Объектом управления системы автоматического управления является сушильная часть КДМ. Основным способом сушки картонного полотна остаётся контактная сушка на цилиндрах, обогреваемых паром. Мокрое картонное полотно ,после формирования и прессовой части, поступает в сушильную часть картоноделательной машины, где происходит дальнейшее обезвоживание картонного полотна до влажности 5-8 %. При сушке не только обезвоживается картонное полотно, но одновременно происходит дальнейшее уплотнение и сближение волокон. В результате повышается механическая прочность и гладкость картона.

Движущееся картонное полотно прижимается к нагретой поверхности сушильных цилиндров при помощи сушильных сеток, улучшающих теплопередачу и предотвращающих коробление и скручивание картона при сушке.

Сушка картона производится постепенно. Температура цилиндров в начале сушки не должна превышать 50 - 60 ⁰С. В последующих группах температура цилиндров повышается, достигая в середине сушильной части 130 - 135 ⁰С. Клеильный пресс установлен между VI и VII приводными группами. Картон поступает на клеильный пресс при сухости 80 - 85 %. Спрысками он непрерывно орошается с обеих сторон клеем, нагретым до температуры 40 - 60 ⁰С и проходит через валы пресса.

После клеильного пресса картонное полотно, во избежание образования складок, равномерно расправляется по ширине при помощи разгонного вала и поступает в досушивающую часть с раздельным пароснабжением верхних и нижних цилиндров. Раздельное пароснабжение позволяет создать различную температуру в верхних и нижних цилиндрах и тем самым выровнять влажность поверхностного и нижнего слоев картона. Неравномерная влажность слоев ведет к увеличению скручиваемости картона.

В досушивающей части картон необходимо высушить до сухости 92 - 95 и выровнять влажность его поверхностного и нижнего слоев.

Температура цилиндров после клеильного пресса должна увеличиваться постепенно. В конце сушильной части необходимо снизить температуру сушильных цилиндров. Окончательно картон охлаждается на двух холодильных цилиндрах, где, кроме того, наружные слои увлажняются на 1 - 2 % за счет влаги, сконцентрированной на поверхности цилиндров. Увлажнение наружных слоев картона способствует повышению его гладкости при каландрировании и предупреждает появления морщин на картоне перед каландром, поскольку после сушки картон недостаточно эластичен.

Сушильная часть КДМ двухярусная, цилиндрового типа, состоит из 93-х сушильных цилиндров и 2-х холодильных цилиндров диаметром 1500 мм., изготовлена заводом Ижтяжбуммаш. По приводу сушильная часть состоит из 8 групп: I приводная группа включает 11 сушильных цилиндров, во II, III, IV, V, VI, VII приводных группах по 12 сушильных цилиндров в каждой, VIII приводная группа состоит из 10 сушильных и 2-х холодильных цилиндров. Между VI и VII сушильными группами установлен клеильный пресс.

Все сушильные группы снабжены синтетическими сушильными сетками. Сушильные цилиндры 72 и 73, установленные после клеильного пресса, имеют хромированную поверхность и работают без сушильных сеток. Для продувки синтетических сеток установлены дутьевые ящики. Наибольшее (расчетное) давление пара в сушильных цилиндрах Ризб.=0,5 Мра (5 кгс/см²). Рабочее давление пара 0,3-0,5 МПа.

Система пароснабжения сушильной части разработана и поставлена фирмой Ланг-Реглер и предусматривает принудительную циркуляцию пара, обеспечивающую постоянство заданного теплового режима в каждой группе сушильных цилиндров, а также возможность использования теплосодержание поступающего пара и высокую теплопередачу путем принудительного отвода неконденсируемых газов.

Картоноделательная машина по пару имеет предварительную и дополнительную (досушивающую) сушильные части. Предварительная сушка разделена на три узла (H1, H2, H3), из них первый узел подразделяется еще на три узла (H1а, H1b, H1c) и третий подразделяется горизонтально на верхние и нижние цилиндры (H3 верх., H3 нижн.).

Дополнительная сушильная часть подразделяется на два основных узла (H4 и H5). Каждый узел делится горизонтально на верхний (H4 верх., H5 верх.) и нижний (H4 нижн., H5 нижн.) цилиндровый узлы.

Распределение сушильных цилиндров по паровым группам представлено в таблице.

