Курсовая работа: Проектирование систем автоматизации струйной сушилки

Cодержание

ВВЕДЕНИЕ

Уровень автоматизации отечественных производств пищевых и химических предприятий пока уступает уровню, достигнутому в других отраслях. Это объясняется следующими основными причинами:

- слабой механизацией и автоматизацией вспомогательных процессов, наличием трудоемких операций и аппаратов периодического действия;

- не достаточной изученностью процессов с точки зрения возможности их автоматизации;

- отсутствием необходимых средств автоматизации, особенно приборов для анализа вещества;

Именно поэтому управление большинством технологических процессов осуществлялось вручную, по данным лабораторных анализов.

При ручном управлении наблюдаются частые отклонения регулируемых параметров на величину, превышающую допустимые пределы, что отрицательно сказывается на качестве продукции.

Как показывает отечественный и зарубежный опыт, построение эффективной автоматизированной системы управления технологических процессов (АСУТП) возможно при системотехническом подходе к решению задачи автоматизации, для чего необходимо: доскональное знание объекта управления (наличие математического описание объекта и алгоритмов управления), соответствие технологии и оборудования современным требованиям, наличие необходимых средств автоматизации (источники информации, средства ее передачи, исполнительные органы, управляющие комплексы, и др.).

Выбор принципиальной схемы регулирования и регулирующей аппаратуры зависит от значений допускаемых отклонений параметров технологического процесса, а также от характера возмущений. Если в объекте имеются незначительные возмущения, можно обойтись простой одноконтурной системой регулирования. При жестких требованиях к отклонениям регулируемой величины от заданного значения надо компенсировать самые малые и редкие возмущения. В этом случае лучшие результаты дает применение многоконтурных систем. Что бы исключить неблагоприятные влияния значительной инерционности объектов автоматизации на качество переходных процессов, целесообразно применить каскадные системы регулирования.

1 Описание функциональной схемы автоматизации

Схема автоматизации построена на базе контроллера Omron CJ1, укомплектованного соответствующим набором модулей ввода/вывода. Контроллер связан с ЭВМ через сеть Ethernet, которая используется для вывода на экран значений технологических переменных и их регистрации.

В топку 1 по трубе подаётся вторичный воздух. В трубе измеряется его. Расход воздуха измеряет расходомер Метран-350 (поз. 1а), с которого сигнал тока 4-20 мА поступает на модуль аналогового ввода CJ1W-AD081-V1 контроллера OMRON CJ1. Комплект приборов представлен в таблице 1.1

Таблица 1.1 – Комплект 1 приборов и средств автоматизации

Потом в трубу с топливом поступает первичный воздух. Он поступает по трубе в которой измеряется расход и влажность. Расход воздуха измеряет расходомер Метран-350 (поз. 3г), с которого сигнал тока 4-20 мА поступает на модуль аналогового ввода CJ1W-AD081-V1 контроллера OMRON CJ1. После обработки сигнала с модуля дискретного вывода CJ1W-OC211 контроллера OMRON CJ1 на магнитный пускатель (поз. 3е) подаются управляющие импульсы, в следствие чего изменяется степень открытия исполнительного механизма Samson 240 (поз. 3д), что приводит к изменению подачи воздуха. После топлива поступает по трубе в топку. Оно поступает по трубе в которой измеряется расход. Расход воздуха измеряет расходомер Метран-350 (поз. 3а), с которого сигнал тока 4-20 мА поступает на модуль аналогового ввода CJ1W-AD081-V1 контроллера OMRON CJ1. После обработки сигнала с модуля дискретного вывода CJ1W-OC211 контроллера OMRON CJ1 на магнитный пускатель (поз. 3б) подаются управляющие импульсы, в следствие чего изменяется степень открытия исполнительного механизма Samson 240 (поз. 3в), что приводит к изменению подачи воздуха. Комплект приборов представлен в таблице 1.2

А для измерения влажности используется датчик НМР 155( поз 4а и 4б) с которых сигнал тока 4-20 мА поступает на модуль аналогового ввода CJ1W-AD081-V1 контроллера OMRON CJ1. Комплект приборов представлен в таблице 1.3.

Таблица 1.2 – Комплект 3 приборов и средств автоматизации

Таблица 1.3 – Комплект 4 приборов и средств автоматизации

Далее по трубам он поступает в сушилку 2. В этот момент по трубам в темлообменник суспензии поступает теплоноситель и суспензия. На выходе темлообменника суспензии осуществляется измерение температуры при помощи датчика температуры ТСП-0595 EX (ТТ-5а), с которого аналоговый сигнал 4..20 мА поступает на электропневматический преобразователь ЭП-3211 (TY-5б), с которого унифицированный пневматический сигнал поступает на вторичный показывающий прибор ПВ 10.1П (TI-5в), а с него на регулятор ФР0098 (TC-5г), который изменяет степень открытия клапана Samson 3321 (5д), который изменяет подачу щелочи. Комплект приборов представлен в таблице 1.4.

Таблица 1.4 – Комплект 5 приборов и средств автоматизации

Дальше по трубе в которой измеряется расход жидкость поступает в сушилку 2.Расход жидкости измеряет расходомер Метран-350 (поз. 2а), с которого сигнал тока 4-20 мА поступает на модуль аналогового ввода CJ1W-AD081-V1 контроллера OMRON CJ1. После обработки сигнала с модуля дискретного вывода CJ1W-OC211 контроллера OMRON CJ1 на магнитный пускатель (поз. 2б) подаются управляющие импульсы, в следствие чего изменяется степень открытия исполнительного механизма Samson 240 (поз. 2в), что приводит к изменению подачи воздуха. При полном открытии клапана загорается лампа HL1 c модуля дискретного вывода CJ1W-OC211 контроллера OMRON CJ1. Для сигнализации состояния клапан подключен к модулю дискретного ввода CJ1W-ID232 контроллера OMRON CJ1. Комплект приборов представлен в таблице 1.5

Таблица 1.5 – Комплект 2 приборов и средств автоматизации

В сушилке 2 измеряется уровень и температура. Уровень измеряется ультразвуковыми уровнемерами Rosemount 3100 (поз. 6а), с которых сигналы тока 4-20 мА поступают на модуль аналогового ввода CJ1W-AD081-V1 контроллера OMRON CJ1. Комплекты приборов представлены в таблицах 1.6

Таблица 1.6 – Комплект 6 приборов и средств автоматизации

Температура жидкости измеряется датчиком температуры ТСП-0595 EX (поз. 7а), с которого сигнал тока 4-20 мА поступает на модуль аналогового ввода CJ1W-AD081-V1 контроллера OMRON CJ1. Комплект приборов представлен в таблице 1.7

Таблица 1.7 – Комплект 7 приборов и средств автоматизации

После сушилки 2 жидкость по трубам поступает в сепаратор 4.Далее отработанный сушильный агент поступает в трубу.

А по другой трубе из сушилки 2 по трубе, в которой измеряется влажность и размер выходит сухой материал.