Структурні схеми теплових моделей асу. Розробка структурної схеми асу мкт

Лекція 9

При розробці проекту автоматизації насамперед необхідно вирішити, з яких місць ті чи інші ділянки об'єкта керуватимуться, де розміщуватимуться пункти управління, операторські приміщення, якою має бути взаємозв'язок з-поміж них, тобто. Необхідно вирішити питання вибору структури управління. Під структурою управління розуміється сукупність елементів автоматичної системи, куди вона може бути розділена за певною ознакою, і навіть шляхи передачі впливів з-поміж них. p align="justify"> Графічне зображення структури управління називається структурною схемою. Хоча вихідні дані для вибору структури управління та її ієрархії з тим чи іншим ступенем деталізації обумовлюються замовником при видачі завдання проектування, повна структура управління повинна розроблятися проектною організацією.

У найзагальнішому вигляді структурна схема системи автоматизації представлена ​​малюнку 9.1. Система автоматизації складається з об'єкта автоматизації та системи управління цим об'єктом. Завдяки певній взаємодії між об'єктом автоматизації та системою управління система автоматизації загалом забезпечує необхідний результат функціонування об'єкта, що характеризується параметрами х 1 х 2 …х n

Робота комплексного об'єкта автоматизації характеризується рядом допоміжних параметрів у 1, у 2, ..., y j, які також повинні контролюватись та регулюватися.

У процесі роботи на об'єкт надходять обурювальні впливи f 1 , f 2 , ..., fi, викликають відхилення параметрів х 1 , х 2 , х n від їх необхідних значень. Інформація про поточні значення х 1 , х 2 , х n , y 1 , y 2 , y n надходить у систему управління і порівнюється з запропонованими ним значеннями g j , g 2 ,..., g k , внаслідок чого система управління виробляє керуючі дії Е 1, E 2, ..., Е m для компенсації відхилень вихідних параметрів.

Малюнок 9.1 – Структурна схема системи автоматизації

Вибір структури управління об'єктом автоматизації істотно впливає ефективність його роботи, зниження відносної вартості системи управління, її надійності, ремонтоспроможності тощо.

У випадку будь-яка система може бути представлена:

· Конструктивною структурою;

· функціональною структурою;

· Алгоритмічною структурою.

У конструктивній структурі системи кожна її частина є самостійним конструктивним цілим (рисунок 9.1).

У конструктивній схемі присутні:

· Об'єкт та система автоматизації;

· Інформаційні та керуючі потоки.

У алгоритмічної структурі кожна частина призначена до виконання певного алгоритму перетворення вхідного сигналу, що є частиною всього алгоритму функціонування системи.

Проектувальник розробляє алгоритмічну структурну схему (АСС) об'єкта автоматизації за диференціальними рівняннями або графічними характеристиками. Об'єкт автоматизації представляється як кількох ланок з різними передатними функціями, з'єднаними між собою. В АСС окремі ланки можуть мати фізичної цілісності, але з'єднання їх (схема загалом) за статичним і динамічним властивостями, за алгоритмом функціонування має бути еквівалентно об'єкту автоматизації. На малюнку 9.2 наведено приклад АСС АСУ.

Малюнок 9.2 – Алгоритмічна структурна схема, подана у вигляді простих ланок

У функціональній структурі кожна частина призначена для виконання певної функції.

У проектах автоматизації зображують конструктивні структурні схеми з елементами функціональних ознак. Повні відомості про функціональну структуру із зазначенням локальних контурів регулювання, каналів управління та технологічного контролю наводяться у функціональних схемах (лекція 10).

Структурна схема АСУ ТП розробляється на стадії Проект при двостадійному проектуванні і відповідає складу системи. Як приклад на малюнку 9.3 наведено структурну схему управління сірчано-кислотним виробництвом.