Нагревательные узлы Н5 верх. и Н5 нижн. оснащены термокомпрессорами. Термокомпрессоры имеют следующие функции: проходящая по сушильным цилиндрам пароконденсатная смесь разделяется в соответствующем сепараторе. Выпар подается в термокомпрессор со стороны разряжения, сжимается в трубе Вентури с рабочим паром и доводится до давления соответствующего нагревательного узла.

В принципе, если бы при конденсации в цилиндре не образовались инертные газы, любой нагревательный узел, оснащенный термокомпрессором, мог бы производить непрерывную циркуляционную обработку выпара. В целях непрерывного отвода из системы этих выпаров необходим вывод части потока. Выпар используется для нагрева последующих нагревательных узлов, соединенных с вакуумной системой.

Каждый цилиндр со стороны пара имеет запорный клапан, со стороны конденсата цилиндры оснащены смотровым глазком, конденсатной диафрагмой и запорным клапаном.

В сушильных цилиндрах конденсируется необходимое для сушки картона количество пара. Образующийся конденсат и необходимое для обезвоживания количество выпара отводится через сифон по сборному трубопроводу к соответствующему сепаратору.

Пароконденсатная система имеет закрытую конфигурацию, выход в атмосферу только через вакуумную станцию (для удаления не поддающихся конденсации газов).

Распределение сушильных цилиндров по паровым группам представлено в таблице 1

Таблица

Регулирование влажности картонного полотна в КДМ осуществляется через третью и пятую сушильные группы, причём основной группой в процессе регулирования является пятая. Третья группа задействуется при достижении предельного давления в пятой. В остальных сушильных группах осуществляется поддержание заданных значений давления пара в подающих паропроводах и заданных значений перепада давления между паропроводами и сборниками конденсата (сепараторами) для постоянной вентиляции паром сушильных цилиндров и своевременного удаления из них конденсата. Паро-конденсатная система КДМ является системой с последовательным перепуском пара. Вследствие этого, установлены регуляторы перепада давления между сушильными группами (нагревательными узлами) паро-конденсатной системы.

Основными задачами систем управления являются:

стабилизация в соответствии с графиком сушки температуры поверхности сушильных цилиндров при нормальной эксплуатации

стабилизация влажности готовой бумаги.

Так как промышленные измерители температуры цилиндров отсутствуют, то стабилизация графика сушки осуществляется по косвенным показателям: давлениям пара в коллекторах паровых групп и перепада давлений между соседними группами.

При этом используются общепромышленные измерители и типовые пропорционально-интегральные законы управления. В режиме нормальной эксплуатации задание АСР давления в основной паровой группе формируется системой управления средней влажностью готовой бумаги.

Принцип действия системы автоматического управления влажностью картонной массы легче и наглядней будет рассмотреть, построив технологическую схему, которая представлена ниже на рис.1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 _ Технологическая схема САУ

Полотно проходит через сушильную часть, подсушивается. Затем датчиком влажности, установленном на сканирующем устройстве сразу после всех сушильных групп, измеряется влажность, и эти данные передаются на контроллер. Датчик давления, находящийся в пятой сушильной группе, снимает показания давления в этих цилиндрах, и эти данные передаются на контроллер. В нем сравниваются значения влажности, которые были переданы с первого контроллера, с установленными значениями (с заданием). Если есть отклонение от него, то исходя из данных, полученных с датчика давления, происходит воздействие на исполнительный механизм (клапан с приводом), т.е. открытие или закрытие запорного клапана в зависимости от знака отклонения.

2. Характеристика ТС объекта управления

В этом курсовом проекте поставлена задача построить систему автоматического управления влажностью картонного полотна после сушильной части без непосредственного участия человека. Но прежде чем подбирать конкретные технические средства, необходимо определиться, какие элементы необходимы для создания автоматизированной системы.

В общем случае управление представляет собой такую организацию того или иного процесса, которая обеспечивает достижение определенных целей. Управление осуществляется с помощью специально организованных воздействий, прикладываемых к объекту управления и изменяющих его количественное и качественное состояние в соответствии с поставленной целью.

Любой процесс управления можно разделить на четыре составляющих:

1) получение информации о цели управления или задание величины параметров состояния объекта;

2) получение информации о состоянии объекта;

3) переработка полученной информации и принятие решения, т.е. формирование сигнала управления;

4) исполнения решения -- реализация управляющего воздействия, соответствующего выработанному сигналу управления.

Соответственно для реализации автоматического управления необходимо иметь элементы -- задающие, измерительные, управляющие (регулирующие) и исполнительные.

