаження (електродвигуни). У живлючих лініях, встановлюють автоматичний вимикач або рубильник запобіжник. Їх встановлюють у місцях приєднання до джерела живлення, а також на виводи в щити і зборки, у яких змонтовані засоби вимірювання й автоматизації. У ланцюгах електродвигунів виконавчих механізмів встановлюють автоматичний вимикач або запобіжники та рубильник. Автоматичні вимикачі призначені для захисту електричних установок при перевантаженнях і коротких замиканнях у ланцюгах змінного і постійного струму, а також для випадкових оперативних вмикань і відключень електричних ланцюгів.

Автоматичні вимикачі вибираються по струму споживання і по струму розщеплювача, що буває електромагнітний і тепловий. Живлення від автоматичного вимикача подається на клеми і звідтіля на засоби вимірювання й автоматизації. При необхідності на прилади може подаватись стабілізована або постійна напруга від спеціальних джерел.

3.5 Розрахунок та вибір виконавчих механізмів та регулюючих органів

В задачу вибору і розрахунку регулюючого органу (РО) входить визначення його пропускної здатності, діаметра умовного проходу, вибір пропускної і витратної характеристик, розрахунок коефіцієнта передачі РО .

Для розрахунку необхідні наступні вихідні дані:

· схема технологічної трубопровідної мережі, на якій встановлений РО, із приведенням довжини кожної ділянки трубопровідної сітки, види місцевих опорів і їхня кількість;

· Рп=2.8 кгс/см² / Рк=2.1 кгс/см² - тиск на вході/ на виході в трубопровідну мережу;

· Qmax=640 м³/год, Qmin=150 м³/год. - межі регулювання об'ємної витрати речовини Q, які повинен забезпечити шуканий РО;

· температура матеріального потоку газу : t₁=25 ⁰С.

Послідовність розрахунку:

1. Знайдемо для даної речовини:

- густину приведена до нормальних умов ?_н=1.293 кг/м3;

- динамічну в'язкість µ =172·10-6 Пз.

2. Задамося допустимою швидкістю речовини в трубопроводі, виходячи з рекомендованих діапазонів (для рідин [w] від 30 до 60 м/с): [w]= 60 м/с.

3. Визначимо орієнтовний діаметр трубопроводу:

отримане значення округлимо до найближчого більшого стандартного значення:

4. Визначимо число R_e за формулою для газу: m=0,683 - газова постійна.

,



Крім того, визначимо K_t- коефіцієнт тертя за формулою:

K_t=0,303:(lgR_e-0,9)²=0,303/(lg(199960)-0,9)²=0,0156.

5. Визначимо тиски на вході р₁ і виході р₂ РО, дані беру з таблиці, перепади тисків на РО Р_рро і трубопроводі Р_рт при максимальній витраті газу, кгс/см² :

,

.

Р_рро = р₁ - р₂ =2.6314-1.9627=0.6688 (кгс/см2);

Р_рт = р_п - (р_к + Р_рро)=2.8-(2.1+0.6688)= 0.0312 (кгс/см2).

6. Вибір регулюючого органу:

В каталозі виробника регулюючої арматури вибираємо наступний регулюючий орган: регулюючий прохідний клапан типу 241. Якщо діаметр регулюючого органу менший діаметра трубопроводу, до якого він повинен бути під'єднаний , то РО встановлюється на звуженні трубопроводу. Отже, виберемо регулюючий орган фірми " Samson ", тип 241-1.

Отже, в даній розрахунковій роботі я провів розрахунок і вибрав регулюючий орган (РО) для заданого трубопроводу. Для вибору РО я визначив основні його параметри: діаметр D_T = 80 мм ; вибрав з технічних даних максимальну пропускну здатність K_vy =25м³/год.

За цими усіма параметрами обрав регулюючий орган фірми " Samson ", тип 241-1. Визначивши значення ходу затвора l_max та l_min з'ясував, що діапазон ходу затвора не виходить за допустимі межі.

Під час вибору електроприводів ВМ для слідкуючої системи автоматичного керування, при наступних умовах:

· статичний момент навантаження М_н = 0,03724 Нм;

· максимальна швидкість об'єкта керування v_н =2 m/с ;

· максимальне прискорення об'єкта а_н = 6 m/с;

· момент інерції M_н = 0,02058 Нм/с ²;

· коефіцієнт корисної дії редуктора K = 0,7.

