Автоматизація процесу очистки води у другому контурі блоку №3 Рівненської АЕС

Параметр	Значення
Рівень води в випарному апараті Утворення піни в випарному апараті	500/1000 мм / 900 мм >550, 0/600мм

Технологічний контроль.

Таблиця 2.12.

Параметр	Значення
Тиск вторинного пару на виході з випарного апарату	0,6 МПа

Вимір рівня

Вимір рівня в випарювальному апараті здійснюється за допомогою «Сапфір 22ДУ 2630» із класом точності 0,5 з вихідним сигналом (4 - 20) мА, після датчиків сигнал по рівні надходить на блок розмноження токового сигналу БГРТ-ДПИ , далі на показуючий прилад РП160-10-14-АД із класом точності 0,5 , а також сигнал після БГРТ-ДПИ поступає на модуль вводу контролера і на інформаційно обчислювальну систему (ІОС).

Вимір рівня в доупарювачі здійснюється за допомогою «Сапфір 22ДУ 2630» із класом точності 0,5 з вихідним сигналом (4 - 20) мА, після датчиків сигнал по рівні надходить на ІОС.

Рис. 2.5. Схема Сапфір - 22ДУ

Сапфір - 22ДУ (рис 2.5.) складається з тензопреобразователя 4 типу мембранно-важеля розміщеної всередині підстави 9 в замкнутій порожнини 11, заполненой кремнійорганічною рідиною, і відокремлений від вимірюваної середовища металевими гофрованими мембранами 8. Мембрани 8 приварені по зовнішньому контуру до підстави 9 і сполучені між собою центральним штоком 6, який пов'язаний з кінцем важеля тензопреобразователя 4 за допомогою тяги 5.Фланці 10 ущільнені прокладками 3. Дія вимірюваної різниці тиску (більший тиск подається в камеру 7, менше - в камеру 12) викликає прогинання мембран 8, вигин мембрани тензопреобразователя 4 і зміна опору тензорезісторов. Електричний сигнал від тензопреобразователя передається з вимірювального блоку в електричний пристрій 1 по дротах через гермовивод

Вимір тиску

Вимір тиску в випарювальному апараті здійснюється за допомогою «Сапфір 22ДИ 2150» із класом точності 0,5 з вихідним сигналом (4 - 20) мА після яких сигнал по тиску надходить на БГРТ-ДПИ, далі на реєструючий прилад РП160-09 із класом точності 0,5 і шкалою (0...25) кгс/см2 , а також сигнал після БГРТ-ДПИ поступає на модуль вводу контролера і на ІОС.

Рис 2.6. Схема перетворювачів: Cапфір-22М-ДА моделей 2050, 2060.

Сапфир 22М-ДИ моделей 2150, 2160, 2170. Cапфір-22М-ДИ модели 2350.

1. Електронний перетворювач;

2. Гермоввід;

3. Мембранний тензоперетворювач;

4. Внутрішня область;

5. Фланець;

6. Мембрана;

7. Камера.

8. Прокладка;

9. Основа;

10. Порожнина.

Мембранний тензопеорезтворювач 3 розміщений усередині підстави 9. Внутрішня порожнина 4 тензопеорезтворювача заповнена кремнійорганічною рідиною і відокремлена від вимірюваного середовища металевої гофрованої мембраною 6, привареної по зовнішньому контуру і підставі 9. Порожнина 10 повідомлена з навколишньою атмосферою. Вимірюваний тиск подається в камеру 7фланця 5, який ущільнений прокладкою 8. Вимірюваний тиск впливає на мембрану 6 і через його рідину на мембрану тензопреобразователя, викликаючи її прогинання і зміну опір тензорезісторов. Електричний сигнал від тензопреобразователя передається з вимірювального блоку в електронний перетворювач.

Вимір температури

Температура вторинного пара від КВП, після випарного апарату, після ПВТ, після ПНТ і температура теплоносія від реактора і на реактор вимірюється за допомогою термометра термоелектричного ТХА-01719 із класом точності 1 і шкалою (0...400) ?С, далі сигнал поступає на нормуючий перетворювач ЕП-4700-01-АС із класом точності 0,5 і шкалою (0-400) ?С і вихідним сигналом (4-20)мА і далі на ІОС.

Вимір витрати

Вимір витрати здійснюється за допомогою камерної діафрагми

ДК16-400 метеріала Ст. 12Х18Н10Т далі сигнал поступає на вимірювальний перетворювач «Сапфір 22ДД-2430» з класом точності 0,5 і далі сигнал поступає на ІОС.

2.3.2 Автоматичне регулювання й керування.

Данна система автоматизації розроблена на базі контролера „ЦР- 03”, до складу якого входять такі елементи:

- Модуль центрального процесора FX2N-32MT-ESS/UL.

- Інтерфейсный модуль FX2N-485-BD.

- Модуль введення аналогових сигналів FX-8AD.

Основний регулятор.

Головний сигнал про регулювання рівня в парогенераторі в випарному апараті, що виміряється гідростатичним способом за допомогою вимірювального перетворювача Сапфір 22ДИ 2630, у вигляді уніфікованого струмового сигналу (0-5) мА подається на модуль уведення аналогових сигналів FX-8AD, звідки сигнал надходить на контролер, де формується відповідно до закону регулювання керуючий сигнал.