Рисунок 9.3 – Фрагмент структурної схеми управління та контролю сірчано-кислотним виробництвом:

1 – лінія зв'язку із цеховою хімічною лабораторією; 2 – лінія зв'язку з пунктами контролю та управління кислотною ділянкою; 3 – лінія зв'язку з пунктом контролю та управління III та IV технологічними лініями

На структурній схемі відображаються у загальному вигляді основні рішення проекту щодо функціональної, організаційної та технічної структур АСУ ТП з дотриманням ієрархії системи та взаємозв'язків між пунктами контролю та управління, оперативним персоналом та технологічним об'єктом управління. Прийняті під час виконання структурної схеми принципи організації оперативного управління технологічним об'єктом, склад та позначення окремих елементів структурної схеми повинні зберігатися у всіх проектних документах на АСУ ТП.

Таблиця 9.1 – Функції АСУ ТП та його умовні позначення малюнку 9.3

Умовне позначення

Найменування

Контроль параметрів Дистанційне керування технологічним обладнанням та виконавчими пристроями Вимірювальне перетворення Контроль та сигналізація стану обладнання та відхилення параметрів Стабілізуюче регулювання Вибір режиму роботи регуляторів та ручне керування задатчиками Ручне введення даних Реєстрація параметрів Розрахунок техніко-економічних показників Облік виробництва та складання даних за зміну Діагностика агрегатів) Розподіл навантажень технологічних ліній (агрегатів) Оптимізація окремих технологічних процесів Аналіз стану технологічного процесу Прогнозування основних показників виробництва Оцінка роботи зміни Контроль виконання планових завдань Контроль проведення ремонтів Підготовка та видача оперативної інформації в АСУП Отримання виробничих обмежень та завдань від АСУП

На структурній схемі показують такі елементи:

1. технологічні підрозділи (відділення, ділянки, цехи, виробництва);

2. пункти контролю та управління (місцеві щити, операторські та диспетчерські пункти, блокові щити тощо);

3. технологічний персонал (експлуатаційний) та додаткові спеціальні служби, що забезпечують оперативне управління;

4. основні функції та технічні засоби, що забезпечують їх реалізацію у кожному пункті контролю та управління;

5. взаємозв'язок між підрозділами та з вищою АСУ.

Функції АСУ ТП шифрують і схемою позначають як чисел. Умовні позначення функцій АСУТП малюнку 9.3 наведено у таблиці 9.1.

Структурна схема системи автоматизації виконується по вузлах і включає всі елементи системи від датчика до регулюючого органу із зазначенням розташування, показуючи їх взаємозв'язку між собою.

Розвиток АСУ ТП на етапі пов'язані з широким використанням управління мікропроцесорів і мікроЕОМ, вартість яких із кожним роком стає дедалі нижчою проти загальними витратами створення систем управління. До появи мікропроцесорів еволюція систем управління технологічними процесами супроводжувалася збільшенням рівня централізації. Однак можливості централізованих систем тепер уже виявляються обмеженими і не відповідають сучасним вимогам щодо надійності, гнучкості, вартості систем зв'язку та програмного забезпечення.

Перехід від централізованих систем управління до децентралізованих викликано також зростанням потужності окремих технологічних агрегатів, їх ускладненням, підвищенням вимог щодо швидкодії та точності до їх роботи. Централізація систем управління економічно виправдана за порівняно невеликої інформаційної потужності (число каналів контролю та регулювання) ТОУ та його територіальної зосередженості. При великому числі каналів контролю, регулювання та управління, великий довжині ліній зв'язку в АСУ ТП децентралізація структури системи управління стає важливим шляхом підвищення живучості АСУ ТП, зниження вартості й експлуатаційних витрат.

Найбільш перспективним напрямом децентралізації АСУ ТП слід визнати автоматизоване управління процесами з розподіленою архітектурою, що базується на функціонально-цільовій та топологічній децентралізації об'єкта управління.

Функціонально-цільова децентралізація- це поділ складного процесу чи системи на менші частини - підпроцеси чи підсистеми за функціональним ознакою (наприклад, переділи технологічного процесу, режими роботи агрегатів тощо. буд.), мають самостійні цілі функціонування.

Топологічна децентралізаціяозначає можливість територіального (просторового) поділу процесу на функціонально-цільові підпроцеси. При оптимальній топологічній децентралізації число підсистем розподіленої АСУ ТП вибирається так, щоб мінімізувати сумарну довжину ліній зв'язку, що утворюють разом із локальними підсистемами керування мережевою структурою.