Визначаємо необхідну потужність електродвигуна ВМ:

Рис.3.1.1. Регулюючий орган фірми " Samson " (1-гайка, 2-ущільнююча прокладка, 3-затвор, 5-пружина, 6-сальник, 7-верхня частина клапану, 8-різьбова втулка, 9-вказівник ходу,10-шток РО)

Вибираємо багатообертовий двигун типу АДП-123 з наступними паспортними даними:

· номінальна потужність Рн = 4,1 Вт;

· номінальний момент обертання Мдв.н = 9,8*10 -3 Нм;

· момент зрушення Мтр = 29,4*10 -5 Нм;

· номінальна частота обертання nн = 4000 об/хв;

· момент інерції M_дв = 7,84*10 -6 Нм/с².

Для цього двигуна вибираємо редуктор з передатним відношенням:

,



Перевіримо дотримання умови вибору електродвигуна багатообертового ВМ по співвідношенню:

де М _екв - еквівалентний момент, визначаємий як :

Отже,

М_дв.н/Ме_кв = 9,8*10 -3/1,4*10 -3 = 70 (0,8 - 1,0),

тобто двигун АДП - 123 може бути застосований у якості ВМ.

Щодо вибору виконавчого механізму для привода безупорної поворотної заслінки на водяній парі, вибір і розрахунок якої в якості регулюючого органу було розглянуто.

У безупорних заслінках затвор має форму кола і при закритому проході знаходиться у вертикальному положенні. Їх 100 % пропускна здатність досягається при повороті затвора на 600 .У положенні проміжного відкриття диск заслінки розділяє потік на дві нерівні частини, у результаті цього витрати середовища і швидкості потоку через верхню і нижню щілини будуть неоднакові. При цьому внаслідок різного статичного тиску середовища перед диском (вгорі і внизу) на нього діє реактивний обертаючий момент, прямуючий повернути його таким чином, щоб закрити прохід. Цей обертовий момент визначається по формулі:



,

де - коефіцієнт, що залежить від кута повороту диска (для кута 600 - = 0,06); р - перепад тиску на диску (Па); D = Dу - діаметр диска, м.

Переміщуючий момент, що повинний створювати ВМ для обертання за-твора, визначається реактивним обертаючим моментом і моментом сил тертя в опорах. При відкриванні проходу ці моменти складаються, а при закриванні - віднімаються. Через те, що момент сил тертя важко враховувати, звичайне значення моменту ВМ вибирають більше обертаючого моменту приблизно в два рази, тобто М_вм 2• М_вр .

Згідно даним маємо р =0,2*10⁶Па, D = 0,1м. Тоді

Нм, отже, Нм.

За даними таблиці з каталогу вибираємо ВМ типу МЕК - 25ДО / 40, що має: М _н = 25 Нм, Р _н = 0,27 кВт, кут повороту 0^о- 90^о.

3.6 Моделювання та розрахунок САР

Вибір закону регулювання

Для систем регулювання, застосовуються регулятори, що реалізовують наступні закони регулювання:

· пропорційний (П);

· інтегральний (І);

· диференціальний (Д)

· пропорційно - інтегральний (ПІ);

· пропорційно-інтегрально-диференціальний (ПІД);

· позиційний.

Позитивною особливістю даного закону є те, що регулювання ведеться з урахуванням як величини відхилення регульованого параметра, так і швидкості його зміни. Чим крутіший фронт відхилення вихідної величини, тим на більшу величину переміщається робочий орган. Як тільки припиняється зміна регульованої величини, регулятор починає відпрацьовувати пропорційну частину. Ефект передування значно підвищує якість перехідного процесу. Керуючись цим вибираємо для регулятора температури в печі ПІД - закон регулювання.

Пропорціонально-інтегрально-диференціальний

(ПІД) закон регулювання (автоматика) - найбільш складний алгоритм функціонування автоматичного регулятора, що включає вплив усіх розглянутих вище законів.

Реалізація цього закону пов'язана із застосуванням пружного зворотного зв'язку. Регулятори з передуванням значно поліпшують якість регулювання, особливо якщо об'єкт володіє великим запізненням та інерційністю.

Гідністю ПІІД - регулятора є висока точність при значній швидкодії, простота і зручність настроювання.