Под элементом системы управления понимают составную, относительно самостоятельную ее часть, предназначенную для выполнения какой-либо определенной функции.

Задающим элементом (задатчиком), называется элемент, вырабатывающий сигналы, соответствующие цели управления. В качестве задающего устройства могут использоваться простейшие реостатные задатчики, контактные командоаппараты, бесконтактные программные устройства и др.

Измерительный элемент (измерительный преобразователь) служит для контроля состояния объекта, его выходных параметров, а также параметров внешней среды и передачи этой информации управляющему элементу системы.

Управляющий (регулирующий) элемент в простейшем случае вырабатывает сигнал управления (регулирования), пропорциональный отклонению управляемой (регулируемой) величины от заданного значения. Обычно управляющий элемент (регулятор) имеет весьма сложное строение и может рассматриваться как система, состоящая из других элементов (усилителей, фильтров, суммирующих устройств и др.).

Исполнительные элементы служат для непосредственного изменения состояния объекта управления. К исполнительным элементам относятся исполнительные механизмы и регулирующие органы, которые конструктивно могут быть объединены в едином изделии или собираются из индивидуально выпускаемых блоков. В некоторых случаях исполнительный элемент может состоять из одного блока, выполняющего функции исполнительного механизма.

Под исполнительным механизмом в общем случае подразумевают блок, преобразующий входной управляющий сигнал от регулирующего устройства в сигнал, который через соответствующую связь осуществляет воздействие на регулирующий орган или непосредственно на объект регулирования. Как правило, это весьма мощные устройства, например электродвигатели, гидравлические и пневматические исполнительные механизмы.

Регулирующим органом называют блок исполнительного элемента, с помощью которого оказывается регулирующее воздействие на объект регулирования. Регулирующие органы по конструкции представляют собой устройства, монтируемые непосредственно в технологические объекты. Так, для трубопроводов используют различные клапаны, заслонки, шиберы и т.п. Управление регулирующими органами осуществляется исполнительными механизмами, выполняющими функции их приводов.

2.2 Система, реализованная на КПК

Технологический процесс производства картона был оснащен системой АВВ AccuRay 1190 с целью получения картона с высокими и стабильными качественными показателями, оптимального использования оборудования при минимальном расходе сырья, электроэнергии, пара и вспомогательных материалов, снижения брака и эксплуатационных затрат. По своей структуре система разделена на две части:

* DCS (Digital Control System) - локальная цифровая система управления

* OCS (Quality Control System) - система управления качеством.

DCS реализует управление на нижнем уровне. Она предназначена для решения задач на уровне стабилизации. В ее задачи также входят следующие функции:

- проверка состояния оборудования перед пуском,

- пуск и остановка оборудования (локальных исполнительных устройств электроприводов, насосов, клапанов);

- контроль состояния оборудования в процессе рабочего функционирования.

QCS реализует управление на верхнем уровне. На нее возлагается решение задач на уровнях координации и оптимизации.

Рассмотрим более подробно принципы построения и функционирования обеих систем.

2.2.1 Реализация управления на нижнем уровне

Системы управления нижним уровнем обеспечивают поддержание на заданном уровне значений электромеханических переменных в локальных контурах регулирования. Эти системы управления могут также служить в качестве интерфейса с процессами пользователей, находящихся на более высоком уровне управления. Системы управления на нижнем уровне получают задания для исполнительных устройств от оператора посредством человеко-машинного интерфейса (ММI) или от внешней программы, каковой может являться программа реализации верхнего уровня управления.

2.2.2 Реализация управления на верхнем уровне

Система управления верхним уровнем вырабатывает корректирующие воздействия при отклонении величин технологических переменных, сканируемых на выходе технологического процесса, от заданных. Расчет корректирующих воздействий, посылаемых на исполнительные механизмы, основан на сравнении значений задания и вектора ошибок, который получают путем суммирования предсказанного сигнала на выходе модели процесса и сигнала рассогласования измеренной технологической переменной и ее смоделированного значения.

Корректирующие воздействия в процессе управления классифицируются на корректирующие воздействия по обратной связи и корректирующие воздействия по прямой связи (упреждающие).

При коррекции по обратной связи на входе процесса производится сравнение измеренной выходной величины процесса с заданной, и рассогласование отрабатывается системой управления. Упреждающая коррекция используется для снижения действия на процесс возмущений. Если некоторые из этих возмущений могут быть измерены, то возможно управлять некоторыми входами процесса, таким образом, чтобы последствия этих возмущений не были видны на выходе. Например, изменение концентрации потока густой массы вызывает изменение основного веса на накате. Вместо того чтобы ждать сигнала обратной связи (ОС), рассчитывается способ регулирования процесса (регулируется сам поток густой массы), позволяющий нейтрализовать эффект изменения концентрации (меньше концентрация, больше поток).