- температура вторинного пару на виході з випарного апарату вимірюється за допомогою перетворювача термоелектричного ТХА 1087, , після чого сигнал подається на нормуючий перетворювач ЭП-4700-01, а потім на блок обчислювальних операцій А-35. Вихід - уніфікований струмовий сигнал (0-5) ма, що подається на блок введення аналогових сигналів FX-8AD, і надходить на програмований логічний контролер ЦР-03, де формується відповідно до закону регулювання керуючий сигнал;

- температура в доупарювачі вимірюється за допомогою перетворювача термоелектричного ТХА 1087, після чого сигнал подається на нормуючий перетворювач ЭП-4700-01, а потім на блок обчислювальних операцій А-35. Вихід - уніфікований струмовий сигнал (0-5) ма, подається на блок введення аналогових сигналів FX-8AD, після якого сигнал надходить на програмувальний логічний контролер ЦР-03, де формується відповідно до закону регулювання керуючий сигнал;

Тиск гріючого пару від вимірювального перетворювача тисків Сапфір-22ДИ-2160 надходить на блок обчислювальних операцій А-35. Вихід - уніфікований струмовий сигнал (0-5) ма, подається на блок введення аналогових сигналів FX-8AD, після якого сигнал надходить на програмувальний логічний контролер ЦР-03, де формується відповідно до закону регулювання керуючий сигнал

Програмований логічний контролер ЦР-03 обробляє подану на його вхіди інформацію відповідно до заданого закону регулювання й видає дискретний керуючий сигнал для керування регулюючим органом. У цьому випадку інформація про витрату живильної води, що надходить у парогенератор ПГ 1000М для збільшення або зменшення рівня в парогенераторі, подається на модуль центрального процесору FX2N-32MT-ESS/U, після якого дискретний сигнал подається на блок керування й сигналізації БУ-21, позиція 15в, що призначений для проведення перемикання (за потребою)з автоматичного регулювання на ручне (і навпаки). Вихід із блоку керування й сигналізації заводять на позиціонер PRECIGAM, після якого сигнал подається на електропривід регулюючого органу.

Пусковий регулятор.

Головний сигнал за рівнем води в випарному апараті, що виміряється за допомогою перетворювача, що вимірює, Сапфір 22ДИ-2430, надходить на вхід регулятора від вимірювального перетворювача Сапфір22ДГ-2530. У регуляторі виконується порівняння сигналу від датчика із сигналом завдання ( який вводиться за допомогою ручного задатчика ) і формування керуючого сигналу, після регулятора сигнал надходить на блок вмикання регулятора БВР-1 і БВР-2, що здійснюють комутацію ланцюгів керування виконавчим механізмом регулюючого органа при керуванні клапаном від БУ-21 (регулятор у положенні ДУ), а також видає інформацію про крайні положення ВМ

Керуючий сигнал (імпульси амплітудою 24 В) подаються через блок керування БУ-21, на пускач У-23, після якого сигнал подається на виконавчий механізм привод.

При відключеному регуляторі керування позиціонером здійснюється по командах "Більше" і "Менше" від БУ-21, після якого сигнал подається на виконавчий механізм.

Аварійний регулятор.

Головний сигнал за рівнем води в випарному апараті, що виміряється за допомогою перетворювача, що вимірює, Сапфір 22ДИ-2430, надходить на вхід регулятора від вимірювального перетворювача Сапфір22ДГ-2530. У регуляторі виконується порівняння сигналу від датчика із сигналом завдання ( який вводиться за допомогою ручного задатчика ) і формування керуючого сигналу.

Керуючий сигнал (імпульси амплітудою 24 В) подаються через блок керування БУ-21, на пускач У-22, після якого сигнал подається на виконавчий механізм.

Живлення засобів автоматизації.

Живлення електроенергією засобів виміру й автоматизації здійснюється від мережі змінного електричного струму 220 В, 50 Гц від розподільного щита, до якого підключається навантаження (електродвигуни). У лініях живлення встановлюють автоматичний вимикач або рубильник. Їх встановлюють у місцях приєднання до мережі живлення, а також на входах до щитів і збірника, у яких змонтовані засоби виміру й автоматизації. У мережах електродвигунів виконавчих механізмів встановлюють автоматичний вимикач або запобіжник і рубильник.

Автоматичні вимикачі призначені для захисту електричних установок при перевантаженнях і коротких замиканнях у ланцюгах постійний і змінний токи, а також для короткочасних оперативних включень і відключень електричних ланцюгів. Автоматичні вимикачі вибираються по струму споживання й по струму розриву, що може бути електромагнітний і тепловий.

Живлення від автоматичного вимикача подається на клеми й відтіля на засоби виміру й автоматизації. При необхідності на прилади може бути представлена стабілізована напруга від спеціальних джерел.

Контролер ЦР-03

1. Опис та работа приладу ЦР-03.

Прилад ЦР-03 (далі по тексту ЦР-03) призначений для роботи в складі програмно-технічного комплексу цифрового регулювання в системах автоматичного регулювання параметрів технологічних процесів АЕС, ТЕС й інших промислових підприємств.

Режим роботи ЦР-03 цілодобовий, безперервний.

ЦР-03 експлуатується в закритих приміщеннях із природною вентиляцією при наступних параметрах навколишнього середовища:

- температура повітря в процесі експлуатації від 5 °С до 30 °С;

- вологість від 5% при температурі 15 °С до 75% при температурі 30 С;

- потужність поглиненої дози іонізуючого випромінювання - 0,4- 10-4 Гр/год;

- висота установки над рівнем моря до 1000 м.

Навколишнє середовище не повинно бути вибухонебезпечним, містити струмопровідний пил, агресивні гази й пари в концентраціях, що руйнує метали й ізоляцію.

ЦР-03 повинні бути стійкими до механічних впливів уздовж вертикальної осі:

сінусоідальної вібрації з параметрами:

амплітуда переміщення (у діапазоні частот від 1 Гц до 9 Гц) - 1,5 мм;

амплітуда прискорення (у діапазоні частот від 9 Гц до 150 Гц) 5 м/с;

механічних ударів з параметрами:

форма ударного імпульсу - напівхвиля синусоїди.

пікове ударне прискорення - 40 м/с2 ;

тривалість ударного імпульсу -100 мс;

частота ударів - 0,1 Гц;

число ударів - 1000.

ЦР-03 інтегрується до складу виробничого устаткування без установки додаткових датчиків, виконавчих механізмів, без доробок кабельних ліній зв'зку.

