Роголев ВКР (1189727), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

В состав контроллера входят следующие устройства:

а) Блоки центрального процессора: БЦП, БЦП2.

б) МВВ аналоговых сигналов постоянного состава: АI1-8, АIО1-8/4, АIO1-8/0, АIО1-0/4, ТC1-7, ТR1-8.

в) МВВ дискретных сигналов постоянного состава: DI1-16, DIO1-8/8, DО1-16. г) МВВ, имеющие проектно-компонуемый состав:

• модуль ADIO1 для ввода-вывода аналоговых, частотных и дискретных сигналов с повышенным быстродействием;

• модуль AIO2 для ввода-вывода аналоговых и частотных сигналов с повышенным быстродействием;

• блок Т-ADIO1 для ввода-вывода аналоговых, частотных и дискретных сигналов;

• блок Т-DIO1 для ввода-вывода дискретных сигналов.

д) Микроконтроллеры:

• микроконтроллер программируемый МК1;

• блок программируемого микроконтроллера Т-МК1.

ж) Терминальные блоки:

• блок T1-AI для модуля AI1-8;

• блок T1-TC для модуля TC1-7;

• блок T1-TR для модуля TR1-8;

• блок T1-AIO для модулей AIO1-8/4, AIO1-8/4, AIO1-8/4;

• блок Т2-A для модулей ADIО1, AIО2, МК1 (разъем «INOUT-А»);

• блок T1-DI для модуля DI1-16;

• блок T1-DIO для модуля DIO1-8/8 (разъем «INOUT»); ADIО1, МК1 (разъем «INOUT-D»);

• блок T1-DO для модуля DO1-16;

• блоки Т1-DI-8, Т1-DI-8/220, Т1-DI-8/110, Т1-DI-8/24, Т2-DI-8/220, Т2-DI-8/110, Т2-DI-8/24 для модулей DI1-16, DIO1-8/8 (разъем «INOUT»); ADIО1, МК1 (разъем «INOUT-D»);

• блоки Т1-DO-8, Т1-DO-8S, Т1-DO-8R, Т1-DО-8P/220, Т1-DО-8P/110, Т1-DО-8P/24 для модулей DО1-16, DIO1-8/8 (разъем «INOUT»); ADIО1, МК1 (разъем «INOUT-D»).

з) Соединения гибкие:

• соединение гибкое С1-А для модулей AI1-8, AIO1-8/4, AIO1-8/4, AIO1-8/4; TС1-7, TR1-8;

• соединение гибкое С1-D для модулей DI1-16, DIO1-8/8, DО1-16, АDIO1, МК1;

• соединение гибкое С2-А для модулей ADIО1, AIО2, МК1;

• соединение гибкое С2-D-8/8 для модулей DI1-16, DIO1-8/8, DО1-16, АDIO1, МК1.

и) Блок и модули питания:

• блок питания ЯЛБИ.426448.097 (~220 В/=24 В);

• модули питания AС220/5–15 (~220/=5 В); AС220/5R–15 (~220/=5 В; резервирование);

• модули питания DС220/5–15 (=24/=5 В); DС220/5R–15 (=24/=5 В; резервирование).

к) Блок переключения БПР-10. л) Пульт настройки PN1.

м) Панель оператора.

Пример конструкции контроллера приведен на рис. 2.2

Рисунок 2.2 – Конструкция контроллера КРОСС - 500

2.3.9 Конструктивное устройство

Конструкция БЦП состоит из:

• центрального процессора;

• модуля расширения МР, на который устанавливаются интерфейсные платы INT485, INT485-1.

Интерфейсные платы INT485, INT485-1 предназначены для подключения устройств по интерфейсу RS485. Плата INT485 имеет гальваническое разделение 1500 В, у платы INT485-1 нет гальванического разделения от внутренней схемы модуля расширения.