Алгоритмы управления, заложенные в AccuRay 1190, используются для расчетов сигналов упреждающей коррекции при изменении технологического режима производства. Например, при изменении скорости машины без изменения вида продукции, изменится пропускная способность машины. Это потребует изменений в потоке густой массы и в давлении пара для поддержания текущего основного веса и влажности на новой скорости. Основываясь на соотношениях, заложенных в AccuRay 1190. можно точно заблаговременно определить, как необходимо изменить количество пара и густой массы для работы на новой скорости. Таким образом, для предотвращения обрывов, выпуска бракованной продукции в случае управления по обратной связи, мы можем воспользоваться информацией о будущих изменениях в процессе при переходе на новую скорость. Определенная функция системы управления рассчитает компенсирующие корректирующие воздействия для потока густой массы и пара так, что свойства продукта не изменятся как в течение, так и после изменения скорости.

Упреждающая коррекция применяется для управления процессом с максимальной эффективностью, но управление по обратной связи также необходимо для поддержания задания для процесса в длительный период времени.

Управление технологическим процессом на картоноделательной машине производится системой АСУТП фирмы АВВ (США). АСУТП состоит из аппаратуры и программного обеспечения, которое помогает оператору управлять технологическим процессом.

2.2.3 Аппаратура

Аппаратура САУ состоит из следующих основных устройств:

- технологических контроллеров Аdvant Сontroller 410 и Мaster Рiece 200;

- операторских станций OS-515;

- сканера с датчиками веса, влажности и толщины;

- датчика давления в пятой сушильной группе;

- электропневматический позиционер

- запорный клапан с приводом

- принтеров;

- системной шины Мaster Вus 300;

- сетевой шины TCP/IP.

2.2.3.1 Технологические контроллеры

Технологические контроллеры предназначены для получения информации о состоянии технологического процесса от различных датчиков, обработке полученной информации в соответствии с заложенной программой, выдаче управляющих воздействий на процесс. К технологическому контроллеру Мaster Рiece 200 подключен сканер, датчики и исполнительные механизмы пос-тоянной части КДМ. К технологическому контроллеру Аdvant Сontroller 410 подключены датчики и исполнительные механизмы пароконденсатной системы

2.2.3.2 Операторские станции

Операторские станции предназначены для отображения информации о технологическом процессе, задании режимов управления процессом и ввода заданий параметров процесса.

2.2.3.3 Сканер с датчиком влажности

Сканер, или интеллектуальная платформа, предназначен для перемещения установленных на нем датчиков веса, влажности и толщины поперек движущегося картонного полотна. Сканер оснащен собственным контроллером, который обрабатывает информацию, поступающую с датчиков, и передает по специальной связи в технологический контроллер Мaster Рiece 200. Для обеспечения постоянной точности измерения контроллер автоматически выводит датчики за край картонного полотна и проводит стандартизацию.

Сканер в режиме непрерывного сканирования собирает информацию о продольном и поперечном профиле картонного полотна по весу, влажности и толщине. Но нас интересует датчик влажности для данной САУ. Для измерения этого параметра на накате используется ИК-влагомер, который установлен на сканирующем устройстве «АВВ», США. Принцип действия ИК-влагомера основан на поглощении или отражении энергии инфракрасных волн влагосодержащим материалом.

2.2.3.4 Датчик давления пара в пятой сушильной группе

Для измерения давления пара используется датчик Rosemount 3051S.

В датчиках давления Rosemount 3051S применяется конструкция SuperModule. Она представляет собой полностью герметичный узел, обеспечивающий самую высокую защиту от проникновения пыли и воды (IP68). В состав узла входит плата электроники и емкостный преобразователь давления, выполненный по сенсорной технологии Saturn. Основной и дублирующий сенсоры емкостной ячейки, выполненные по этой технологии, увеличивают надежность работы датчика и значительно улучшают метрологические характеристики. Использование беспроводного датчика для измерения параметров технологического процесса позволяет увеличить количество собираемой информации для более эффективного управления. Применение корпуса датчика типа PlantWeb позволяет встраивать дополнительные платы расширения и модули, что увеличивает функциональность датчика, обеспечивает удобство диагностики, значительно снижает стоимость обслуживания.