2. Основні технічні характеристики

ЦР-03 ставиться до класу ремонтуємих, відновлюваних, програмувальних виробів.

ЦР-03 керує виконавчими механізмами, як в автоматичному, так й в автоматизованому режимі, при якому забезпечує можливість дистанційного управління від АРМ оператора.

ЦР-03 забезпечує:

- автоматична, програмувальна підтримка в заданих межах технологічних параметрів відповідно до алгоритмів керування;

- можливість дистанційного керування від АРМ;

- самодіагностику й контроль стану підключеного устаткування;

- збереження інформації про події за останні 24 години;

- передачу інформації про хід процесів регулювання, що течуть значення параметрів технологічного процесу на АРМ оператора по стандартному цифровому каналу на базі інтерфейсів RS-422, RS-485;

- світлову індикацію про стан приладу й живильних напруг.

Первинне живлення ЦР-03 здійснюється від мережі 220в/50 Гц. Параметри мережі повинні відповідати табл. 2.13.

Табл. 2.13.

Найменування параметра	Значення параметра	Відхилення параметра
Напруга мережі первинного електроживлення (%)	220	+10/-15
Частота мережі первинного електроживлення (Гц)	50	+1/-1
Потужність мережі первинного електроживлення (Вт), не более	75
Несинусоідальність форми кривої напруги первинного електроживлення (%)	5	+0,1/-0,1

Період обміну інформацією з технологічної ПЕВМ не більше 2 с;

Характеристики каналів прийому аналогових струмових сигналів:

- постійний струм 0...20 ма;

- вхідний опір RBX- 250 Ом;

- максимальний час перетворення - 500 мкс/канал;

- розв'язна здатність - 2,5 мка.

- основна погрішність виміру - не більше ±0,6%;

Характеристики каналів видачі дискретних сигналів:

- напруга 24В;

- струм навантаження до 0,2 А;

- напруга гальванічної розв'язки 500 В.

У стандартному комплекті ЦР-03 використовується цифровий канал передачі даних RS-422/485 у відповідності із стандартом EIA RS-422A. Швидкість передачі - 9600 бод.

Всі зовнішні ланцюги мають захист від впливу мікросекундних і наносекундних перешкод з амплітудою до 1 кВ.

ЦР-03 забезпечує схоронність інформації при аварійних ситуаціях, зберігання інформації відбувається в енергонезалежній пам'яті.

3. Опис і робота складових частин приладу ЦР-03

ЦР-03 ставиться до класу пристроїв обчислювальної техніки, що працюють по програмах, занесених у резидентну енергонезалежну пам'ять, має однопроцесорну структуру.

ЦР-03 виконаний на базі промислового програмувального логічного контролера (ПЛК) серії FX2N фірми Mitsubishi Electric (Японія), контролю, що перенастроює гнучко для рішення завдань, і управления. До складу приладу входять наступні функціональні модулі й платы:

- модуль центрального процесора FX2N-32MT-ESS/UL з мезонинним модулем FX2N-485-BD;

- модулі уведення аналогових сигналів FX2N-8AD;

- джерело вторинного живлення DR-4524;

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

- плати гальванічної розв'язки й захисту аналогових вхідних сигналів ППТ-02 плати гальванічної розв'язки й захисту дискретних вхідних сигналів ПНР-плата індикації ПНР-02;

Живлення вхідних/вихідних ключів, організованих за принципом «сухий контакт» у каналах прийому/видачі дискретних сигналів з боку ПЛК здійснюється від зовнішніх джерел постійного струму з напругою 24 В ±10%, або від внутрішнього джерела живлення DR-4524.

Модуль центрального процесора FX2N-32MR-ESS/UL виконує функції контролю й керування, покладені на апаратно-програмні засоби приладу, забезпечує інформаційний обмін із ШМ сумісним комп'ютером по послідовному інтерфейсу. Центральний процесор модуля працює по прикладній програмі, занесеної у внутрішню резидентну енергонезалежну пам'ять типу EEPROM.

Модуль FX2N-8AD у складі приладу забезпечує прийом аналогових сигналів. Фізичне підключення модуля аналогового введення FX2N-8AD до процесорного модуля FX2N-32MT-ESS/UL здійснюється за допомогою кабелю межмодульного цифрового інтерфейсу контролерів серії FX2N.

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

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

Прилад ЦР-03 виконаний у вигляді закінченого конструктива.

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

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

Модуль має наступні основні технічні характеристики:

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

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

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

- наявність убудованого таймера, що перебудовує;

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

вбудований порт RS-422/485;

споживана потужність - не більше 25 Вт;

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

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

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

маса модуля не більше 650 м;

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

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

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

На передній панелі модуля розмішені світлодіодні індикаторы:

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

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

- «POWER», індикуючий наявність живлячої напруги модуля;

- «RUN», індикуючий режим виконання програми;

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

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

5. Опис інтерфейсного модуля FX2N-485-BD

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

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

6. Опис модуля введення аналогових сигналів FX-8AD

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

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

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

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

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

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

Модуль має наступні основні технічні характеристики каналів прийому аналогових сигналів:

струмових:

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

вхідний опір RBx= 250 Ом;

максимальний вхідний струм - 30 ма;

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

основна похибка виміру:

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

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

напруги:

- постійна напруга -10...+10 В;

- вхідний опір RBX= 200 Ком;

- максимальна напруга на вході +15 В;

розв'язна здатність - 0,63 мв;

основна похибка виміру:

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

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

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

розв'язна здатність - 0,1 °С;

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

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

розв'язна здатність - 0,1 °С;

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

7. Опис джерела живлення DR-4524

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

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

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

8. Опис плат гальванічної розв'язки й захисту

До складу приладу входять наступних платы:

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

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

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

плата індикації ПНР-02.

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

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

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

Розділ 3.

