Технологические объекты управления. Разработка систем управления. Выбор средств автоматизации. Автоматические устройства насосных станций. Структурные схемы защит. Принцип построения. Автоматизация очистных сооружений

1.Технологические объекты управления.

2. Методы исследования ТОУ.

     ТОУ – динамическая система хар-ки, которой изменяются под влиянием управляющих и возмущающих воздействий.

     ТОУ могут быть:

1.Машины, механизмы, аппараты в которых протекают технологические процессы.

2.Отдельные участки пр-ва и пр-ва в целом.

3.Отрасли промышленности.

    Технологические процессы протекающие в ТОУ:

1.Гидромеханические процессы. Перемешивание.

2.Тепловые. Нагрвание, охлождение, горение.

3.Масообменные. Характеризует выравнивание вещ. Посредством молекулярной или прямой дефузии.

4.Механическая. Измельчение, дробление, сортировка.

5.Химические. Окисление, ректификация.

   ТП во времени делятся на: А) Непрерывные процессы; Б) Дискретные процессы.

   Параметры ТП:  Физические величины определяющие ход ТП.

   Многие ТОУ хар-ся многими видами ТП, большим числом параметров чем больше  в процессе параметров, тем сложнее процесс автоматизации.

1.Вх. параметры;2.Вых. параметры3.Внутрережимные.

   Тоу могут быть сосредоточенными параметрами, распределенными. Значение всех параметров обеспечивающих нормальный ход сводится в таблицы, которые наз. режимными картами.

6. Системы технологического контроля и дистанционного управления ТП.

Системы технологического контроля и дистанционного управления.

В авт. сист. ТК и ДУ в отличае от АСР осуществляется по разомкнутым каналам.

I канал ТК состоит: 1)Измерительное устройство. (датчик) измер. контролируемый параметр и преобразующий её в форму удобную для ДУ; 2)Линии связи.(для передачи сигналов); 3)Вторичный прибор, показывающий, регистрирующий, сигнализирующий или ус-во регулирования, многофункциональный прибор.

  Канал ТК аналогичен каналу обратной связи АСР.

  II Канал ДУ состоит: 1)Орган ручного управления (кнопки, ключи, тумблеры); 2)Линия связи (передача комманд вкл откл, закрыто открыто); 3)ИМ; 4)Рег. орган.

  Коммандное воздействие на ИМ поступает при включении органа ручного управления оператора.

  Канал ДУ и ТК образуют замкнутый контур управления только через человека оператора, число каналов ТК обычно больше числа каналовДУ, т.к. авт. система управления ТП имеет большое число параметров измерения с помощью которых оператор корректирует установкиавт. Регуляторов.

  Вводит в работу или останавливает агрегаты осуществляя ДУ ИМ обеспечивая оптимальный ход ТП

9. Виды и типы схем. Структурные схемы управления.

   По типам схемы делятся: 1)Струтурные (1); 2)Функциональные (2); 3)Принципиальные (3); 4)Монтажные (4); 5)Подключение (5); 6)Общие (6); 7)Расположения (7); 8)Прочие (8); 9)Объединенные (0)

   Совмещенной схеме присваивают шифр схемы, тип которой имеет наименьший порядковый номер: 1)Электрические (Э); 2)Пневматические (П); 3)Гидравлические (Г); 4)Автоматизации (А); 5)комбинированные (С); 6)Газовые (Х); 7)Вакуумные (В); 8)Оптические (Л).

    Присваивают шифр схемы с которой он выпускается. Таблицы соединений может выпускаться отдельным документом. Явл. нормативно техническими документами определяющими в зависимости от назначения типы и основные параметры изделия.

   Конструкцию узлов способ их установки. Применение типовых чертежей позволяет сократить объем проектной документации, т.к. моно многократно использовать чертежи.

  По типовым чертежам изготовляется большая номенклатура изделий, что позволяет свести строительные, монтажные работы к выполнению сборочных операций.

   Классификация ТЧ по назначению.

1)Монтажные (ТМ).

2)Чертежи типовых конструкций (ТК).

3)Чертежи заклодных конструкций (ЗК).

     Структурные схемы управления.

  Одноуровневые централизованного управления (осуществяют управление объекта с одного пульта

  Одноуровневые децентрализованного управления осуществляется с нескольких ПУ.

  Многоуровневые применяется для управления сложных объектов.

  Имеется ЦПУ на который поступает информация с промежуточных уровней.

Вывод: а)Для несложных объектов – одноуровневые; б)На сложных объектах состоящих из отдельных комплексов удаленных – одноуровневые децентрализованные; в)На сложных объектах, где требуется большая ответственность, применяются многоуровневые (энергитические, энергоемкие, объекты хим опасности).

     Структурные схемы регулирования.

Для АСР могут составлятся схемы упращенные которые наз. скелетными.

23. Автоматические устройства насосных станций.

Насосная станция как ТОУ легко поддается автоматизации, процессы связанные с пуском остановкой и контролем, за состоянием насосно-силового оборудования осуществляются в строго установленной последовательности, авт. ус-ми.

1)Контролируемые параметры: 1)Давление во всасывающих и напорной линиях (патрубках); 2)Температура подшипников насосов и эл. двиг; 3)Наличие U на вводных шинах насосной станции и на шинах автоматики; 4)Защита агрегатов от КЗ.

