Описание функциональной схемы автоматизации учебного комплекса

 

Учебный комплекс “Цифровая система управления нагревательной установкой” предназначен для сбора информации от датчиков и выработки управляющих воздействий на объект с помощью современных средств автоматизации с возможностью построения различных схем управления [10].

Комплекс обеспечивает выполнение следующих информационных и управляющих функций.

Информационные функции:

- автоматический циклический ввод сигналов от датчиков в рабочую станцию (ПЭВМ) через контроллеры и устройства ввода;

- автоматическая обработка вводимой информации (преобразование сигналов, фильтрация, определение действительных значений и т. д.);

- ручной ввод и корректировка значений параметров (задания регуляторам, их настройки, параметры фильтрации и т. д.);

- представление информации (на сенсорной панели СПК207, регистраторе РМТ 69L и мониторе ПЭВМ) о ходе технологического процесса, обнаружение и регистрация выхода параметров за аварийные ограничения.

Управляющие функции:

- идентификация динамических и статических математических моделей объекта управления (выбор структуры математических моделей, определение коэффициентов) для расчета оптимальных параметров технологического процесса [13];

- выбор определенного закона регулирования, определение оптимальных настроек регуляторов (по моделям объекта) [13] и их корректировка в процессе эксплуатации системы;

- выдача управляющих воздействий на объект и проверка правильности их отработки.

На нижнем уровне управления (локальные средства автоматизации, устройства ввода/вывода и управляющие контроллеры) решаются задачи сбора, обработки информации, оперативного контроля параметров, расчета и выдачи управляющих воздействий, а на верхнем уровне (рабочая станция) – обеспечивается визуализация оперативного контроля, детальный анализ ведения процесса, а также подготовка информации для системы более высокого уровня.

Функциональная схема автоматизации нагревательной установки^[1] выглядит следующим образом (рис. 3.17).

 

а) Схем

а установки и локальные средства автоматизации

;

Рис.

.1

.

Функциональная схема автоматизации установки (см. также с. 98)

б

)

Щитовые приборы и рабочая станция;

Рис. 3.17. Окончание

:

Е

–

емкость; Т

–

ТЭН; Н1, Н2

–

насосы

WP

/

WCP

;

М1, М2

–

электродвигатели

;

–

регулирующие

клапаны

ч945п

;

–

вентили; ТТ (поз. 1а), ТТ (поз. 2а)

–

датчики температуры ТП

-

, ДТС

-

;

TI

C

(

поз. 2б)

–

ко

н

троллер ТРМ151;

TY

(

поз. 2в, 2ж)

–

твердотельные реле

HD02522.10U,

HD2544ZD3;

HS

(

поз. 2г)

–

переключатель;

T

–

ТЭН;

LE

поз. 3а)

(

–

датчик уровня (по гидростатическому давлению)

ЭЛЕМЕР АИР

-

;

PT

(

поз. 4а)

–

датчик давления ПД100

-

ДИ

;

FT

(

п

оз. 5а, 6а, 7а)

–

датчики расхода

ЭМИС

-

МЕТА 215, ЭМИС ВИХРЬ 2

;

GE

(

поз. 8а, 9а)

–

позициометры клапанов (датчики полож

е

ния);

МВА8, МР1

–

устройства ввода/вывода;

RS

-

–

интерфейс; АС3

–

сетевой адаптер; СПК207

–

сенсо

р-

ный панельный ко

н

троллер

Контроль температуры воды на входе в емкость

 

Измерение температуры воды на входе в емкость осуществляется термоэлектрическим преобразователем ТП-2488 (поз.1а), сигнал с которого поступает на 1-й канал модуля ввода аналоговых сигналов МВА8. Дальше сигнал поступает в сеть RS485 на сенсорный панельный контроллер СПК-207 и через адаптер интерфейса RS-232/RS-485 АС3 поступает на рабочую станцию.

 

Контур регулирования температуры в емкости

 

Измерение температуры в емкости осуществляется термометром сопротивления ДТС-035 (поз. 2а), сигнал с которого поступает на универсальный микропроцессорный контроллер ТРМ151 (поз. 2б). Контроллер вырабатывает управляющий сигнал и подаѐт его на твердотельное реле HD02522.10U (поз. 2в), сигнал с которого через переключатель HS (поз. 2г) поступает на ТЭН, установленный в емкости.

При другом положении ручки переключателя HS (поз. 2г) управление ТЭНом осуществляется сенсорным панельным контроллером СПК-207 через устройство вывода МР1 и твердотельное реле HD2544ZD3 (поз. 2ж).