Дослідження математичної моделі САР

3.1 Вимоги до якісних показників функціонування САР

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

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

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

У замкненій САР розрізняють такі типові перехідні процеси :

а) аперіодичний (Апер);

б) із 20%-перерегулюванням (20%-з );

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

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

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

- динамічним відхиленням - y1;

- тривалістю перехідного процесу (тривалість регулювання) - фр.

3.2 Апроксимація перехідної характеристики ОР

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

Рис. 3.1. Об'єкт регулювання

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

;

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

де s - оператор Лапласа.

Під час ідентифікації об'єкта, на його вхід (витрата упарюваємої рідини) подавали ступінчасте збурення в результаті якого отримали криву розгону, яку ми потім повинні перерахувати в перехідну характеристику (реакція об'єкта на одиничне ступінчасте збурення). Після потрібних операцій фільтрації, згладжування була отримана така крива розгону рис. 3.2.



Рис. 3.2. Крива розгону по каналу „витрата рідини на вході - рівень рідини на виході”

Після приведення наведеної вище кривої розгону до одиничного збурення, отримуємо перехідну характеристику об'єкта, яку апроксимуємо аперіодичною ланкою першого порядку із ланкою запізнення (рис. 3.3.).

Рис. 3.3. Перехідна характеристика об'єкта керування.

В результаті ідентифікації об'єкту, як об'єкту з самовирівнюванням, отримана його модель, параметри якої наведені нижче.

Параметри передавальної функції моделі:

Передавальна функція моделі:

По отриманій передавальній функції моделюємо перехідний процес в середовищі Матлаб. Перехідна характеристика моделі та реального об'єкту зображена на рис. 3.4.

Рис. 3.4.Перхідні характеристики об'єкту та моделі.



3.3 Розрахунок регулятора САР

Одноконтурна САР тиску пари після РОУ, що розраховується, призначена для автоматичної підтримки заданого значення тиску пари після РОУ при нанесенні збурень в роботі об'єкта. Структурна схема замкненої АСР з вказівкою типових видів збурень приведена на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Структурна схема замкненої АСР

де = ( у* - у ) - розузгодження (розбаланс);

вн - внутрішнє збурення (збурення зі сторони РО);

з - зовнішні збурення (збурення по навантаженню);

Wp (s) - передавальна функція регулятора;

Wоб (s) - передавальна функція об'єкта.

Типовим збуренням в інженерних розрахунках САР береться скачок зі сторони РО, так як в цьому випадку збурення наноситься по основному регулюючому каналу об'єкта, отже будемо розглядати збурення зі сторони РО.

Враховуючи, що в якості обєкту маємо статичний обєкт, а в якості регулятору - ПІ-регулятор, розрахуємо настройки регулятора за наведеними нижче спрощеними (інженерними) формулами:

;

де Кр - коефіцієнт передачі регулятора, %РО / кПа ;

Ті - час інтегрування, сек.

Інженерні формули для розрахунку настройок регулятору мають вигляд:

У ці формули підставимо значення параметрів обєкту управління:

Таким чином параметри настройки регулятора:

Кр = 0,75 %РО/кПа; Ти = 21 с.

Розраховуємо передбачувані параметри Y1 и р, за формулами:

;

Rg - динамічний коефіцієнт регулювання, з таблиці Rg=0,15

- таблична оцінка р,

Після підстановки отримаємо:

припустимий час регулювання,(сек); динамічний викид, (кПа/%РО).

З розрахованку видно що У1 має не припустимо велике значення, тому знайдемо оптимальні настройки регулятора за допомогою програми „GAMMA”. В якій отимальний регулятор розраховується за заданним значенням устойчивості. При розрахунку оптимального регулятору програма видала такий результат: Кр = 0,765 %РО/кПа; Ти = 6,35 с. Отримані дані про значення настройок регулятору примемо за оптимальні. Тобто передавальна функція регулятору:

3.4 Моделювання і аналіз чутливості САР

Отримаємо перехідний процес в замкненій САР з використанням пакету Matlab та розрахуємо показники якості перехідного процесу. За допомогою програми Matlab знімемо перехідні процеси в замкненій САР по каналам: “завдання - тиск на виході РОУ”, “збурення із сторони РО -рівень в випарювальному апараті”. В якості параметрів обєкту та настройок регулятору будемо використовувати значення, які були отримані вище.



Графіки отриманих перехідних процесів наведені на рисунках 3.6 - 3.7.

Рис. 3.6. Перехідний процес за каналом „завдання - вихід”.



Рис. 3.7. Перехідний процес за каналом „збурення із сторони РО - вихід”.

За отриманими процесами визначимо прямі критерії якості, які занесені до таблиці 3.1:

Таблиця 3.1.

Канал	Час регулювання фр, с	Динамічний викид У1, кПа/%РО	Перерегулювання з, %	Ступінь згасання ш
Завдання - вихід	27	0,6	15	0,98
Збурення-вихід	32	1,4	7	0,94

За отриманими результатами можна зробити висновок, що обрані коефіцієнти настрoйок регулятору є оптимальними, а час регулювання та динамічна похибка не більше ніж вимагалось.

3.5 Перевірка САР на жорсткість

Під жорсткістю одноконтурної САР розуміють малу чутливість критерію функціонування до варіацій параметрів розімкненої САР.