  Виды техн. процессов на насосных станциях: 1)Возникновение передачи импульсов на пуск и останов агрегатов; 2)Выдержка времени перед пуском и м/д отдельными процессами; 3)Вкл. одного или нескольких насосных агрегатов; 4)Создание и поддержание необходимого разряжения перед насосом; 5)Открытие и закрытие задвижек на трубопроводах в определенные моменты; 6)Контроль за выполнением насосным агрегатом уст. режима; 7)Откл. работающего агрегата при нарушении и вкл. резерва; 8)Передача сигналов о работе и аварийных ситуациях агрегатов на диспетчерский пункт; 9)Защита агрегатов при авр. ситуациях; 10)Отопление вентиляции станций; 11)Вкл. откл. дренажных насосов.

  Требования к системе управления: 1)Надежность; 2)Простота обслуживания в эксплуатации; 3)На точность регулирования не накладывается жесткие требования.

  Исп. принцип.двухпозиционное регулирование открыто закрыто, вкл. выкл.

3.Система управления технологическими объектами.

СУ = ТОУ + УС.

  ФГУ – функционально групповое управление ТО разбивается на группы по функциональному назначению. Для которых состовляются функцион. Схемы и схему управления.

  Управление – действие направленное на поддержание оптимального хода технологического процесса и на улучшение функц-ния ОУ.

  Управляющая система.

   Это совокупность персонала и автоматических устройств связанных общей задачей управления.

   Авт. ус-ва вх. в УС делятся по функциональным признакам:

1.Ус-во контроля – служат для получения информации о состоянии объекта и условий его работы. Выполняется в виде отдельных приборов для визуального контроля за ходом ТП или явл. Сост. Др. ус-тв. Устанавливается по месту или на ЩУ.

2.Ус-во регулирования – служат для поддержания рег. параметров на заданном значении или по заданному закону.

3.Ус-во программного управления – служит для управления процессом путем вкл. и откл. Различных машин и мех. по заданной программе.

4.Ус-во сигнализации – для оповещения персонала о нарушении нормального хода ТП. (звуковая и световая). Технологическая: а.Предупредительная б.Аварийная. Сигнализация положения и коммандная.

5.Ус-во блокировки – служат для предотвращения неправельной последовательности действий: вкл. и откл. мех. и аппаратуры в аварийных ситуациях.

6.Ус-во автоматических защит – служат для предотвращения аварий.

7.ДУ – для управления на расстоянии рег. органом, запорными или отдельными мех.

8.Теле управление – управление на расстоянии различными объектами осущ. с помощью теле механических ус-тв позволяющие передавать большое кол-во упр. сигналов.

Телеуправление = телеизмерение + телесигнализация.

9.Ус-во ВТ – могут выполнять большинство из перечисленных функций.

    В зависимости от назначения все системы автоматического управления могут быть разбиты на системы авт. регулирования и более сложные системы осущ-щие экстремальное регулирование, самонастройку выбор наилутших режимов работы системы управления.

5. Разработка систем управления. Выбор средств автоматизации.

Функционирование СУ оценивается показателем эффективности.

   Определяется цель управления.

В стабилизирующих СУ целью управления явл. поддержание показатея эффективности на заданном значении в оптимальных системах управления целью управления явл. поддержание показателя на оптимальном значении.

  Чтобы система достигла цели управления необходимо: 1)Изучить св-ва ТОУ; 2)Подобрать соответствующую УС.

   Разработку систем управления начинают с выбора параметров: 1)Контролируемых; 2)Регулируемых; 3)Сигнализируемых.

  Изучаются места приложения возмущений в систему и их величина. Выбрать способы защиты, способы блокировок, технические средства автоматизации.

   Основная задача – минимизация числа параметров управления.

    Выбор средств автоматизации.

  Выбор должен осуществлятся технически грамотно и экономически обосновано.

Условия выбора:

1)Для контроля и регулирования параметров выбирать однотипные автоматические ус-ва.

2)Отдавать предпочтение серийным изделиям изготовленным на производстве.

3)При сложных и тех. использовать современную ВТ.

4)Для местного контроля рекомендуется применять простые и надежные приборы.

5)Класс точности прибора должен соответствовать техническим требованиям.

6)Учитывать наличие агрессивных сред и влажности.

7)Применять многоточечные приборы и машины централизованного контроля при большом кол-ве одинаковых параметров.

11. Структурные схемы защит. Принцип построения.

  Схемы выполняются по заданию с соблюдением “Технических условий на выполнение технологических защит и блокировок”

  Служат для предотвращения аварии оборудования в случае отклонения параметров за допустимый предел.

   Действие защит: 1)Закрытие или открытие запорных органов и рег. клапанов; 2)Пуском или остановом основного оборудования; 3)Пуском или остановом вспомогательного оборудования.

    Ус-во защиты устанавливаются для контроля наиболее ответственных параметров отклонение которых вызывает нарушение нормального хода ТП и повреждение оборудования.

    Защита вступает в действие только тогда когда другие авт. ус-ва не могут справится.

    Различают защиты: Тепловые – авт. защитные ус-ва обслуживают тепловую часть. Электрические.

    Рег. давления прямого действия уст. в котлах. Боьшинство современных защитных уст-тв представляют собой сис. непрямого действия. Действие тепловой защиты увязывается с эл-кой блокировкой которая позволяет вкл. и откл. эл-кие пусковые ус-ва вспомогат. механизмов в определенной последовательности.   Прмимер: Авар. Останов ДС  Эл.бл.    откл.ДВ и откл ТПУ.

Вывод: Авт. защиты воздействуют на объект в искл. случаях. 1)В предаварийном режиме; 2)В авар. режиме; 3)При резких сбросах нагрузки.

   По принципу воздействия А№ разделяют: 1)Основные. К ним относятся ус-ва действие которых приводитк останову основного оборудования или глубокому снижению нагрузки; 2)Местные защитные ус-ва предотвращают развитие аварии без останова