Розроблення алгоритмічної структури (схеми керування). Вибір конфігурації контролера і схем підключення. Вибір технічних засобів автоматизації

Подачу повітря(степінь відкриття заслінки) регулюємо ручним за датчиком через контролер.

Схема керування технологічним об’єктом наведена на рис.1.1

Рис.1.1 – Схема керування технологічним об’єктом

2. Вибір конфігурації контролера і схем підключення

2.1 Вибір технічних засобів автоматизації

Вибір технічних засобів будемо здійснювати на основі структурної схеми автоматизації трубчатої печі. Усі регулятори реалізуємо програмно на мікропроцесорному контролері МІК-51.

Мікропроцесорний контролер МІК-51

МІК-51 - це компактний малоканальний багатофункціональний мікропроцесорний контролер, призначений для автоматичного регулювання та логічного управління технологічними процесами. Він призначений для застосування в електротехнічній, енергетичній, хімічній, металургійній, харчовій, цементній, скляній та інших галузях промисловості.

Архітектура контролера забезпечує можливість вручну або автоматично включати, відключати, перемикати і реконфігурувати контури регулювання, причому всі ці операції виконуються безударно незалежно від складності структури управління. У поєднанні з обробкою аналогових сигналів контролер МІК-51 дозволяє виконувати також логічні перетворення сигналів і виробляти не тільки аналогові або імпульсні, але і дискретні команди управління. Логічні функціональні блоки формують логічну програму крокового управління із завданням контрольного часу на кожному кроці. У поєднанні з обробкою дискретних сигналів контролер дозволяє виконувати також різноманітні функціональні перетворення аналогових сигналів і виробляти не тільки дискретні, але і аналогові керуючі сигнали.

МІК-51 містить засоби оперативного управління, розташовані на лицьовій панелі (рис. 1.1) контролера. Ці засоби дозволяють вручну змінювати режими роботи, встановлювати завдання, управляти ходом виконання програми, вручну управляти виконавчими пристроями, контролювати сигнали і показувати помилки.

Стандартні аналогові і дискретні датчики і виконавчі пристрої підключаються до контролера МІК-51 за допомогою індивідуальних кабельних зв'язків. Усередині контролера сигнали обробляються в цифровій формі.

Рис. 2.1 - Загальний вигляд контролера МІК – 51

Всі зовнішні ланцюги, крім ланцюгів електроживлення, підключаються до контролера за допомогою клемно-бл очних з'єднувачів КБЗ. Клемно-блочні з'єднувачі підключаються до контролера через роз'єм розташований на задній стінці приладу. Всі зовнішні ланцюги підключаються до контролера МІК-51 через 3 роз'єми розташованих на задній стінці приладу.

Клемно-блочні з'єднувачі призначені для монтажу на рейку DIN35x7, 5 EN50022.

Схема підключення контролера МІК-51 залежить від модифікації клемно- блочного з'єднувача.

Рис. 2.2 – Клемно-блочний з’єднувач КБЗ – 29 – 01

Контролер МІК-51 являє собою комплекс технічних засобів. До його складу входить центральний мікропроцесорний блок контролера, клемно- блочний з'єднувач та модуль розширення.

Для вибору моделі контролера і його конфігурації необхідно визначитись з переліком технічних засобів автоматизації, які будуть використовуватись для реалізації алгоритму управління. При цьому дуже важливо знати параметри сигналів від датчиків і на виконавчі механізми. На рис. 2.1  наведена спрощена функціональна схема автоматизації на якій показані датчики і виконавчі механізми, а також типи сигналів для їх підключення до мікропроцесорного контролера (МІК-51)

Рис. 2.3 - . Спрощена схема автоматизації трубчастої печі:

ВД – входи дискретні; ДВ – виходи дискретні; ВА – входи аналогові; АВ – аналогові виходи; ВІ – входи імпульсні; ІВ – імпульсні виходи

Вибір технічних засобів для реалізації алгоритму управління:

·  Для вимірювання температури димових газів t_г=700°С (ТЕ) – термометр опору (ТСПУ-9304) з вбудованим нормуючим перетворювачем і вихідним сигналом 0 – 20 мА. Вхідний аналоговий сигнал (01)

·  Для вимірювання температури виходу продукту t=450°С (ТЕ) – термометр опору (ТСПУ 002-10) з вбудованим нормуючим перетворювачем і вихідним сигналом 0 – 20 мА. Вхідний аналоговий сигнал (02)

·  Перемикач (контура регулювання) (SА) – два вхідних дискретних сигнали: 01 – при виборі контура №1, 02 - при виборі контура №2

·  Клапан Кл 1 – пневматичний клапан з аналоговим електропневматичним перетворювачем. Управляючий сигнал 0 – 20мА. Аналоговий вихідний сигнал – 02

·  Клапан відсікаючий (заслінка) – пневматичний клапан з аналоговим електропневматичним перетворювачем. Управляючий сигнал 0 – 20 мА. Аналоговий вихідний сигнал – 01

Стисла технічна характеристика підібраних технічних засобів автоматизації

Короткі технічні характеристики термоперетворювача опору ТСПУ