Для дослідження системи були зняті 6 перехідних характеристик: при змінному ; при змінному ; при змінному - всі при оптимальних параметрах налагоджування регулятора. Варіації параметрів проводились в діапазоні 20%. Дослідження будемо проводити по каналу збурення збоку РО - вихід, так як оптимальні параметри регулятору розраховувались саме для цього каналу. Отримані перехідні процеси приведені нижче на рисунках 3.8 - 3.10:

Рис. 3.8. Перехідний процес за каналом „збурення із сторони РО-вихід”

(, сек)



Рис. 3.9. Перехідний процес за каналом „збурення із сторони РО - вихід”

(, сек)

Рис. 3.10. Перехідний процес за каналом „збурення із сторони РО- вихід” (, )

За отриманими процесами визначимо прямі критерії якості, які занесені до таблиці 3.2:

Таблиця 3.2

Коб, кПа/%РО	Тоб,сек	фоб, сек	Динамічний викид У1, кПа/%РО	Час регулювання фр, с
11,2	30	2	1,2	33
14	30	2	1,4	32
16,8	30	2	1,57	34
14	24	2	1,6	35
14	30	2	1,4	32
14	36	2	1,25	32
14	30	1,6	1,55	45
14	30	2	1,4	32
14	30	2,4	1,2	33

Нижче приведені графіки залежностей У1=f (Коб), фр=f (Коб); У1=f (Тоб), фр=f (Тоб); У1=f (фо), фр=f (фо):



Рис. 3.11. Графіки залежностей У1=f (Коб), фр=f (Коб).

Рис. 3.12. Графіки залежностей У1=f (Тоб), фр=f (Тоб).



Рис. 3.13. Графіки залежностей У1=f (фо), фр=f (фо).

Далі розрахуємо відносні коефіціенти чутливості за наступною формулою:

,

де kz - відносний коефіцієнт чутливості для змінного параметра Z; Z - поточне значення параметра; Zopt - оптимальне значення параметру; R, Ropt - відповідно поточне значення критерію якості та значення при оптимальних параметрах.

Для Коб отримаємо такі розрахунки:

Далі розрахунок проводиться аналогічно, розраховані значення відносних коефіцієнтів чутливості зведені до таблиці 3.3.

Таблиця 3.3

	Відносний коефіцієнт чутливості
	У1	фр
Оптимальні параметри	0	0
	0,61	0,65	0,31	0,23
	0,71		0,16
	0,53	0,62	0	0,23
	0,71		0,47
	0,53	0,53	2,03	1,09
	0,54		0,16

Аналізуючи отримані результати дослідження впливу зміни параметрів системи на прямі критерії якості, можна відмітити, що дана САР не є грубою, так як для грубої САР значення коефіцієнтів чутливості не повинні перевищувати 0,1. Отже, приходимо до наступних висновків:

1. Апроксимація перехідної характеристики об'єкту управління аперіодичною ланкою першого ступеню та ланкою транспортного запізнення була виконана з достатньою якістю, що відображає відповідний рис 3.6;

2. Розраховані за інженерними методиками параметри налагоджування регулятора задовольнили висунутим вимогам до якості перехідних процесів в САР рідини в випарному апараті ;

3. Проведені розрахунки параметрів налагодження промислового регулюючого блоку також є вірними, так як отримане значення швидкості зв'язку Vзв не виходить за припустимі межі.

4. За результатами дослідження отриманої системи на грубість можна сказати, що система є не грубою, і малі зміни якогось з параметрів об'єкту управління викличуть достатньо великі зміни критерію якості функціонування САР.

Розділ 4.

Комплексна автоматизація виробництва очищеної води

4.1 Характеристика скада-системи „TRACE MODE”

Для реалізації автоматизованої системи керування випарною установкою будемо використовувати одну з найбільш розповсюджених SCADA cистем - TRACE MODE (ТРЕЙС МОУД). TRACE MODE призначена для розробки великих розподілених АСКТП широкого призначення. Ця система створена в 1992 році фірмою AdAstra Research Group Ltd.(Росія) і до теперішнього часу має більш ніж 4500 інсталяцій. Системи які розроблені на базі ТРЕЙС МОУД працюють в енергетиці, металургії, нафтовій, газовій, хімічній і іншій галузях промисловості та у комунальному господарстві . По числу впроваджень ТРЕЙС МОУД значно випереджає закордонні пакети подібного класу.

ТРЕЙС МОУД - заснована на інноваційних, що не мають аналогів технологіях. Серед них: розробка розподіленої АСУТП як єдиного проекту, автопобудова, оригінальні алгоритми обробки сигналів і керування, об'ємна векторна графіка мнемосхем, єдиний мережевий час. ТРЕЙС МОУД - це перша інтегрована SCADA- і softlogic-система, що підтримує наскрізне програмування операторських станцій і контролерів за допомогою єдиного інструменту.

Основними функціями ТРЕЙС МОУД являються наступні:

- Модульна структура - від 128 до 64000х16 I/O.

- Кількість тегів необмежена;

- Мінімальний цикл системи рівний 0.001 с;

- Відкритий формат драйвера для зв'язку з будь-яким УСО.

- Відкритість для програмування (Visual Basic, Visual C++ і т.д.);

- Вбудовані бібліотеки з більш ніж 150 алгоритмами обробки даних і керування в т.ч. фільтрація, PID, PDD, нечітке, адаптивне, позиційне регулювання, ШІМ, керування пристроями (клапан, засувка, привод і т.д.), статистичні функції і довільні алгоритми;

- Багато інших можливостей

Суть автопобудови полягає в автоматичній генерації баз каналів операторських станцій і контролерів, що входять у проект АСУТП на основі інформації про число точок введення/виведення, номенклатурі використовуваних контролерів і УСО, наявності і характері зв'язків між ПК і контролерами. У ТРЕЙС МОУД 5 реалізовані наступні процедури автопобудови:

Автопобудова баз каналів для зв'язку з УСО в РС-контролерах - автоматичне формування баз каналів кожного контролера і его настроювання на УСО на основі інформації про число і марку РС-контролерів, використовуваних у проекті. Технологія автопобудови підтримується в контролерах Micro PC, Круїз, МФК, MIC2000, Advantech PCL і д.р.;

Автопобудова баз каналів для зв'язку зі звичайними контролерами - автоматичне генерування бази каналів операторських станцій і настроювання на найбільш розповсюджені в Росії контролери, наприклад Реміконт, Ломіконт, Ш-711, ТСМ, ЭК-2000, ADAM 4000, ADAM5000, Allen Bradley, Siemens і ін.;

Автопобудова зв'язків між вузлами: "ПК-ПК", "ПК-контролери" - автоматичне створення, підтримка і відновлення комунікацій (наприклад мережевих, RS-232/485, Profibus і т.д.) між вузлами розподіленої АСУТП;

Автопобудова при імпорті баз технологічних параметрів.