Технические характеристики:

2.2.3.5 Регулирующий клапан с пневмоприводом и электропневмопозиционером

Регулирующий клапан с приводом.

Кран шаровой RK25AT Ду25 Ру4 МПа шар нержавеющая сталь, уплотнение PTFE с пневмоприводом BC6/15 NELES OY относится к функциональному типу: запорно - регулирующая арматура

Высоконадежные шаровые клапаны компании с уникальным поверхностным упрочнением предназначены для применения в технологических процессах целлюлозно-бумажной промышленности.

Электропневматический позиционер NE700 может использоваться с поршневыми или мембранными приводами, обеспечивающими отличную стабильность и точность, с шаровыми регулирующими клапанами в широком диапазоне применений. Он предлагает прочную конструкцию с небольшим числом деталей. Небольшая подвижная масса и жесткое крепление обеспечивают отличную устойчивость к вибрации. Различные размеры управляющих клапанов используются для обеспечения соответствия между мощностью позиционера и объемом хода привода, что значительно сокращает время срабатывания, особенно с большими регулирующими клапанами. Прямое или обратное действие NE700 переключается на месте без изменения системы трубопроводов и обеспечивает легкое и быстрое калибрование.

Серия NE 700

Тип Электропневматический позиционер

Вход 4 - 20 mA, 0 - 20 mA

Температура -25 до +85 °C / -15 до +185 °F

2.2.3.6 Принтеры

В АСУТП АВВ используются два принтера, которые предназначены для решения следующих задач:

· струйный цветной для печати копий кадров;

· матричный, подключенный к станции оператора на накате, для печати рапортов.

2.2.3.7 Системная шина

Информация от технологического контроллера на станцию оператора и обратно передается по системной шине. Сетевая организация системы позволяет выводить на операторскую станцию информацию с любого технологического контроллера, подключенного к сети.

2.2.3.8 Сетевая шина

Сетевая шина предназначена для подключения сетевого принтера и обеспечения возможности подключения к другим системам управления, учета и так далее.

автоматизация картонный сушильный управление

3. Обоснование требований к разрабатываемой системы автоматизации

Структурная схема комплекса представлена на рис. 2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 _ Структурная схема САУ

Возросшие требования к качеству продукции требуют расширения автоматизации. Влажность напрямую связана с качеством картона, его механическими и эстетическими свойствами, поэтому необходима системы надежная. Но во время рыночной системы отношений необходимо задуматься об энерго- и ресурсосбережении. На данный момент мы уже имеем систему управления технологическим процессом фирмы «АВВ», работающую на технологических контроллерах Аdvant Сontroller 410 и Мaster Рiece 200 . В нашем случае мы имеем достаточно современную, надежную и долгосрочную систему автоматизации. Но по заданию преподавателя мы модернизируем систему «АВВ» в заданном контуре на современную супервизорную систему, которая и будет выполнять функцию энегро- и ресурсосбережения.

3.2 Перечень требований к разрабатываемой системе

1. Точность регулирования.

2. Отображение технологического процесса и состояние оборудования на пульте оператора.

3. Стабилизацию в соответствии с графиком сушки температуры поверхности сушильных цилиндров

4.Оперативное изменение настроек регулятора.

5. Быстрый выход из аварийного состояния.

6. Надежность оборудования.

4. Выбор технических средств разрабатываемой САУ

Развитие экономико-математических методов управления с широким использованием современной вычислительной техники позволило существенно облегчить работу оператора при управлении сложными технологическими объектами. В результате появились человеко-машинные системы управления технологическими процессами, в которых обработка информации и формирование оптимальных управлений осуществляются человеком с помощью управляющей вычислительной машины (УВМ). УВМ в этом случае является многоканальным информационно-управляющим устройством в системе автоматизированного управления технологическим

В АСУ применяется 2 основных режима управления технологическими процессами:

1. Режим непосредственного или прямого цифрового управления (ПЦУ)

2. Режим супервизорного управления

Типовая структура ПЦУ (рис.3) включает в себя устройство связи с объектом (УСО) и УВМ, осуществляющую централизованное управление одним или несколькими технологическими процессами. Надежность всего комплекса определяется в этом случае надежностью УСО и УВМ, и при выходе их из строя нормальное функционирование технологического оборудования невозможно.

.

Рисунок 3 -- Типовая структура ПЦУ

УВМ непосредственно вырабатывает оптимальные регулирующие воздействия и с помощью соответствующих преобразователей передает команды управления на исполнительные устройства (механизмы).