Технічною основою сучасних розподілених систем управління, яка зумовила можливість реалізації таких систем, є мікропроцесори та мікропроцесорні системи.

Мікропроцесорна система виконує функції збору даних, регулювання та управління, візуалізації всієї інформації бази даних, зміни уставок, параметрів алгоритмів та самих алгоритмів, оптимізації тощо. Використання мікропроцесорів (зокрема мікроЕОМ) на вирішення перелічених завдань дає можливість досягти таких целей:

а) замінити аналогові технічні засоби на цифрові там, де перехід до цифрових засобів підвищує точність, розширює функціональні можливості та збільшує гнучкість систем керування;

б) замінити технічні засоби з жорсткою логікою на програмовані (з можливістю зміни програми) пристрої, або мікроконтролери;

в) замінити одну міні-ЕОМ системою з кількох мікроЕОМ, коли необхідно забезпечити децентралізоване управління виробництвом або технологічним процесом з підвищеною надійністю та живучістю або коли можливості міні-ЕОМ повністю не використовуються.

Мікропроцесорні системи можуть виконувати в підсистемах розподіленої АСУ ТП усі типові функції контролю, виміру, регулювання, управління, подання інформації оператору.

У розподілених АСУ ТП прийнято переважно три топологічні структури взаємодії підсистем: зіркоподібна (радіальна); кільцева (петльова); шинна (магістральна) чи їх комбінації. Організація зв'язку з датчиками та виконавчими пристроями носить індивідуальний та переважно радіальний характер.

На рис.3.5 зображено варіанти топологій розподілених АСУ ТП.

Рисунок 3.5 – Типові структури розподілених АСУ ТП:

а - радіальна, б - магістральна, в - кільцева

Радіальна структура взаємодії підсистем (рис.3.5,а) відображає спосіб з'єднання пристроїв з виділеними лініями зв'язку, що традиційно застосовувався, і характеризується наступними особливостями:

а) існують окремі, не пов'язані між собою лінії, що поєднують центральну підсистему (ЦП) з локальними системами автоматики ЛА i;

б) технічно легко реалізуються пристрої сполучення УС 1 -УС m локальної автоматики. Центральний пристрій зв'язку УСЦ є набір модулів типу УС i за кількістю ліній або досить складний пристрій мультиплексування каналів передачі інформації;

в) забезпечуються максимальні швидкості обміну по окремих лініях за досить високої продуктивності обчислювальних пристроїв на рівні ЦП;

г) надійність підсистеми зв'язку значною мірою залежить від надійності та живучості технічних засобів ЦП. Вихід із ладу ЦП фактично руйнує підсистему обміну, оскільки всі потоки інформації замикаються через верхній рівень.

Розподілена система з радіальною структурою є дворівневою системою, де на нижньому рівні в підсистемах реалізуються необхідні функції контролю, регулювання, управління, а на другому - в ЦП координуюча мікроЕОМ (або міні-ЕОМ), крім координації роботи мікроЕОМ-сателітів, здійснює оптимізацію завдань управління ТОУ, розподіл енергії, управляє технологічним процесом загалом, обчислює техніко-економічні показники тощо. Вся база даних у розподіленій системі з радіальною структурою має бути доступною координуючої мікроЕОМ для прикладних програм управління на верхньому рівні. Внаслідок цього координуюча мікроЕОМ працює у режимі реального часу і має керуватися за допомогою мов високого рівня.

На рис.3.5 (б, в) зображені кільцева та шинна топології взаємодії рівнів. Ці структури мають низку переваг у порівнянні з радіальною:

а) працездатність підсистеми зв'язку, що включає канал і пристрої зв'язку, не залежить від справності технічних засобів на рівнях автоматизації;

б) є ​​можливості підключення додаткових пристроїв та контролю всієї підсистеми за допомогою спеціальних засобів;

в) потрібні значно менші витрати кабельної продукції.