При роботі в реальному часі технологія автопобудови відслідковує зміни бази каналів на різних вузлах розподіленої АСКТП (на операторських станціях і в контролерах) і автоматично проводить необхідні зміни. Так наприклад, якщо додати( видалити ) датчик, ТРЕЙС МОУД автоматично додасть(видалить) і настроїть канали на усіх вузлах розподіленої АСУ.

АСКТП реалізовується на контролерах Lagoon, а також комунікаційних модулях, модулях аналогового вводу/виводу, модулях дискретного вводу/виводу серії I-7000.

Базовим процесорним модулем, що використовуються при розробці АСКТП є контролер І-7188 (І-7188 - аналог контролера Lagoon). Власне кажучи І-7188 - це маленький PC- сумісний комп'ютер. У ньому є процесор АМВ 188-40МГЦ, 256 кбайт SRAM пам'яті (ОЗУ), електронний Flash-диск (аналог твердого диска) обсягом 512кбайт, годинник реального часу, 4 послідовних порти, тобто майже всі необхідні атрибути звичайного комп'ютера.

Технічні характеристики контролера І-7188.

Процесор: AMD 188-40МГЦ

SRAM: 256кб

Flash-диск: 512кб

Максимальний обсяг програми користувача: 448кб

Операційна система:

- Datalіght's ROM-DOS, сумісна з MS-DOS 6.2

- підтримує RAM-DІSK і Flash ROM-DІSK

- завантаження програм з вилученого комп'ютера

Годинник реального часу:

- відсутня "Проблема 2000 року (Y2K)",

- рахує секунди, хвилини, годинник, дні, місяці, роки від 1980 до 2079,

- NVSRAM (енергонезалежна пам'ять): 31 байт, час збереження даних не менш 10 років,

- літієва батарея для годин реального часу і NVSRAM

EEPROM: 1024 байта, більш 1,000,000 циклів перезапису



Послідовні порти: 4

- максимальна швидкість обміну 115.2кбод

- СОМ1: RS-232 чи RS-485 (вибирається перемичкою)

- СОМ2: RS-485

- COM3: RS-232

- COM4: RS-232

Буфер FІFO: 16 байт (СОМ1, СОМ2)

Буфер черги: 1кб на кожен порт

Індикатор: світодіодний 5-розрядний семисегментний

Живлення: +10 ... +30В

Споживана потужність: 2.2 Вт максимум

Температура роботи: від -20°С до +75°С.

4.2 Організація бази каналів

У Редакторі бази каналів створюється математична основа системи керування: описуються конфігурації всіх робочих станцій, контролерів і УСО, використовуваних у системі керування, набудовуються інформаційні потоки між ними. Тут же описуються вхідні і вихідні сигнали і їхній зв'язок із пристроями збору даних і керування. У цьому редакторі задаються періоди чи опитування формування сигналів, набудовуються закони первинної обробки і керування, технологічні границі, структура математичної обробки даних. Тут установлюється, які дані, і при яких умовах зберігати в різних архівах, набудовується мережний обмін, описуються задачі керування архівами, документуванням, корекції тимчасових характеристик системи керування, а також зважуються деякі інші задачі.

Для реалізації проекту автоматизації процесу фільтрування створимо 2 вузли:

- ARM - автоматизоване робоче місце;

- Lagoon - вузол керування;

Головне вікно бази каналів має наступний вигляд:

Канали , які входять до AWP:

4.3 Розробка FBD-програм

Для реалізації програмного забезпечення в базі каналів створюєм FBD програми . У цьому вікні редактора бази каналів здійснюється створення і редагування задач обробки даних і керування, оформлених у виді окремих FBD-програм мовою Техно FBD. Вхід у це вікно здійснюється або по команді з головного меню, або натисканням ЛК на відповідній іконці панелі інструментів.

Створена FBD програма регулювання рівня

Створена FBD програма вимірювання температури

Створена FBD програма для вимірювання рівня

Створена FBD програма вимірювання витрати

4.4 Відображення технологічного процесу у редакторі представлення даних

У редакторі представлення даних розробляється графічна частина проекту системи керування. При цьому створюється статичний рисунок технологічного об'єкта, а потім поверх нього розміщаються динамічні форми відображення і керування. Серед цих форм присутні такі, як графіки, гістограми, кнопки, області введення значень і переходу до інших графічних фрагментів і т.д.

Крім стандартних форм відображення, ТРЕЙС МОУД дозволяє вставляти в проекти графічні форми представлення даних керування, розроблені користувачами. Для цього можна використовувати стандартний механізм Active-X

Усі форми відображення інформації, керування й анімаційні ефекти зв'язуються з інформаційною структурою, розробленою в редакторі бази каналів.

Графічні бази вузлів проекту, створені в редакторі представлення даних, зберігаються у файлах з розширенням dbg. Їхнє збереження здійснюється у відповідній директорії проектів.

Екран “схема” має такий виглдяд

На ньому показана схема випарної установки, доупарювача, монжюса кубового залишку, основні кнопки керування, а також індикатори параметрів технологічного процесу.

Також я створив екрани на яких за допомогою графіків намагався показати хід технологічного процесу ,а також зміну технологічних процесів

Тренд на якому зображено зміну рівня в випарному апараті. Мінімальний рівень 500 мм, а максимальний 900 мм, в випарному апараті ми піддержуєм рівень 550мм.