В АСУ ТП с ПЦУ оператор должен иметь возможность изменять установки, контролировать избранные переменные, варьировать диапазоны допустимого изменения переменных, изменять параметры настройки и иметь доступ к управляющей программе. Для обеспечения этих функций необходимо иметь сопряжение (человек -- машина) в виде пульта оператора и средств отображения информации.

Главный недостаток систем с ПЦУ прямым цифровым управлением заключается в том, что при отказе в работе УВМ объект теряет управление. Несмотря на высокую надежность всех средств системы, отказы в УВМ возможны, и это обстоятельство необходимо особо учитывать при построении АСУ ТП с ПЦУ.

Более широкими возможностями и лучшей надежностью обладают АСУ ТП, в которых непосредственное регулирование объектами ТП осуществляют ЛР (локальные регуляторы), а УВМ выполняет функции «советчика» в так называемом супервизорном режиме. Типовая структура супервизорной АСУ ТП изображена на рис.4. По данным, поступающим от датчиков (Д) локальных подсистем через УСО, УВМ вырабатывает значение установок в виде сигналов, поступающих непосредственно на входы систем автоматического регулирования. Основная задача супервизорного управления -- автоматическое поддержание процесса вблизи оптимальной рабочей точки. Кроме того, супервизорное управление позволяет оператору-технологу использовать плохо формализуемую информацию о ходе технологического процесса, вводя через УВМ коррекцию установок, параметров алгоритмов регулирования в локальные контуры. Например, оператор вводит необходимые изменения в управление процессом при изменении сырья и состава вырабатываемой продукции. Это требует определения новых значений коэффициентов уравнений математической модели объекта управления, что может выполняться любой другой внешней ЭВМ или самой УВМ, если она не загружена.

Рисунок 4 -- Типовая структура АСУ ТП с супервизорным режимом работы УВМ

Работа информационно-измерительной части системы супервизорного управления практически не отличается от рассмотренной выше системы. Функции оператора в этом случае сводятся лишь к наблюдению, а его вмешательство необходимо только в аварийных ситуациях. Достоинство системы супервизорного управления состоит в том, что УВМ в ней не только автоматически контролирует процесс, но и автоматически управляет им вблизи оптимальной рабочей точки. Рассматриваемая система управления технологическим процессом является многоканальной как в информационной части, так и на уровне оптимизации.

Учитывая особенности построения системы управления, работающей в супервизорном режиме, реализуемая САУ принципиально будет выглядеть следующим образом:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 6. - Структурная схема САУ в супервизорном режиме управления

4.2 Подбор датчиков

4.2.1 Датчик давления пара в пятой сушильной группе

Для измерения давления пара выбран датчик серии Метран - 150.

Датчик состоит из сенсора и электронного преобразователя. Сенсор состоит из измерительного блока и платы аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Давление подается в камеру измерительного блока, преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сигнала.

· Дополнительные функциональные и эксплуатационные возможности:

· Встроенный блок защиты от переходных процессов для всех датчиков;

· Токовый выход на тестовых клеммах;

· Высокая перегрузочная способность (32 кратная для штуцерных моделей);

· HART-протокол обмена для любого датчика с выходным сигналом 4-20 мА;

· Температура окружающей среды -40 до +280°С для всех исполнений (в том числе и с ЖКИ);

· Поворачивающийся корпус ±180° и поворачивающийся ЖКИ на ±360° (с шагом 90°);

· Непрерывная самодиагностика (до 64 параметров);

· Абсолютно герметичная внешняя кнопка установки «НУЛЯ»;

· Подвод кабеля с двух сторон;

· Возможность отображения до 6 переменных на экране ЖКИ;

· Восстановление заводских настроек;

· Меню на двух языках.

Технические характеристики:

4.2.2 Датчик влажности картонного полотна

Для измерения влажности картонного полотна был выбран Высокоскоростной свч влагомер MW 3011

Прибор предназначен для установки в технологические линии 100% контроль. Высокоскоростная СВЧ измерительная система MW 3011 является самой последней инновационной разработкой компании TEWS Elektronik для параллельного измерения влажности и плотности в быстродвижущихся продуктах. Каждую секунду может делаться 10000 измерений и передаваться через аналоговый интерфейс.

Применения. Свч влагомер MW 3011 используется в промышленности для оперативных измерений влажности и плотности. Вследствие высокого пространственного разрешения, а также многих других факторов, система может выполнять точный контроль.

