Диапазон измерения, ˚С 0…+600

Показатель термической инерции, с 20

Масса, кг 1,22

Номинальная статическая характеристика XK(L)

Давление рабочей среды, МПа 16

Защищённость от воздействия окружающей среды со стороны выводов IP55

Виброустойчивость - исполнение N₄ по ГОСТ 12997-84

Вид взрывозащиты - взрывонепроницаемая оболочка по ГОСТ 22782.6-81

Маркировка по взрывозащите 2ExdIICT6.

Материал защитной арматуры - сталь 12X18H10T

Изготовитель: Луцкий приборостроительный завод ПО Электротермия, г. Луцк, Украина.

В качестве элемента 3а выберем фотосигнализатор пламени.

Входной сигнал - низкочастотная пульсация света с длиной волны от1 до 3 мкм в диапазоне 6-12 Гц. Выходной сигнал - замыкание контактов реле контроля пламени.

ТУ 311.00225549.084-92.

ФСП 1.1 42.1878.

Изготовитель: Московский завод тепловой автоматики.

Турбинный расходомер состоит из 3-х основных элементов: турбинный первичный преобразователь расхода 3, вторичный преобразователь частоты вращения 4, регистрирующей измерительной системы 1, 2 - подшипник.

Турбинные приборы в качестве первичного преобразователя имеют как правило аксиальные трубки, оси которых совпадают с осью трубопровода, на имеют механической связи с каким-либо измерительным или счётным устройством, за счёт этого снижается погрешность измерения.

В качестве элемента 2а выберем расходомер фирмы Singer, модель 12 GT; эта модель имеет рабочее давление 10 МПа, расход 4250-415000 м³/ч, погрешность ±1.

Выбор регулятора

Исходными данными к расчёту регулятора являются статические и динамические параметры объекта, то есть коэффициент объекта К_об, чистое запаздывание и постоянная времени . Тип регулятора выбирают исходя из следующих рекомендаций:

• релейный

• непрерывный

- непрерывный

В нашем случае: τ_об=10мин, T_об= 1 час. Исходя из приведённых выше рекомендаций выбираем релейный регулятор.

U

1

0 t, ^оС

1400^о С 1500^о С

Рис. 4. Релейная характеристика регулятора 1в.

Вид релейной характеристики (рис. 4) обусловлен принципом работы САР нагрева купола в режиме нагрева воздухонагревателя. При сгорании газо-воздушной смеси происходит нагрев купола (нижняя ветвь характеристики); когда его температура достигает значения 1500 ^оС (максимальная температура нагрева купола воздухонагревателя составляет 1550 ^оС) регулятор подаёт сигнал на включение вентилятора, который увеличивает подачу воздуха (в результате снижается температура продуктов сгорания, а теплопередача от газов к насадке воздухонагревателя увеличивается, так как возрастает их количество и скорость движения по каналам насадки) и температура купола начинает снижаться. Когда снижение температуры достигает значения в 1400^о С, регулятор посылает сигнал на выключение вентилятора. В результате этого температура купола снова начинает увеличиваться, так как избытка воздуха уже нет (увеличивается температура продуктов сгорания, а теплопередача от газов к насадке воздухонагревателя уменьшается).

Аналогично поступаем и с регулятором 2г. Его характеристика имеет такой же вид, как у 3-х позиционного реле.

Регулятор выдаёт сигнал однооборотному запорному механизму на закрытие заслонки газопровода при увеличении температуры отработанного газа свыше 400 ^оС, т. е. когда насадка воздухонагревателя нагрелась. При температуре газа ниже 200 ^оС регулятор выдаёт сигнал на открытие заслонки - происходит процесс нагрева насадки. Регулятор при регулировании расхода газа должен работать согласно с системой переключения режимов работы воздухонагревателя.

В качестве регулятора выберем программируемый контроллер SIMATIC S7-200, CPU 222 Программируемые контроллеры SIMATIC S7-200 предназначены для построения систем автоматического управления и регулирования, как отдельных машин, так и отдельных частей производственного процесса.

Контроллеры находят применение для управления:

1. прессами;

2. смесителями пластификатора и цемента;

3. насосными и вентиляторами;

4. деревообрабатывающим оборудованием;

5. воротами и дверями;

6. гидравлическими подъемниками;

7. конвейерами;

8. оборудованием пищевой промышленности;

9. лабораторным оборудованием;

10. обменом данными через модем;

11. электротехническим оборудованием и аппаратурой;

На их основе могут создаваться эффективные управляющие устройства, отличающиеся относительно невысокой стоимостью SIMATIC S7-200 позволяют решать широкий спектр задач управления. От замены простых релейно-контактных схем до построения автономных систем управления или создания интеллектуальных устройств систем распределенного ввода-вывода. Программируемые контроллеры S7-200 находят применение там, где основным требованием к системе управления является ее низкая стоимость. Их основные достоинства:

1. Программируемые контроллеры, отличающиеся максимумом эффективности при минимуме затрат.

2. Простота монтажа, программирования и обслуживания.

3. Решение как простых, так и комплексных задач автоматизации.

4. Возможность применения в виде автономных систем или в качестве интеллектуальных ведомых устройств систем распределенного ввода-вывода.