Графіки на ,яких зображено зміну витрати та температури

Номінальна температура вторинного пару на виході з випарного апарату повинна не перевищувати 104 °С , витрата коливається від 4-6кг/м3

Розділ 5.

Розрахунок економічної ефективності запроектованих заходів з автоматизації

Розрахунок очікуваного економічного ефекту від упровадження розробленої АСР

Метою економіко-організаційної частини дипломного проекту є визначення економічної ефективності розробленої АСР, побудова, розрахунок і оптимізація сітьового графіка на монтаж системи автоматизації.

Так як автоматизація була проведена на об'єкті шляхом заміни застарілих регуляторів Р.27 комплексу «Каскад» на нові контролери ЦР-03, був складений кошторис вартості робіт з розробки системи рівня в випарному апараті.

Розрахунок витрат на розробку системи

Для виконання розробки і монтажних робіт АСР випарного апарату був складений договір. Відповідно до договору, термін виконання роботи складає 4 місяці. У роботі беруть участь наступні співробітники:

Таблиця 5.1.

Найменування посади	Зарплата, грн
Керівник групи	1356
Провідний інженер	1373
Інженер-програміст	1250
Електрослюсар	842
Технік	760

Матеріальні витрати таблиця 5.2.

Таблиця 5.2.

Назва виробу	В, од.	Ціна од., грн	Сума, грн
Програмний пакет AutoCAD	1	300	300
Папір	20	15	300
Ручка кулькова	15	1.20	18
Разом:			618

Витрати на оплату праці

Таблиця 5.3.

Виконавці	Посадо-вий оклад, грн	Денна зарплата, грн	Час роботи, дні	Основна зарплата, грн	Премія, грн
Керівник групи	1356	64.57	66	4261.62	1278.5
Провідний інженер	1373	65.40	72	4708.80	1412.6
Інженер-програміст	1250	59.50	44	2618.00	785.4
Електрослюсар	842	40.00	32	1280.00	384
Технік	760	36.20	32	1158.40	347.5
Разом:				14026.82	4208.00

Премія складає 30% від основної зарплати.

Відрахування на соціальне страхування

Загальна сума: 6838.05 грн, у тому числі:

5835.14 грн - у пенсійний фонд;

528.81 грн - обов'язкове соціальне страхування;

382.93 грн - страхування на випадок безробіття;

91.17 грн - страхування на від нещасних випадків.

Витрати на додаткове устаткування

Таблиця 5.4.

Найменування устаткування	Стандарт	В, од.	Ціна, грн	Сума, грн
Клавіатура	ISO128	2	50	100
Маніпулятор «миша»	FSUGMZE3	3	30	90
Мультиметр	ТУ 435798	2	40	80
Транспортні витрати				27
Разом:				297

Накладні витрати

Загальна сума: 12763.8 грн.

Прибуток

Встановлюється в розмірі 9839.03 грн.

Кошторис № 1

Вартості робіт з розробки системи рівня в випарному апараті

Замовник: ОП РАЕС

Виконавець: ЕЮЗМ

Таблиця 4.5.

Стаття	Норматив	Сума, грн	Питома вага статті, %
1. Матеріали		618.00	1.76
2. Зарплата, усього		18234.82	43.84
у тому числі: основна		14026.82	36.44
додаткова		4208.00	7.40
3. Відрахування на соціальні заходи, усього	37,5% від п.2	6921.93	16.44
у тому числі: пенсійний фонд	32% від п.2	5835.14	14.03
обов'язкове соціальне страхування	2,9% від п.2	528.81	1.75
страхування на випадок безробіття	1,9% від п.2	346.46	0.66
страхування на від нещасних випадків	1,16% від п.2	211.52
4. Спеціальне устаткування		297.00	1.01
5. Експериментально-виробничі витрати		--	----
6. Накладні витрати		12763.8	13.91
7. Сума витрат		38836.12	78.88
8. Прибуток	25% від п.8	9839.03	14.84
у тому числі податок на прибуток	25% від п.9	2459.76	4.45
9. Загальні витрати		48675.15	83.33
10. ПДВ	20% від п.10	9839.03	16.67
11. Повна вартість роботи, виконаної власними силами		58514.18
12. Договірна ціна		65000.00

Розрахунок витрат на придбання, експлуатацію і монтаж системи

Розрахунок витрат на придбання і монтаж системи

Складається кошторис на придбання і монтаж АСК. Загальна вартість кошторису складає 96491.24 грн.

Розрахунок витрат на експлуатацію системи

Витрати розраховуються за формулою:

(5.1)

де Иа - амортизаційні витрати;

Итр - витрати на поточний ремонт;

Иел.ен. - витрати на електричну енергію;

Изп - витрати на заробітну плату.

Таблиця 5.6. Витрати на електроенергію.

Таблиця 5.6.

Назва	Кіль-кість	Одинична потужність, Вт	Загальна потужність, Вт
ЕП-4701	3	20	60
Сапфір-22ДД-2430	1	4	4
Сапфір-22ДИ-2160	1	3	3
Сапфір-22ДД-2440	1	4	4
БИК-1	1	30	30
Контролер	1	25	25
БУ-21	1	5	5
А-35	1	25	25
М-316	1	5	5
Привід з позиціонером	1	4	4
Разом			165

- (5.2)

Амортизація:

(5.3.)

Витрати на поточний ремонт:

(5.4)

Витрати на обслуговуючий персонал відсутні, тому що чисельність обслуговуючого персоналу не змінилася

И=115.5+14473.69+2894.7=17483.89 грн/рік (5.5)

Розрахуємо приведені витрати:

Зпр= И+ЕнК=17483,89 +0,15*96491.24 =31957.58 грн/рік (5.6)

Визначення ефективності розробленої системи

Автоматизація, що була проведена на об'єкті шляхом заміни застарілих регуляторів Р.27 комплексу «Каскад» і приладів системи на новий контролер ЦР-03, дозволила значно зменшити споживання електроенергії, а також витрати на ремонт та наладку системи за рахунок встановлення надійного та сучасного обладнання:

Загальні приведені витрати для нової системи:

Зпрн=Зпр+ЕнЦд=17483,89+0,15*(65000+96491.24)=41707,57грн/рік (5.7)

де Цд - договірна ціна, грн.