Прибор позволяет выполнить 100% контроль качества измеряемого материала.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ СВЧ ВЛАГОМЕРА:

4.3 Выбор клапана регулирования давления пара и электропневматического позиционера

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Рабочие среды: вода холодная и горячая, насыщенный пар, сжатый воздух и другие не опасные газы (группа 2 директивы PED 97/23/EC) совместимые с материалами конструкции (кроме кислорода) Номинальные диаметры: DN15 -- 200 Температура рабочей среды: --10 … +200 °С Номинальное давление: PN16 бар Максимально допустимое давление подачи воздуха в привод: 3,5 бар. Управляющий сигнал пневмопривода: 0,2 -- 1 бар; 0,4 -- 1,2 бар; 0,4 -- 2 бар. Температура окружающей среды: --20°С…. +70°С. Присоединение: фланцевое

Электропневматический преобразователь TEIP.

Прибор используется для преобразования сигналов на линиях между электронными и пневматическими системами. Предназначен для пропорционального преобразования аналогового сигнала в соответствующий пневматический.

Конструкция обладает высокой стабильностью к вибрациям ударным нагрузкам, так влияние нагрузки до 10g приводят к отклонению выходного сигнала менее 1%.

Техническая характеристика:

· Материал/защита: Алюминий или нерж.ст., по IP65

· Входной сигнал: 4 ...20 мА

· Допустимая перегрузка 30 мА

· Выходной сигнал: 0,2-1,0 бар или 0,4…2 бар

· Вх. Сопротивление 260 Ом

· Давление питания 1,4+/-0,1 бар для диапазона 0,2-1 бар

· Расход воздуха в переходном режиме около 5 кг/ч

· Расход воздуха в установившемся режиме менее 0,2 кг/ч

· Температура окружающей среды: - 55 ..+ 80 гр.С

· Влажность 75% (без конденсации)

· Монтажное положение любое

· Метрологические характеристики

· Нелинейность менее 0,5%

· Гистерезис менее 0,3%

· Зона нечувствительности менее 0,1%

· Корпус полевой материал алюминий с защитным покрытием

· Степень защиты: IP 54

· Способ монтажа на стене или трубе

· Монтажный кронштейн без

· Взрывозащищенное исполнение: категория EEx ib IIC T4 или EEx ib IIC T6.

· Присоединение входн./вых. пневм.линий

· 2 отв. С конической резьбой NPT 1/4"

· Масса, кг 0,62 (Al) и 1,2 нерж.ст.

4.4 Подбор дополнительного оборудования

· Блок ручного управления БРУ-32

БРУ-32 предназначен для переключения цепей управления исполнительными устройствами, индикации положений цепей управления в АСУ ТП.

Выполняемые функции:

ручное переключение с автоматического режима управления на ручной и обратно;

управление исполнительными механизмами с помощью кнопок "больше-меньше";

индикация положения выходного вала исполнительного механизма с помощью миллиамперметра;

световая индикация режимов управления и состояния цепей управления.

БРУ-32 имеет модифицированное исполнение, в котором жгут с контактным разъемом заменен установленным в корпус, стандартным 25-ти контактным разъемом типа D-SUB.

Входные сигналы стрелочного индикатора БРУ-32 в зависимости от исполнения:

Электрическое питание - переменный ток номинальным напряжением 24В и частотой 50Гц.

Потребляемая мощность - не более 2,5 ВА.

Масса, не более: 0,7 кг

· Задатчик ручной РЗД-22

Задатчик ручной РЗД-22 предназначен для применения в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП) - для ручной установки сигналов задания для стабилизирующих регуляторов и регуляторов соотношения, преобразование одного вида унифицированного сигнала постоянного тока или напряжения в другой.

Технические данные задатчика РЗД-22

Входные сигналы задатчика ручного РЗД-22 следующие:

· токовый 4 - 20 мА, Rвх <= 100 Ом;

Выходные сигналы задатчика ручного РЗД-22 следующие:

· токовый 4 - 20 мА, Rн <= 1 кОм;

Разрешающая способность:

· 0.5% от максимального значения сигнала

Погрешности:

· установки задания по шкале отсчетного устройства: 2.5%

· преобразования входных сигналов: 1.5% от максимального значения выходного сигнала

Пульсация выходного сигнала задатчика ручного РЗД-22:

· <= 0.3% от максимального значения выходного сигнала

Потребляемая мощность РЗД-22:

· не более 4 ВА

Масса:

· 0.7 кг

Электрическое питание задатчика РЗД-22

· должно осуществляться переменным однофазным током с напряжением 220, 240 или 24V при отклонении от минус 15 до плюс 110% и частотой 50 или 60Hz.