Структурна схема САР

Технологічні схеми сучасних АЕС відрізняються значною різноманітністю. Відповідно різні і їх схеми регулювання. Проте в багатьох схемах можна виділити агрегати, що виконують схожі технологічні завдання, принципи управління якими також близькі

Розглянемо структурну схему САР.

Рис.3.1. Структурна схема системи автоматичного регулювання температури в печі.



Для знаходження передаточних функцій системи за каналами задаючої і збурюючої дії користуються правилами еквівалентних перетворень структурних схем. Спочатку, знаходять передаточну функцію розімкнутої системи. Так, як ланки ввімкнені послідовно, то передаточна функція розімкнутої системи знаходиться за формулою

(3.1)

де і - відповідно предаточні функції регулятора і об'єкта регулювання.

(3.2)

Передаточна функція замкнутої системи за каналом задаючої величини при одиничному зворотному звязку знаходиться через передаточну функцію розімкнутої системи за відомою формулою :

(3.3)

Передаточна функція системи за каналом збурення



(3.4)

де - передаточна функція каналу збурення об'єкта.

Диференціальні рівняння руху системи знаходимо, виходячи із означення передаточної функції системи:

;

;

Диференціальне рівняння руху системи за каналом завдання-вихід матиме вигляд:

(3.5)

А відповідне рівняння статики:

(3.6)

З виразу (3.4) знаходимо операторну форму диференційного рівняння, яке описує рух системи за каналом збурення-вихід:

Виконавши обернене перетворення Лапласа, одержимо:



(3.7)

Рівняння статики системи за каналом збурення:

/3.8/

Аналіз стійкості системи та визначення критичного рівня регулятора

При розробці і настроюванні систем автоматичного керування важливо встановити вплив окремих параметрів на їх стійкість. Для визначення областей допустимих значень параметрів можуть бути використані критерії стійкості та загальний метод D-розбиття.

Зокрема, критичне значення параметру (коефіцієнта передачі чи постійної часу ) при якому система знаходиться на межі області стійкості можна визначити за критерієм Гурвіца.

Запишемо характеристичне рівняння системи, передаточна функція якої (3.3):

(3.8)

Складемо визначник Гурвіца для даного рівняння:

(3.9)

;



Головний визначник Гурвіца >0 і його мінори >0, >0, тому система з даними параметрами стійка.

Визначення критичного значення коефіцієнта передачі регулятора

Критичне значення коефіцієнта передачі підсилювача знайдемо, прийнявши його за невідомий у виразі (3.2) та прирівнявши до нуля визначник Гурвіца:

;

(4.0.)

Характеристичне рівняння замкнутої системи

(4.1.)

Складемо мінор другого порядку визначника Гурвіца, оскільки він однозначно залежить від значення визначника Гурвіца ():

/4.5/

При критичному коефіцієнті передачі ;

;

;

. /4.6/



Отже, при система перебуватиме на межі стійкості.

Розрахунок та побудова перехідної характеристики САР за каналом задаючої дії при нулбових початкових умовах

Аналітичні методи побудови перехідних характеристик ґрунтуються на розв'язуванні диференціальних рівнянь системи. Найбільш поширеним методом є операторний метод з використанням теореми розкладання.

Зображення вихідної регульованої величини

Оскільки перехідна характеристика є реакцією системи на одиничний ступінчастий вхідний сигнал, зображення за Лапласом якого , то

(4.2.)

Отже, зображення перехідної функції має вигляд:

Знайдемо корені характеристичного рівняння замкненої системи D (p) = 0:

; (4.3.)

p₁=-22.4706

p₂=-0.9869 + 2.2319j

p₃=-0.9869 - 2.2319j



У загальному випадку згідно теореми розкладу вираз для перехідної характеристики має вигляд

(4.4.)

Враховуючи, що при підстановці пари комплексних коренів у вираз (4.4.) значення дробів

(4.5.)

В результаті сума доданків, що відповідають парі комплексно-спряжених коренів може бути зведена, з врахуванням формули Ейлера, до одного виразу:

(4.6.)

Тоді вираз перехідної функції матиме вигляд

(4.7.)

де - дійсний корінь характеристичного рівняння; - похідна від полінома знаменника передаточної функції; і - відповідно дійсна та уявні частини пари комплексних чисел , , б і щ - відповідно дійсна та уявна частини пари комплексно-спряжених коренів p₂, p_3.



M (p) =5.5037;

D (p) =;

;

Підрахуємо:

; (4.8)

; (4.9)

Відповідно

. (5.0.)