За рахунок обміну інформацією між ЛА i через канал зв'язку та УС («кожен із кожним») з'являється додаткова можливість динамічного перерозподілу функцій координації спільної роботи підсистем ЛА за нижніми рівнями у разі виходу з ладу ЦП. Шинна (меншою мірою кільцева) структура забезпечує широкомовний режим обміну між підсистемами, що є важливою перевагою при реалізації групових команд управління. Водночас шинна та кільцева архітектура висуває вже значно вищі вимоги до «інтелекту» пристроїв сполучення, а отже, підвищені одноразові витрати на реалізацію базової мережі.

Порівнюючи кільцеву та шинну топології підсистеми зв'язку, слід зазначити, що організація кільцевої структури менш дорога, ніж шинна. Однак надійність усієї підсистеми з кільцевою системою зв'язку визначається надійністю кожного пристрою сполучення та кожного відрізка ліній зв'язку. Для підвищення живучості необхідно застосування подвійних кілець або додаткових ліній зв'язку з обхідними шляхами. Працездатність фізичного каналу передачі для шинної архітектури з трансформаторною розв'язкою не залежить від справності пристроїв сполучення, проте, як і для кільця, вихід з ладу будь-якого пристрою сполучення в найгіршому випадку призводить до повністю автономної роботи вузла підсистеми, що відмовив, тобто до втрати функції управління від рівня ЦП автоматикою вузла, що відмовив.

Явним методом підвищення живучості всієї системи автоматики у разі відмови пристроїв узгодження у підсистемі зв'язку є дублювання пристроїв узгодження у вузлах підсистеми. У кільцевій структурі такий підхід вже мається на увазі при організації подвійних кілець та обхідних шляхів. Якщо надійність безперервного фізичного каналу для нижньої топології не викликає сумнівів, можливе дублювання лише пристроїв сполучення без застосування резервного магістрального кабелю.

Більш дешевим способом підвищення надійності підсистеми зв'язку є використання комбінованих структур, що поєднують у собі переваги радіальних та кільцевих (магістральних) топологій. Для кільця кількість радіальних зв'язків може бути обмежена двома-трьома лініями, реалізація яких дає просте та недороге рішення.

Оцінка таких показників розподілених АСУ ТП, як економічні(Витрати на кабельну продукцію, трасування кабелю, на розробку або придбання мережевих засобів, у тому числі пристрої зв'язку тощо), функціональні(використання групових операцій передачі, інтенсивність обміну, можливість обміну «кожен із кожним»), і навіть показники уніфікації та можливості еволюціїмережі (можливість простого включення додаткових вузлів-абонентів, тенденції до застосування в АСУ ТП) та показники надійності мережі(відмова каналу зв'язку та пристроїв зв'язку або сполучення), дозволяє зробити такі висновки:

а) найбільш перспективною у сенсі розвитку та використання є магістральна організація підсистеми зв'язку;

б) функціональні можливості магістральної топології не поступаються можливостям кільцевої та радіальної;

в) надійнісні показники магістральної структури досить задовільні;

г) магістральна топологія розподіленої АСУ ТП потребує великих одноразових витрат за створення і використання каналу зв'язку та пристроїв поєднання.

Багато в чому завдяки цим особливостям магістральної структури та модульної організації апаратних та програмних засобів у сучасних АСУ ТП магістрально-модульний принциппобудови технічного забезпечення знайшов переважне поширення.

Застосування мікропроцесорів та мікроЕОМ дозволяє ефективно та економно реалізувати принцип функціональної та топологічної децентралізації АСУ ТП. Тим самим можна значно підвищити надійність та живучість системи, скоротити дорогі лінії зв'язку, забезпечити гнучкість функціонування та розширити сферу застосування в народному господарстві комплексів технічних засобів, основним елементом яких є мікроЕОМ або мікропроцесор. У таких розподілених системах управління велике значення набуває стандартизація інтерфейсів, тобто. встановлення та застосування єдиних норм, вимог та правил, що гарантують інформаційне об'єднання технічних засобів у типових структурах АСУ ТП.