Економічна ефективність:

АСУТП вважається ефективною, якщо Ер?Ен.в.т., де Ен.в.т.=0,12 нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень на створення АСУТП в хімічній промисловості.

Е=Зпрс-Зпрн=60000.00-41707.57 =18292.43 грн/рік (5.8)

де Зпрс - загальні приведені витрати для старої системи.

.

Оскільки Ер?Ен.в.т., то АСУТП є ефективною.

Термін окупності капітальних вкладень:

(p).

Розділ 6

Заходи з охорони праці та захисту навколишнього середовища

Охорона праці - це система правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних та лікувально-профілактичних заходів та засобів, що спрямовані на збереження життя та здоров'я працюючих.

Організація робіт по охороні праці на підприємствах повинна здійснюватися згідно Законам України “Про охорону праці”, “Про пожежну безпеку”, “Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення” та діючими положеннями о службі охорони праці та службі пожежної безпеки.

Охорона праці в Україні є невід'ємною частиною організації праці та виробництва. Питання охорони праці враховуються при організації усіх виробничих процесів. Правова основа охорони праці базується на на Конституції України, Законах України “Про охорону праці”. Одним з основних принципів державної політики в сфері охорони праці є пріоритет життя та здоров'я по відношенню до трудової діяльності.

Темою дипломного проєкту є “Автоматизація процесу очистки води у другому контурі блоку №3 Рівненської АЕС”. В проекті проведений розрахунок автоматизованої системи рівня живильної води в парогенераторі.

В даному розділі будуть розглянені технічні рішення щодо безпечної експлуатації засобів автоматизації, технічні рішення з гігієни праці та виробничої санітарії, а також питання пожежної безпеки.

Розрахункові параметри внутрішнього повітря в робочій зоні прийняті згідно з технологічним завданням.

Спроектована в даному проекті система (автоматизація рівня живильної води в парогенераторі) передбачає перш за все роботу з ЕОМ та візуальними дисплейними терміналами (ВДТ), так як оператор слідкує за проходженням технологічного процесу за допомогою візуальних дисплейних терміналів, а керування процесом відбувається з ЕОМ.

Розміщення приміщень для роботи з ВДТ ЕОМ і ПЕОМ (операторська, кімната управління) визначаються з врахуванням особливостей технологічного процесу, норм і протипожежних потреб будівельного проектування, компонувальних і будівельних рішень, зручності управління об'єктом, що автоматизується, простоти обслуговування системи і економічних факторів (довжини комунікації і т.д.). Вибір приміщення і організація робочого місця здійснюється згідно СН 245-71.

Розміщення робочих місць з ВДТ ЕОМ і ПЕОМ у підвальних приміщеннях, на цокольних поверхах заборонено. Мінімальна площа на одну людину відповідно до вимог СН 245-71 становить 4,5 м2 вільного від обладнання місця, а об'єм робочої зони на людину - 15 м3.

Віконні прорізи приміщень для роботи з ВДТ мають бути обладнані регульованими пристроями (жалюзі, завіски, зовнішні козирки). Покриття підлоги повинне бути матовим з коефіцієнтом відбиття 0,3-0,5. Поверхня підлоги має бути рівною, неслизькою, з антистатичними властивостями. Виробничі приміщення можуть обладнуватись шафами для зберігання документів, магнітних дисків, полицями, стелажами, тумбами тощо з урахуванням вимог до площі приміщень. У приміщеннях з ВДТ слід щоденно робити вологе прибирання. Приміщення з ВДТ мають бути оснащені аптечками першої медичної допомоги.

Технічні рішення щодо безпечної експлуатації засобів автоматизації

Технічні рішення передбачені відповідно ГОСТ 12.2.061-81 ССБТ “Общие требования безопасности рабочих мест” і ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ “Оборудование производственное. Ограждение защитное”.

Обладнання системи автоматизації встановлені в легко доступних місцях доступні для експлуатації. Для полегшення експлуатації обладнання споруджені сходи й площадки обслуговування, обгороджені поруччям висотою не менше 1 м з бортовим елементом по низі поруччя не менше 0,14м. Відстань від рівня площадки до верхнього перекриття - не менше 2 м. Сходи виконані з листовою просіченою постійні товщиною 5 мм. По периметру парогенератора споруджені площадки обслуговування.[10-12]

Елементи обладнання, арматури й прилади, розміщені в місцях, зручних для обслуговування.

Для контролю за параметрами живильної води встановлені діафрагми, які реєструють сигнал по витраті, і термопари, що реєструють сигнал по температурі на трубопроводі. Нормований сигнал від цих датчиків надходить у прилад, що реєструє. Контрольні прилади парогенератора згруповані на блочному щиті керування.

Засувки й вентилі, для відкривання яких потрібно велике зусилля, забезпечені обвідними лініями й механічними або електричними приводами.

Частини виробничого устаткування, які рухаються (запірні клапани, засувки й ін.), до яких можливий доступ персоналу, мають механічні щити огородження. Такими огородженнями оснащені всі сполучні напівмуфти електродвигунів і механізмів.

Всі гарячі частини устаткування, трубопроводи, баки доторкання до яких може викликати опік, мають теплову ізоляцію. Матеріал ізоляції підібраний так, щоб температура його поверхні не перевищувала 45 0С при температурі навколишнього повітря 25 0С [10]. Всі трубопроводи обладнані у верхній крапці воздухоуловителем, а в нижній й у застійних зонах - дренажними пристроями, з'єднаними безпосередньо з атмосферою.