На лицевой панели БЦП имеются:

• вилка «5V» на два контакта «+», «-» для подачи питания на БЦП;

• разъем «OUT1, OUT2» для выдачи информации о состоянии и режиме БЦП;

• разъемы «COM1» - «COM4» для подключения по интерфейсу RS232 (4 канала);

• разъем «Ethernet» для подключения по интерфейсу Ethernet (один канал);

• разъем «KEY» для подключения клавиатуры (нет программной поддержки);

• разъемы «RS485», «RS485-1» для подключения интерфейса RS485 от интерфейсных плат (до четырех каналов);

• кнопка «RST» без фиксации для рестарта БЦП;

• светодиод «ACT», который светится (мигает) и определяет режимы контроллера:

• светодиод «ERR», который светится красным при возникновении отказа БЦП;

• светодиоды «LAN», «LNK», которые светятся при наличии связи по интерфейсу Ethernet;

2.4 Выбор датчика давления

При выборе электрического исполнительного механизма и привода МЭО, руководствовались техническими данными котлоагрегата, и для вычисления крутящего момента был применен прибор "Динамометр", который состоит из силового звена (упругого элемента) и отсчётного устройства.

2.4.1 Описание и работа датчика.

Датчики давления Метран-100 (в дальнейшем датчик) предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование измеряемых величин - давления избыточного, абсолютного, разрежения, давления- разрежения, разности давлений, гидростатического давления нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи, цифровой сигнал на базе HART-протокола, цифровой сигнал на базе интерфейса RS-485 с протоколами обмена ICP или Modbus.

Датчики Метран-100 предназначены для преобразования давления рабочих сред: жидкости, пара, газа (в т.ч. газообразного кислорода и кислородосодержащих газовых смесей) в унифицированный токовый выходной сигнал, цифровой сигнал на базе HART- протокола, цифровой сигнал на базе интерфейса RS-485.

Конструкция датчика модели 1311 представлена на рис. 2.3

Между фланцем 1 и корпусом 2 крепится мембрана 3. К мембране приваривается жесткий центр 4. Жесткий центр с помощью тяги 5 соединен с рычагом тензопреобразователя 8. При измерении избыточного давления (ДИ) и давления-разрежения (ДИВ) давление подается в положительную камеру 6, камера 7 сообщена с атмосферой; при измерении разности давлений (ДД) положительное давление подается в камеру 6, а отрицательное в камеру 7; при измерении разрежения (ДВ) давление подается в отрицательную камеру 7, камера 6 сообщена с атмосферой. Измеряемое давление, поданное в камеру 6 или 7, воздействует на мембрану и перемещает ее. Перемещение мембраны через жесткий центр 4 и тягу 5 передается на рычаг тензопреобразователя. Перемещение рычага вызывает деформацию мембраны тензопреобразователя, с которой жестко соединен рычаг. На мембране тензопреобразователя расположены тензорезисторы. Деформация мембраны тензопреобразователя вызывает изменение сопротивления тензорезисторов, что приводит к возникновению электрического сигнала. Электрический сигнал с сенсорного блока поступает для обработки в электронный преобразователь.

Рисунок 2.3 – Конструкция датчика, модель 1311

Функционально электронный преобразователь с кодом МП1 состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП), блока памяти АЦП, микроконтроллера с блоком памяти, цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), стабилизатора напряжения, фильтра радиопомех и блока регулировки и установки параметров для преобразователя с кодом МП1. Кроме того в электронные преобразователи с кодом МП1входит ЖКИ индикатор.

Конструктивно АЦП, блок памяти АЦП размещаются на плате АЦП, которая объединяется с измерительным блоком в сборочную единицу - сенсор давления. Остальные элементы функциональной схемы размещаются в корпусе электронного преобразователя.

Плата АЦП принимает аналоговые сигналы преобразователя давления, пропорциональные входной измеряемой величине (давлению) (Uр) и температуре (Ut), и преобразовывает их в цифровые коды. Энергонезависимая память предназначена для хранения коэффициентов коррекции характеристик сенсорного блока и других данных о сенсорном блоке.

Для датчика с кодом МП1 микроконтроллер, установленный на микропроцессорной плате, принимает цифровые сигналы с платы АЦП вместе с коэффициентами коррекции, производит коррекцию и линеаризацию характеристики сенсорного блока, вычисляет скорректированное значение выходного сигнала датчика и передает его в цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Цифро-аналоговый преобразователь преобразует цифровой сигнал, поступающий с микроконтроллера, в выходной аналоговый токовый сигнал.

Блок регулирования и установки параметров (для датчиков с кодом МП, МП1) предназначен для изменения параметров датчика. Элементами настройки являются кнопочные переключатели.