Відповідно до вимог до функціонування тепличного господарства з конвекційним теплообміном та системою зрошення схему автоматизації технологічного процесу вирощування сільгосппродукції у блокових стаціонарних теплицях можна подати у вигляді функціональної схеми автоматизації представленої на рис. 3.1.

На схемі автоматизації (див. рис. 3.1) прийнято такі позначення:

• 1 – Повітряна заслінка припливної вентиляції з електроприводом;
• 2 - циркуляційний вентилятор;
• 3 – ТЕН;
• 4 - Повітряна заслінка витяжної вентиляції з електроприводом;
• 5 - електромагнітний клапан контуру зрошення;
• 6 – Форсунки системи зрошення (поливу);
• 7 - Датчик відчинення дверей (або вікон);
• 8, 9 - датчик вологості грунту;
• 10 - Вимірювач вологості та температури повітря.

З розробленої схеми автоматизації архітектуру системи управління доцільно проектувати за трирівневою схемою. На першому (нижньому) рівні забезпечується збір технологічної інформації з вимірювальних перетворювачів та управління встановленими за місцем виконавчими механізмами та релейною автоматикою. Сигнали з вимірювальних перетворювачів температури та вологості обробляються програмованим логічним контролером (ПЛК).

З розробленої схеми автоматизації архітектуру системи управління доцільно проектувати за трирівневою схемою. На першому (нижньому) рівні забезпечується збір технологічної інформації з вимірювальних перетворювачів та управління встановленими за місцем виконавчими механізмами та релейною автоматикою. Сигнали з вимірювальних перетворювачів температури та вологості обробляються ПЛК. За заданим алгоритмом управління режимом мікроклімату формує сигнали, що управляють, на виконавчі механізми контурів управління. Другий рівень забезпечує програмне управління із заданого технологічного процесу вирощування сільськогосподарської культури з посади оператора. Програмна система автоматично перевіряє та контролює температуру, рівень вологості в камері та на поверхні ґрунту за допомогою сенсорів та клапана нагрівального трубопроводу, а також системи зволоження. До обладнання даного рівня відноситься пульт керування та ПЛК, встановлені в пультовій. Промисловий комп'ютер об'єднаний мережею Profibus DP з розподіленим обладнанням та підключений до локального сегменту тепличного господарства через мережу Ethernet на третьому рівні.

На третьому (верхньому) рівні здійснюється централізована обробка інформації про технологічний процес на підприємства мережі Ethernet. Обробка інформації включає контроль за ходом технологічного процесу, витратою теплоносія, протоколювання, архівування та оперативний контроль.

Структурну схему автоматизованої системи управління технологічним процесом регулювання кліматом усередині тепличного середовища зображено на рис. 3.2.

Малюнок 3.1 - Автоматизована система керування мікрокліматом теплиці

Малюнок 3.2 – Структурна схема АСУ МКТ

СТРУКТУРНА СХЕМА І ПРИНЦИП РОБОТИ АСУ

Структурна схема лінії приготування маргарину, де показаний її склад, включаючи виконавчі пристрої та функціонально важливі елементи конструкції, наведено на рис. 1.

Мал. 1.

Процес починається з набору продукту на жирові ваги з баків дезодорованого жиру по 12 лініях і водно-молочні ваги по 4 лініях. Оператор вводить рецепти для обох ваг, тобто вказує, за якою лінією і скільки продукту має бути набрано на ваги. Після того, як набір на ваги закінчено, відбувається послідовне перекачування жирових і водно-молочних компонентів змішувач. Перекачування можливе тільки при порожньому баку, що приймає. Перекачування йде до спорожнення ваг. Після цього починається набір на терези іншої партії компонентів. У змішувачах відбуваються підігрів, рівномірне перемішування продукції та перекачування її в робочий бак. Якщо під час перекачування рівень продукту у робочому баку досягає 95%, процес перекачування припиняється. З робочого бака продукт за допомогою насоса високого тиску подається через охолоджувач, де відбувається кристалізація маргарину, та декристалізатор на фасувальну машину.

СКЛАД ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ СХЕМИ І ОПИС ОСНОВНИХ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ вузлів АСУ

Мал. 2.

