Автоматизация процесса плавки стали в ДСП-0.5, страница 16

2.3 Выбор приборов и средств автоматизации

На функциональной схеме изображены все средства автоматизации, необходимые для контроля и регулирования параметров, которые в свою очередь обеспечивают стабильность работы связанных между собой агрегатов.

1.Автоматический контроль температуры

Наиболее важными параметрами в нашей схеме является температура металла и футеровки стен печи. Для их регулирования необходимы следующие средства автоматизации:

Как правило, контроль температуры жидкой стали в ванне ДСП осуществляется термопарами. В качестве датчика выбираем термопару кратковременного погружения с термоэлектродами платина с родием, применяется для измерения температуры жидких сред, не разрушающих материал защитной арматуры. Для диапазона 1400 - 1600⁰С подходит термопара (Pt10% Rh/Pt), пределы измерения которого до 1600⁰С.

Для измерения температуры охлаждающей воды в качестве датчика выбираем термопреобразователь сопротивления платиновый, применяется для измерения температуры жидких, газообразных и сыпучих сред, не разрушающих материал защитной арматуры. Для диапазона 30 - 80⁰С подходит термометр сопротивления (Pt100) класса допуска А, пределы измерения которого 0…300⁰С.

Для измерения температуры отходящих газов в качестве датчика выбираем термометр сопротивления типа ТСМУ – Метран – 276 (диапазон -50 - 600⁰С). Для диапазона 400 - 500⁰С.

В качестве вторичного прибора выберем показывающий и регистрирующий прибор ДИСК-250, предназначенный для измерения и регистрации активного сопротивления, силы и напряжения постоянного тока, а также неэлектрических величин, преобразованных в указанные сигналы.

ДИСК-250 имеет входные искробезопасные электрические цепи уровня ia. Прибор, устанавливаются только вне взрывоопасных помещений, и имеет маркировку ExiaII С.

Все приборы серии ДИСК-250 могут работать с серийно выпускаемыми датчиками, не имеющими собственного источника питания, индуктивности, емкости, которые могут устанавливаться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок.

Приборы рассчитаны на работу с входными сигналами от термопреобразователей сопротивления с номинальной статической характеристикой преобразования 0–5 и 4–20 мА; 0–5 и 0–10 В, 0–50, и 0–100 мВ.

Диск-250 и его разновидности имеют следующие выходные устройства:

1) Устройство преобразования входных сигналов в выходной не­прерывный электрический сигнал 0–5 или 4–20 мА;

2) Пропорционально-интегральное регулирующее;

3) Регулирующее с бесконтактным и контактным (релейным) выходом для формирования трехпозиционного закона регулирования с независимой установкой нижнего и верхнего пределов зоны регулирования;

4) Два двухпозиционных устройства сигнализации с релейным выходом.

Установки предназначены для работы в закрытых помещениях без агрессивных сред при температуре окружающего воздуха от 5 до 50 ⁰С и верхнем значении относительной влажности 80% при 35 °С и более низких температурах без конденсации влаги. Они являются восстанавливаемыми изделиями и не создают индустриальных радиопомех.

 Диск-250 наиболее оптимальный вариант. В пользу этого говорит и то, что он обладает унифицированным выходным сигналом возможностью подключения к ЭВМ.

2. Регулирование давления под сводом печи и контроль давления воды

Для регулирования давления под сводом печи и давления охлаждающей воды  необходимы следующие средства автоматизации:

В качестве первичного преобразователя для измерения давления выбран датчик давления Метран-22, который установлен под сводом печи. Предназначен для измерения избыточного, абсолютного давления, разрежения, давления-разрежения, разности давлений. В качестве показывающего и регистрирующего прибора выбираем ДИСК-250, с него сигнал   поступает на микроконтроллер Simatic S7-400.

3. Микроконтроллер