Состав автоматизированной системы управления

Контроллер регистрации и защиты

• Измерение температуры печи в каждой зоне,

• Сохранение измеренного значения температур в памяти на случай потери связи с АРМ,

• Аварийная сигнализация и отключение нагрева печи по превышению температуры,

• Передача управляющему контроллеру по последовательному каналу значений измеренных температур.

Управляющий контроллер

• Измерение температуры печи в каждой зоне,

• Сбор информации о состоянии оборудования печи,

• Управление нагревом печи в автоматическом режиме,

• Диагностика состояния оборудования печи,

• Анализ соответствия технологических параметров процесса заданным значениям,

• Аварийная сигнализация и отключение нагрева печи при аварийных ситуациях и нарушениях технологических режимов,

• Прием по последовательному каналу данных с контроллера регистрации и защиты,

• Передача АРМ всей информации о состоянии печи.

АРМ

• Сбор и обработка информации с управляющих контроллеров печей,

• Непрерывное архивирование основных параметров, характеризующих работу печей, с периодом 1 раз в 10 секунд,

• Вывод на экран сообщений об авариях и нарушениях технологических режимов,

• Ввод заданий на нагрев,

• Управление нагревом печей,

• Формирование протокола по результатам нагрева,

• Формирование архивов данных:

• Формирование протоколов нагрева,

• Формирование сменных протоколов,

• Формирование протоколов аварий и ремонтов оборудования

•  Просмотр в форме диаграмм основных параметров печей: температур, токов, напряжений,

• Просмотр архивных данных (протоколов),

• Подготовка и передача данных по сети для цехового сервера.

Регулирование температуры

Пространство каждой печи поделено на зоны. В каждой зоне имеется электрический нагреватель и два термоэлектрических преобразователя. Контроллер печи по напряжению одного преобразователя определяет температуру в зоне, сравнивает с заданным значением и по ПИД - закону вычисляет необходимый уровень мощности нагревателей. Этот уровень обеспечивается за счет широтно - импульсной модуляции тока нагревателя. Период модуляции фиксированный, равен Зс.

Ток модулируется силовыми тиристорами, которые управляются контроллером через промежуточный модуль оптронной развязки.

Контроль превышения и регистрация температуры

Контролирует превышение аварийной температуры контроллер регистрации и защиты по второму термоэлектрическому преобразователю зоны. При превышении температуры отключаются контакторы всех зон печи. Уровень аварийной температуры вводится на прибор.

Регистрация температуры производится на персональном компьютере с возможностью последующего просмотра. Регистрируются показания обоих термоэлектрических преобразователей зоны. Значение температуры с контроллера регистрации и защиты считывается через последовательный порт по информационной сети DF1.

В составе АСУ НП отдельным элементом можно выделить информационно-измерительную систему (ИИС), назначением которой является измерение требуемых параметров работы объекта управления, преобразование этих параметров в вид удобный для использования, а также отображение,запись и хранение этих параметров в памяти АРМ.

Состав ИИС

ИИС представляет собой совокупность измерительных, связующих, вычислительных компонентов, образующих измерительные каналы.

Компоненты ИИС и их краткие характеристики:

- Термоэлектрический преобразователь (термопара) по ГОСТ Р8.585:

• Тип - ТПП;

Номинальная статическая характеристика - ПП (S);

• Материал «+» термоэлетрода - сплав платинородий ПР-10

(90% Pt + 10% Rh);

• Материал «-» термоэлетрода -платина (Pt);

• Диапазон измеряемых температур -от 0 до 1600°С;

• Рабочий диапазон температур - от 0 до 1300 °С;

• Пределы допускаемых отклонений при температурах от 0 до 1000 °С для класса допуска 1 - 1°С;

• Пределы допускаемых отклонений при температурах от 600 до 1700°С для класса допуска 2 - 0,0025*t °С;

- Компенсационные провода:

• ПТГВ(П) по ГОСТ 24335 2*2,5 мм

- Программируемый аналоговый входной термопарный модуль контроллера;

• Тип - 1769-IT6 фирмы Allen Bradley;

• Количество каналов - 6;

• Нелинейность - ±0,03%;

• Повторяемость - 0,03%;

• Диапазон измеряемых температур - от 0 до 1768°С;

• Максимальная калиброванная погрешность канала для S-градуировки при 25 °С - ±1,7 °С;

• Максимальная калиброванная погрешность канала для S-градуировки в диапазоне от 0 до 60 °С - ±2,6°С;

• Допустимая перегрузка по входу - ±35 В постоянного тока при продолжительном воздействии;

- Программируемый аналоговый входной модуль контроллера:

• Максимальная погрешность при измерении сигнала напряжения: - ±0,2% от полной шкалы при 25°С или ±0,3% при температуре от 0 до 60°С;

• Максимальная погрешность при измерении сигнала тока: - ±0,35% от полной шкалы при 25°С или ±0,5%) при температуре от 0 до 60°С;

∙ Температурный дрейф при измерении сигнала напряжения: - ±0,003%/°С;

• Температурный дрейф при измерении сигнала тока: - ±0,0045%/°С;

- Программируемый логический контроллер:

• Тип - MicroLogix 1500 фирмы Allen Bradley;

• Дискретность преобразования кода от термопарного модуля в температуру в °С - 0,1°С/шаг(от 0 до 1768°С соответствует коду от 0 до 17680);

• Скорость передачи информации к АРМ по сети DF1-38,4 кБит;

Система аварийной сигнализации по превышению температуры печи должна иметь независимый датчик температуры печи и прибор, способный вклю­чать звуковое и световое сигнальное устройство, когда имеет место превышение температуры печи. Температуры, устанавливаемые на приборе превышения темпе­ратуры, не должны быть более заданной на:                                                      '

- 30°С для печей нагрева с предельным отклонением температуры±20 °С;

- 20 °С для печей нагрева и термообработки титановых сплавов и сталей с предельным отклонением температуры ±10 °С;

С целью установле­ния пригодности печей к проведению технологических процессов нагрева и термооб­работки печи подвергают проверке на технологическую точность.