За структурними схемами (рис.1, 2) складемо функціональну схему АСУ.

Мал. 3.

МП – мікропроцесор; ЦАП – цифро-аналоговий перетворювач; К – клапан; Н – насос; СМ – змішувач; РБ – робочий бак; ДУ – датчик рівня; ДД-датчик тиску; ДТ-датчик температури; ДВ – датчик ваги; ДВЛ – датчик вологості; КМ – комутатор; АЦП – аналого-цифровий перетворювач.

Мал. 4.

Використовується як пристрій контролю за ТП.

Центральний процесор:

AMD Athlon 64 X2 6000 BOX, ядро ​​Windsor, частота 3000 МГц, Socket AM2, кеш L2 2048 Кб. Середній термін служби – 100000 год.

Материнська плата:

Gigabyte GA-MA790X-DS4, AMD 790X, PCIe, PCI, 4x DDR2533/667/800, SLI/CrossFire. Середній термін служби – 70080 год.

Жорсткий диск: Seagate Barracuda ST3500320AS 500 Гб, SATA II, 7200 об/хв, 16МБ. Середній термін служби – 70080 год.

Рідкокристалічний монітор:

Монітор 18,5" LCD Acer E-Machines E190HQVB, 16:9 HD, 5ms, 5000: 1. Середній термін служби - 60000 год.

2) Мікропроцесор SIMATIC S7-300 - CPU 315-2 DP - PROFIBUS

Використовується як модуль центрального процесора.

Фірма: Siemens

Мал. 5. Мікропроцесор SIMATIC S7-300 - CPU 315-2 DP - PROFIBUS

Характеристики:

1. Центральний процесор для виконання програм середнього та великого обсягу.

2. Висока продуктивність.

3. Вбудований інтерфейс провідного/відомого пристрою PROFIBUS DP; обслуговування систем розподіленого введення-виведення на основі PROFIBUS DP; підтримка інтерфейсу MPI.

4. Робоча вбудована пам'ять обсягом 128 Кбайт, RAM (приблизно 43 K інструкцій); пам'ять, що завантажується - ММС 8 МБайт.

5. Гнучкі можливості розширення; підключення до 32 модулів S7-300 (4-рядна конфігурація).

6. Вхідна напруга: 20.4 – 28.8 В; споживаний струм: від джерела живлення – 800 мА, споживана потужність – 2,5 Вт.

7. ЦПУ/час виконання: логічних операцій – 0,1 мкс, операцій зі словами – 0,2 мкс, арифметичних операцій з фіксованою точкою – 2 мкс, арифметичних операцій з плаваючою точкою – 3 мкс.

8. Вбудовані комунікаційні функції: PG/OP функції зв'язку, обмін глобальними даними через MPI, функції стандартного S7 зв'язку, S7 функції зв'язку (тільки сервер)

9. Системні функції: центральний процесор підтримує широкий спектр функцій діагностики, налаштування параметрів, синхронізації, аварійної сигналізації, вимірювання часових проміжків тощо.

10. Середній термін служби – 70080 год.

3) Високошвидкісний ЦАП/АЦП з підтримкою SM 321

Використовується як перетворювач сигналів з аналогового в цифровий і навпаки.

Фірма: Siemens

Мал. 6. Високошвидкісний ЦАП/АЦП

Характеристики:

1. Кількість входів - 32

2. Номінальна вхідна напруга – DC 24V

3. Поканально програмований коефіцієнт посилення

4. Автокалібрування

5. Загальний споживаний струм - 35 mА

6. Потужність - 5,5W

7. Програмована схема запуску

8. 16-розрядний лічильник (10 МГц)

9. Вихідна напруга 10 В

10. Середній термін служби – не менше 87600 год.

4) Датчик температури із уніфікованим вихідним сигналом Метран-280-1

Використовується як вимірювач температури суміші.