5. Возможность использования в сферах, где применение контроллеров раньше считалось экономически нецелесообразным.

6. Работа в реальном масштабе времени и мощные коммуникационные возможности (PPI, PROFIBUS-DP, AS интерфейс).

7. Компактные размеры, возможность установки в ограниченных объемах

Основные характеристики S7-200:

1). Простота освоения, подкрепляемая наличием специальных стартовых пакетов и технической документации.

2). Простота использования: интуитивно понятный мощный набор инструкций, дружественное программное обеспечение.

3). Работа в реальном масштабе времени.

4). Мощные коммуникационные возможности: работа в сетях PROFIBUS-DP и AS интерфейсе, связь по PPI и MPI, использование свободно программируемых протоколов.

Семейство SIMATIC S7-200 включает в свой состав:

1. 4 типа центральных процессоров различной производительности;

2. 15 типов модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов;

3. 2 коммуникационных процессора для подключения к сетям PROFIBUS и AS-Interface.

Механические характеристики

1. Компактный пластиковый корпус.

2. Простой вариант подключения внешних соединений. Защита всех токоведущих частей пластиковыми крышками.

В качестве центрального процессора контроллера выберем CPU 222 - компактный программируемый процессор с 14 встроенными дискретными входами - выходами и возможностью подключения до 2 модулей расширения.

Технические данные программируемого контроллера SIMATIC S7-200, CPU 222 приведены в приложении I. Модификации процессора CPU 222 приведены в таблице 1.

Таблица 1

Модификации
Модификация	Напряжение питания	Входное напряжение	Выходное напряжение	Выходной ток
выходы постоянного тока	24В, постоянное	24В, постоянное	24В, постоянное	0.75 A, транзистор
релейные выходы	85 … 264В, переменное	24В, постоянное	24В, постоянное 24…230В, переменное	2 A, реле

Для построения систем человеко-машинного интерфейса программируемых контроллеров S7-200 воспользуемся текстовым дисплеем TD 200.

Текстовый дисплей TD 200 является наиболее удобным средством для создания интерфейса оператора с программируемым контроллером SIMATIC S7-200. Дисплей соединяется с контроллером соединительным кабелем, входящим в его комплект поставки, по PPI интерфейсу и не требует использования дополнительного источника питания. TD 200 может быть использован для решения следующих задач: а) отображение сообщений; б) изменение параметров настройки программы; в) ручной запуск и остановка машин и механизмов. Он обладает следующими достоинствами:

1). Удобство пользования.

2). Оперативное управление и мониторинг: отображение текстовых сообщений, изменение параметров настройки системы, установка входов и выходов.

3). Непосредственное подключение к интерфейсу центрального процессора с помощью входящего в комплект поставки кабеля или включение в PPI сеть.

4). Отсутствие необходимости в использовании отдельного блока питания.

5). Настройка параметров из STEP 7 Micro/WIN без использования дополнительного программного обеспечения.

6). Возможность изготовления фронтальной панели с учетом пожеланий заказчика.

7). Выполнение операций адресации и настройки с помощью системы меню.

Параметры настройки текстового дисплея TD 200 сохраняются в памяти центрального процессора программируемого контроллера S7-200. Необходимые части текстовых сообщений и параметры настройки текстового дисплея формируются инструментальными средствами пакета STEP 7-Micro/WIN. Дополнительного программного обеспечения для этих целей не требуется.

В памяти центрального процессора программируемого контроллера S7-200 резервируется специальная область для хранения данных, используемых для организации связи с текстовым дисплеем TD 200. При выполнении функций человеко-машинного интерфейса TD 200 осуществляет непосредственное обращение к этой области памяти центрального процессора.

Для определения параметров настройки текстового дисплея TD 200 используется специальный мастер, встроенный в среду STEP 7-Micro/WIN.

TD 200 выполняет следующие функции:

• Вывод текстовых сообщений: до 80 текстовых сообщений, содержащих до 4 переменных, поддержка кириллицы. Вывод сообщений с подтверждением их получения или сообщений, защищенных паролем. Сохранение текстов сообщений на различных языках в памяти дисплея.

• Отображение и модификация текущих параметров: текущие значения технологических параметров могут отображаться на дисплее и модифицироваться с помощью его клавиш. Например, модификации могут подвергаться заданные значения регулируемой температуры, скорости и т.д.

• Установка состояний входов и выходов с помощью 8 программируемых клавиш: может использоваться для выполнения пуско-наладочных работ, а также реализации операций ручного управления.

Дополнительные функции и характеристики: выполнение операций с плавающей запятой, отображение специальных символов и гистограмм, использование различных блоков данных для подключения к одному центральному процессору нескольких текстовых дисплеев TD 200, использование парольной защиты для доступа к меню, использование различных типов переменных.

TD 200 имеет следующие конструктивные особенности:

• Пластиковый корпус со степенью защиты лицевой панели IP 65.

• Толщина корпуса 27мм: возможность установки в шкафы и пульты управления, а также использования в качестве ручной панели.

• LCD дисплей с внутренней светодиодной подсветкой.

• Эргономический дизайн клавиш, возможность программного определения их назначения.

• Встроенный интерфейс для подключения соединительного кабеля.

Технические данные текстового дисплея TD 200 приведены в таблице 2.