=0,4813;

=2,622;

.

Підставивши у (4.7), отримаємо рівняння перехідної характеристики:

(5.1.)

Для графічної побудови перехідної характеристики обчислимо значення h (t) в точках:



Таблица

t	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,5	2
h (t)	-0,00036	0,057818	0,242	0,482572	0,714802	0,896603	1,054382	0,938921

t	2,5	3	3,5	4	4,5	5
h (t)	0,818175	0,79644	0,829785	0,855775	0,857287	0,848411

t	5,5	6	6,5	7
h (t)	0,843086	0,843538	0,845765	0,846792

Моделювання перехідних процесів за допомогою комп'ютерної програми SIAM

Рис. 3.2. Схема моделювання перехідних процесів системи автоматичного регулювання температури в печі у програмі SIAM.

Для моделювання перехідних процесів у системі автоматичного регулювання була побудована схема (рис.3.2.), у якій задані наступні параметри моделі:

Задані параметри ланок:

K=1, K=0.84 ,K=13

Перехід від однієї форми передаточної функції коливної ланки



до іншої

здійснюється за формулами:

;

.

K=0.12 ,T=0.164 ,d=1.963 ,K=4.2 ,T=1.8

Метод моделювання: Фельберга. Похибка: 0,001,початкове значення часу: 0, кінцеве значення часу: 7. Результати моделювання в СІАМ показані.

Рис. 3.3. Перехідна характеристика, отримана в результаті моделювання в програмі SIAM.

Рис. 3.4.Результати



Порівняємо отримані за допомогою моделювання результати із розрахованими за теоремою розкладу

t	0,000	0,212	0,424	0,636	0,848	1,061
h (t) СИАМ	0,0000	0,0660	0,2690	0,5270	0,7650	0,9380
h (t) розраховане	-0,00036	0,0660	0,2693	0,5265	0,7641	0,9386
д,%	-	0,075	0,130	0,089	0,117	0,064
t	1,414	1,626	1,980	2,404	2,616	3,040
h (t) СИАМ	1,0550	1,0390	0,9450	0,8340	0,8050	0,7980
h (t) розраховане	1,0547	1,0393	0,9451	0,8341	0,8045	0,7981
д,%	0,033	0,032	0,006	0,006	0,064	0,011
t	3,535	4,030	5,020	5,515	6,505	7,000
h (t) СИАМ	0,8325	0,8567	0,8483	0,8433	0,8460	0,8470
h (t) розраховане	0,8323	0,8565	0,8481	0,8430	0,8458	0,8468
д,%	0,021	0,023	0,027	0,032	0,026	0,025

Різниця не перевищує 0,13% розрахованого значення h (t), отже результати комп'ютерного моделювання та аналітичного розрахунку практично співпадають.

Іншою комп'ютерною програмою, що дозволяє змоделювати перехідний процес в системі автоматичного регулювання, є система MATLAB, а саме пакет розширення Simulink.

Складена в Simulink модель:

Рис. 3.5. Схема моделі системи за каналом завдання у програмі Simulink.

В результаті моделювання отримали перехідну характеристику, зображену на рис.3.6.



Рис. 3.6. Перехідна характеристика за каналом завдання-вихід, побудована в Simulink.

Оцінка якості регулювання

Якість регулювання оцінюють за допомогою прямих показників якості, котрі визначаються за побудованою перехідною характеристикою досліджуваної системи.