Фірма: Метран

Мал. 7. Датчик температури

Характеристики:

1. Діапазон перетворюваних температур: -50 ... 200 ° С

2. Вихідний сигнал 4-20 мА/HART

3. Цифрова передача інформації з HART-протоколу

4. Дистанційне управління та діагностика

5. Гальванічна розв'язка входу від виходу

6. Підвищений захист від електромагнітних перешкод

7. Мінімальний піддіапазон вимірів: 25 °С

8. Електронний фільтр 50/60 Гц

9. Харчування: 18 - 42 В постійного струму

10. Потужність: 1,0 Вт

11. Міжповірочний інтервал - 1року

12. Середній термін служби – не менше 43800 год.

5) Датчик рівня Rosemount 5300

Використовується як вимірювач рівня заповнення в змішувачі.

Фірма: Метран

Мал. 8. Датчик рівня

Характеристики:

1. Вимірювані середовища: рідкі та сипкі

2. Діапазон вимірів: від 0,1 до 50 м

3. Вихідні сигнали: 4F20 мА із цифровим сигналом на базі протоколу HART або Foundation™ Fieldbus

4. Наявність вибухозахищеного виконання

5. Робоча температура: до 150°C (302°F)

6. Споживання струму в режимі очікування: 21 мА

7. Тиск процесу: від 01 до 345 МПа;

8. Відносна вологість довкілля: до 100%

9. Ступінь захисту від зовнішніх впливів: IP 66, IP67 згідно з ГОСТ 14254

10. Міжповірочний інтервал - 1 рік

11. Середній термін служби – 43800 год.

6) Датчик тиску Rosemount 2088

Використовується як вимірювач тиску в робочому баку.

Фірма: Метран

автоматичний функціональний технологічний маргарин

Мал. 9.

Характеристики:

1. Верхні межі вимірів від 10,34 до 27579,2 кПа

2. Основна наведена похибка вимірів ±0,075%; ±0,1%

3. Вихідні сигнали 4D20 мА/НАRТ, 1D5 В/НАRТ, 0,8D3,2 В/НАRТ

4. Переналаштування діапазонів вимірювань 20:1

5. Додатково: РК індикатор, кронштейни, вентильні блоки

6. Діапазон температури навколишнього середовища від 40 до 85°С; вимірюваного середовища від 40 до 121°С

7. Час відгуку датчика трохи більше 300 мс

8. Нестабільність характеристик ±0,1% від Pmax за 1 рік

11. Середній термін служби – 61320 год.

7) Датчик ваги Omron-D8M

Використовується як вимірник ваги продукту в змішувачі.

Фірма: Omron

Мал. 10.

Характеристики:

2. Цифровий вихід

3. Робочий діапазон температур -10 ... +120 ° С

4. Верхня межа вимірювання: 60 МПа:

5. Номінальне зусилля: 200 Н

6. Повна наведена похибка, трохи більше: 5%

7. Максимальний споживаний струм, не більше:

8. Опір бруківки вхідний, Ом - 450±25,0

9. Опір бруківки вихідний, Ом - 400±4,0

10. Міжповірочний інтервал - 2 роки

11. Середній термін служби – 52560 год.

8) Датчик вологості Omron-4000-04

Використовується як вимірювач вологості в робочому баку.

Фірма: Omron

Мал. 11.

Характеристики:

1. Діапазон вимірюваної відносної вологості: 0 – 100%

2. Вихідний сигнал – напруга

3. Час відгуку – 15 с

4. Номінальний вихідний струм – 0,05мА

5. Діпазон вихідної напруги: 0,8 – 3,9В

7. Корпус SIP 1.27 мм

8. Міжповірочний інтервал - 2 роки

9. Середній термін служби – 43800 год.

Використовується як виконавчий пристрій для дозування компонентів у системі.

Фірма: КЗМЕМ

Мал. 12.

Характеристики:

1. Тип корпусу – прохідний, литий (латунь)

2. Робочий тиск: 0 – 0,1МПа

3. Приєднання муфтове

5. Потужність - 0,15Вт

6. Число спрацьовувань – не менше 500000

7. Час спрацьовування – не більше 1 с

8. Середній термін служби – 26280 год.

Використовується як пристрій для перекачування компонентів у системі.

Фірма: Grundfos

Мал. 13.