Задатчик предназначены для эксплуатации в условиях:

4.5 Выбор контроллера

Для реализации требуемой САУ был выбран контроллер малоканальный многофункциональный регулирующий микропроцессорный Ремиконт Р-130

Контроллер предназначен для построения современных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) и позволяет выполнять оперативное управление с использованием персональных ЭВМ, автоматическое регулирование, автоматическое логико-программное управление, автоматическое управление с переменной структурой, защиту и блокировку, сигнализацию, регистрацию событий.

Контроллеры Р-130 позволяют осуществлять объединение в кольцевую сеть "Транзит", реализованную на основе интерфейса ИРПС.

Технологическое программирование контроллера выполняется без программистов специалистами, знакомыми с традиционными средствами контроля и управления в АСУ ТП. Запрограммированная информация сохраняется при отключении питания с помощью встроенной батареи

Контроллер имеет проектную компоновку, которая позволяет пользователю выбрать нужный набор модулей и блоков согласно числу и виду входных-выходных сигналов.

В контроллер встроены развитые средства самодиагностики, сигнализации и идентификации неисправностей, в том числе при отказе комплектующих изделий, выходе сигналов за допустимые границы, сбое в ОЗУ, нарушении обмена по кольцевой сети и т.п. Для дистанционной сигнализации об отказе предусмотрены специальные дискретные выходы.

Входные-выходные сигналы

В процессе сбора и обработки информации от датчиков пользователь может выполнять необходимую коррекцию входных сигналов, их линеаризацию, фильтрацию, а также любую арифметическую операцию, в том числе извлечение квадратного корня.

В контроллер устанавливаются 2 любых сменных модуля входа-выхода УСО (устройства связи с объектом), выбираемых заказчиком из таблицы.

* Каждая пара дискретных выходов может выполнять функции одного импульсного выхода с цепями “больше” - “меньше”, общее количество импульсных выходов - 4

Входные сигналы:

· - сигналы от термопар ТХК, ТХА, ТПР, ТВР, ТПП;

· - сигналы от термометров сопротивлений ТСМ, ТСП;

· - унифицированные аналоговые сигналы постоянного тока 0-5, 0-20, 4-20 мА; 0-10 В;

· - дискретные сигналы

· - логическая "1" напряжением от 19 до 32 В;

· - логический "0" напряжением от 0 до 7 В.

Выходные сигналы:

· - унифицированные аналоговые сигналы постоянного тока 0-5, 0-20, 4-20 мА;

· - дискретные сигналы

· - транзисторного выхода

· - максимальное напряжение коммутации 40В;

· - максимальный ток нагрузки 0,3А

· - сильноточного релейного выхода

o - максимальное напряжение коммутации 220 В;

o - максимальный ток нагрузки 2А.

Технические характеристики

- Объем памяти

· - ПЗУ - 32 кбайт,

· - ОЗУ - 8 кбайт,

· - ППЗУ - 8 кбайт.

- Текущее время (таймеры, программные задатчики и т.д.), постоянные времени, интервалы от 0 до 819 с, от 0 до 819 ч.

- Время цикла - от 0.2 до 2 с.

- Количество алгоблоков - 99.

- Количество алгоритмов в библиотеке - 76.

- Погрешности преобразования:

· - АЦП: ±0.4%;

· - ЦАП: ±0.5%.

- Время сохранения информации при отключении питания - 10 лет.

- Ремиконт имеет канал интерфейсной связи ИРПС или RS232C,

- Скорость обмена - 1,2; 2,4; 4,8; 9,6 кбит/с.

По интерфейсному входу-выходу контроллеры Р-130 могут объединяться в локальную управляющую сеть “Транзит” кольцевой конфигурации, которая с помощью блока “Шлюз БШ-1” может взаимодействовать с любым внешним абонентом (например, ЭВМ).

Контроллер Р-130 состоит из набора следующих блоков:

Потребляемая мощность контроллера 15 ВА.

Напряжение питания:

· - 220 В или 240 В переменного тока,

· - 24 В постоянного тока (при отсутствии блока БП-1).

Условия эксплуатации:

· - температура от 1 до 45°С

· - влажность до 80%

5. Выбор структуры регулятора