Рис. 3.7. Знаходження прямих показників якості

t_р =3,2 с - час регулювання

t_пу=0,9 с - час першого досягнення рівня усталеного режиму

t_м=1,4 с - час першого максимуму

д_уст= 0,15 - усталена похибка

h_max= 1,054 - максимальне значення регульованої величини

= 0,846 - усталене значення вихідної регульованої величини



- пере регулювання

T₀=4.3 c - період коливань

A₁=0, 208

A₂=0,013

- коливальність

Кількість коливань на протязі часу регулювання: N=1

3.7 Специфікації комплекта технічних засобів та відомості монтажних матеріалів

Таблиця 3.1 Специфікації комплекта технічних засобів

№ п/п	№ порзиції на ФСА	Технологічний параметр, його номінальне значення	Місце встановлення	Назва та коротка технічна характеристика	Тип ЗКК	К-сть
1	1-1	температура, 275єС	пічна камера, І зона	Манометричний конденсаційний термометр діа.вим 0ч400С, к.т. 1	ТПП2-1	1
2	2-1	Т, 245єС	II зона	Манометричний конденсаційний термометр діа.вим 0ч400С, к.т. 1	ТПП2-1	1
3	3-1	Т, 205єС	III зона	Манометричний конденсаційний термометр діа.вим 0ч400С, к.т. 1	ТПП2-1	1
4	4-1	Т, 185єС	IV зона	Манометричний конденсаційний термометр діа.вим 0ч400С, к.т. 1	ТПП2-1	1
5	5-1	Температура димових газів, 379,5єС - 380єС	вихід з камери згорання 1-й купол	Термоперетвор. опор-й платиновий діап. вимір 200ч650єС кл.точ.1	ТСП 1388	1
6	13-1	Т, 225єС	ІІ-й купол	Термоперетвор. опор-й платиновий діап. вимір 200ч650єС кл. точ. 1	ТСП 1388	1
7	11-1	Т, 350єС	Рецирк. канал 1-й купол	Термоперетвор. опор-й платиновий діап. вимір 200ч650єС кл. точ. 1	ТСП 1388	1
8	19-1	Т, 200єС	ІІ-й купол	Термоперетвор. опор-й платиновий діап. вимір 200ч650єС кл. точ. 1	ТСП 1388	1
9	5-2	Т, 379,5єС	на щиті	Прилад показуючий реєструючий шк 0ч600єС Осн. пох показ - 0,5%, реєстр - 1%; швид. - 10 с	РП-160М-67	1
10	13-2	Т, 219,5єС	на щиті	Прилад показуючий реєструючий шк 0ч600єС Осн. пох показ - 0,5%, реєстр - 1%; швид. - 10 с	РП-160М-67	1
11	5-3 6-3 13-3 14-3	Т, 219,5єС	по місцю	Механізм електричний однообертовий	МЕО-250-63-0,25	4
12	6-1 6-2 14-1 14-2	Т, 219,5єС	по місцю	Датчик положення струмовий	БКПТ-10	4
13	5-5 6-5 13-5 14-5	Т, 219,5єС	канал подачі газу і повітря	Регулюючий орган	25437 НЖ	4
14	7-1 7-2 15-1 15-2	частота обертання 3000 об/хв	по місцю ротор двигуна	Комплект тахометричний 1. Датчик 2. Вимірювач цифровий	ТЭ-АСК-Н ППТ-1 ЦЦТ	2 2 2
15	8-1 16-1	різниця тисків	по місцю	Перетворювач вимірювальний різниці тиску. Діам. 0ч2,5 КПа вих. син: 0ч5 мА	САПФІР-22ДД-2410	2
16	18-2 5-3 6-3 8-3 9-3 13-3 14-3 16-3 17-3 26-2 27-2 28-5 10-2	по місцю		Пускач безконтактний реверсивний ~380 В	ПБР-3А	8
17	8-2 9-2 12-2 16-2 17-2 20-2 26-2 27-2 28-4	по місцю	на щиті	Ключ управління	КУ-12	9
18	9-1 17-1 29-2	тиск в газопроводі, 2200 Па	по місцю	Електроконтажний манометр. Діап. вимір.: 0ч2,5 КПа	ВЭ-16РБ	2
19	9-4 17-4 12-3 20-3	тиск в газопроводі, 2200 Па	газопровід	Магнітний клапан, діап. умов. прох. 50 запірно захисний пристрій	15 КУ 883 рМСВМГ ЗЗУ-4	4
20	23-1 25-1	витрата газу, 35 м3/год	на газопроводі	Сопло стандартне		2
21	23-2 24-2 25-2 29-4	витрата газу, 35 м3/год	по місцю	Дифманометр тензорезисторний безсигнальний Р=2500 Кпа, к.т.0,5	САРФІР22ДД-2441	2
23	22-2 23-2 24-3 25-3	витрата газу, 35 м3/год	на щиті	Прилад показуючий реєструючий вх. сигн. 0ч5 мА шк: 0ч40 м3/год	РП-160-08	5
24	21-2	витрата газу, 35 м3/год	по місцю	Частотний перетворювач вхід. с. S/РЕ 400V 7А 50/60 Гц вихід 0-400 V 7,3А 3,0 КВт 0-480 Гц		1
25	10-1 18-1	витрата газу, 35 м3/год	по місцю	Трансформатор вихід.сигн. 16 КВт		2
26	28-1	Витрата пари на зволоження в камеру пекарну	трубопровід	Діафрагма камерна	2К6-300	1
27	29-5	температура газового серед.	на вході подачі газу	Термоперет. опоровий	3144-Д	1
28	29-2 29-3	температура газового серед., тиск газ. середовища	по місцю	Манометр Дифманометр	3051СА 3051СД	1 1
29	29-1		по місцю	Діафрагма зносостійка		1
30	28-3	волога	по місцю	вологомір: діам. вимір.: 30ч100%, тем. 0ч300єС