Характеристики:

1. Робочий об'єм від 0,12 до 0,34 см 3 /об

2. Робочий тиск до 70 МПа

3. Частота обертання від 500 до 3600 об/хв

Використовується як пристрій для змішування компонентів у системі.

Фірма: «Втілення»

Мал. 14.

Характеристики:

1. Маса – не більше 215 кг

2. Робоча місткість бака – 156 л

3. Продуктивність технічна – не більше 950 л/год.

4. Встановлена ​​потужність – не більше 3 кВт

5. Частота – 50 Гц

6. Середній термін служби – 35040 год.

12) Бак із нержавіючої сталі

Використовується як пристрій для приготування продукту.

Фірма: Unical

Мал. 15.

Характеристики:

1. Об'єм бака - 300 л

2. Максимальна робоча температура – ​​120 C

3. Максимальний робочий тиск – 10 бар

4. Середній термін служби – 26280 год.

Для загального ознайомлення із системою призначена структурна схема (рис. 6.2). Структурна схема -це схема, що визначає основні функціональні частини виробу, їх призначення та взаємозв'язки.

Структура -це сукупність елементів автоматизованої системи, на які вона може бути розділена за певною ознакою, а також шляхи передачі впливу між ними. У випадку будь-яка система може бути представлена ​​такими структурами:

• ? конструктивної -коли кожна частина системи є самостійним конструктивним цілим;
• ? функціональної -коли кожна частина системи призначена для виконання певної функції (повні відомості про функціональну структуру із зазначенням контурів регулювання надаються на схемі автоматизації);

Мал. 6.2.

? алгоритмічної -коли кожна частина системи призначена до виконання певного алгоритму перетворення вхідний величини, що є частиною алгоритму функціонування.

Слід зазначити, що з простих об'єктів автоматизації структурні схеми можуть наводитися.

Вимоги до цих схем встановлює РТМ 252.40 «Автоматизовані системи керування технологічними процесами. Структурні схеми управління та контролю». Згідно з цим документом, конструктивні структурні схеми містять: технологічні підрозділи об'єкта автоматизації; пункти

контролю та управління, у тому числі не входять до складу проекту, що розробляється, але мають зв'язок з проектованою системою; технічний персонал та служби, що забезпечують оперативне управління та нормальне функціонування технологічного об'єкта; основні функції та технічні засоби, що забезпечують їх реалізацію у кожному пункті контролю та управління; взаємозв'язку між частинами об'єкта автоматизації

Елементи структурної схеми зображують як прямокутників. Окремі функціональні служби та посадові особи допускається зображати гуртком. Усередині прямокутників розкривається структура цієї ділянки. Функції автоматизованої системи управління технологічним процесом зазначаються умовними позначеннями, розшифрування яких дається в таблиці над основним написом по ширині напису. Взаємозв'язок між елементами структурної схеми зображують суцільними лініями, злиття та розгалуження - лініями зі зламом. Товщина ліній така: умовних зображень - 0,5 мм, ліній зв'язку - 1 мм, інших - 0,2...0,3 мм. Розміри елементів структурних схем не регламентуються і вибираються на розсуд.

У прикладі (рис. 6.2) наведено фрагмент виконання конструктивної схеми керування та контролю станції водоочищення. У нижній частині розкрито технологічні підрозділи об'єкта автоматизації; у прямокутниках середньої частини – основні функції та технічні засоби пунктів місцевого управління агрегатами; у верхній частині – функції та технічні засоби пункту централізованого управління станцією. Оскільки схема займає кілька аркушів, позначені переходи ліній зв'язку на наступні аркуші і показаний обрив прямокутника, що розкриває структуру об'єкта автоматизації.

На лініях зв'язку між окремими елементами системи управління може бути зазначено напрямок інформації, що передається, або керуючих впливів; при необхідності лінії зв'язку можуть бути позначені літерними позначеннями виду зв'язку, па- приклад: К - контроль, С - сигналізація, ДК - дистанційне управління, АР - автоматичне регулювання, ДС - диспетчерський зв'язок, ПГС - виробничий телефонний (гучномовний) зв'язок і т.д. п.