Всі кабельні проводки, що проходять поблизу технологічного обладнання і трубопроводів повинні прокладатися з такими розрахунками, щоб температура оточуючого повітря не перевищувала задані межі для кожного конкретного типу кабеля.

При проході через стіни, або перекриття будівель і споруд необхідно передбачити розмір пройому, а також герметизуюче ущільнення у разі необхідності.



4. Розрахунок економічної ефективності

4.1 Економічна ефективність автоматизації виробничих процесів

Введення нової системи автоматизації з використанням сучасної мікропроцесорної техніки дозволить зменшити собівартість продукції за рахунок наступних факторів:

· зменшення витрат сировини і матеріалів - введення в процес відповідних регуляторів дозволить більш точно проводити дозування речовини, уникнути втрат, підвищити якість продукції і її вигляд;

· зменшення браку і відходів;

· зменшення витрат палива - ведення регулятора співвідношення паливо-повітря дозволит оптимізувати витрату палива;

· збільшення продуктивності обладания і процесу в цілому за рахунок зменшення використання ручної праці, неперервності процесу;

· зменшення кількості обслуговуючого персоналу. До недоліків нової системи автоматизації можна віднести більшу повну енергоємність, залучення персоналу вищої кваліфікації, залучення більшої кількості додаткових працівників.

4.2 Розрахунок капітальних затрат на автоматизацію

Капітальні затрати включають в себе вартість контрольно-вимірювальних і регулюючих приладів і засобів автоматизації, монтажних, будівельних і налагоджувальних робіт, втрати від ліквідації звільненої техніки. Купівельна вартість виробів і приладів наведена в таблиці 4.1.



Таблиця 4.1 Розрахунок вартості контрольно-вимірювальних приладів і автоматики.

№ п/п	Тип приладу	К-сть приладів	Вартість 1-го прилау	Загальна вар-сть приладів, грн.	Джерело визначення ціни
1	ПІД-регулятор однокан ОВЕН ТРМ10	5	800	4000	Завод дані
2	Прилад показуючий реєструючий РП-160	7	1800	12600	з/д
3	Первинний вимірювальний перетворювач надлишкового тиску САПФІР 22-ДИ	16	732	11712	з/д
4	Механізм електричний обнообертовий зі струмовим давачем	36	280	10080	з/д
5	Автомат управління приводом багатофункціональний	28	20	560	з/д
6	Термоелектричний перетворювач опору	15	52	786	з/д
7	Шиберна засувка	16	24	384	з/д
8	Вакууметер	2	732,12	1464,24	з/д
9	Регулятор швидкості	1	8000	8000	з/д
10	Регулююча заслінка круглої форми	2	34	68	з/д
11	Запірно-захисний пристрій	2	500	1000	з/д
12	Трубка Вентурі	2	50	100	з/д
13	Давач переміщення диференційно-трансформаторний	2	80	160	з/д
14	Нормуючий вимірюв перетворювач Ш-70	2	300	600	з/д
15	Лічильник газу РРГ-100	1	130	130	з/д
16	Термоперетворювач опору	11	80	880	з/д
17	Вологомір	2	9100	18200	з/д
18	Газоаналізатор на кисень	2	10951	21902	з/д
Всього	88426,24

Згідно даних підприємства транспортно-заготівельні витрати враховуються в розмірі 8% купівельної ціни засобів автоматизації і складають 7174,0992 грн. Витрати на монтаж системи автоматизації визначаються вартістю матеріалів, які витрачаються при проведенні монтажних робіт і витратами, пов'язаними з заробітною платою робітників. Проведемо розрахунок вартості монтажних робіт, використовуючі дані підприємства. Результати розрахунку наведені в таблиці 4.2.



Таблиця 4.2 Розрахунок вартості монтажних робіт.