При помощи кнопочных переключателей блока управления и регулирования параметров и цифрового индикатора можно работать с датчиком в следующих режимах:

1. Контроль измеряемого давления;

2. Контроль и настройка параметров;

3. Калибровка датчика.

Параметры и символы режимов настроек датчика отображаются на дисплее индикатора. Для защиты параметров настройки датчика на кнопочный переключатель « *» устанавливается накладка. Для контроля, настройки параметров, выбора режимов работы и калибровки датчика с кодом МП1 используется индикаторное устройство. Индикаторное устройство может быть установлено в корпусе электронного преобразователя и подключено к плате микропроцессорного электронного преобразователя датчик с кодом МП1.

На дисплее индикатора датчика с кодом единицах измерения или в процентах от диапазона изменения выходного сигнала. При установлении в датчике процентов от диапазона изменения выходного сигнала в режиме измерения на дисплее индикатора каждые 3с выводится поочередно выходные значения либо в процентах от диапазона изменения выходного сигнала либо в физических единицах.

При включении и в процессе измерения давления датчик выполняет диагностику своего состояния. При включении питания в датчике автоматически проверяется:

• состояние микропроцессора;

• наличие связи с платой АЦП;

• наличие связи АЦП с тензопреобразователем;

• состояние энергонезависимой памяти платы АЦП и платы процессора.

Самодиагностика выполняется во время подготовки процессора датчика к работе (примерно 1,8 с после включения питания датчика), при этом устанавливается выходной ток, на индикаторе отображается:

• номер версии программного обеспечения (ПО) - для датчика с кодом МП 1 ПО версии 3.2 и выше;

• набор точек - для датчиков с ПО более ранних версий.

На рис. 2.4 представлена блок-схема электронного преобразователя микропроцессорного датчика давления с кодом МП.

Рисунок 2.4 – Блок-схема электронного преобразователя микропроцессорного датчика давления с кодом МП

По окончании процесса запуска процессора при исправном состоянии на выходе датчика устанавливается ток, соответствующий измеренному давлению. В процессе измерения давления программа датчика периодически (1 раз за 5 мин) проверяет наличие связи с АЦП и исправность тензопреобразователя. При обнаружении неисправности устанавливается выходной ток и символы ЕЕЕ на цифровом индикаторе. Время установления сигнала неисправности не превышает 200 мс.

При прерывании питания датчика на время не более 20 мс в датчике сохраняется режим измерения давления, т. е. не происходит перезагрузка процессора датчика, показание индикатора соответствует измеряемому давлению и полная самодиагностика не выполняется.

МП1 или на дисплее ВИ или HART-коммуникатора в режиме измерения давления отображается величина измеряемого давления в цифровом виде в установленных при настройке

Электрическая схема электронного преобразователя МП1 позволяет осуществлять контроль выходного сигнала без разрыва сигнальной цепи. Измерение производится вольтметром, максимальному выходному току (20 мА или 5 мА) соответствует напряжение 200 мВ. Схема внешних электрических соединений датчика Метран - 100 представлена на рис. 2.5

Рисунок 2.5 – Выходной сигнал 4-20 мА (двухпроводная линия связи) для датчика с кодом МП1

2.5 Выбор задатчика ручного (РЗД-22)

2.5.1 Описание и работа задатчика ручного

Задатчики ручные РЗД относятся к изделиям Государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП) и рассчитаны на применение в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП) и предназначены для выполнения операций:

• РЗД-22 - ручная установка сигналов задания для стабилизирующих регуляторов и регуляторов соотношения, преобразование одного вида унифицированного сигнала постоянного тока или напряжения в другой;

2.5.2 Технические характеристики

Входные сигналы задатчика РЗД-22 представлены в таблице 2.2, а выходные сигналы задатчика РЗД-22 представлены в таблице 2.3

Таблица 2.2 – Входные сигналы РЗД-22

Таблица 2.3 – Выходные сигналы РЗД-22

Электрическое питание задатчика РЗД-22 осуществляется переменным однофазным током с напряжением 220, 240 или 24 V при отклонении от минус 15 до плюс 10 % и частотой 50 или 60 Hz. Погрешность установки задания по шкале отсчетного устройства в задатчике РЗД-22 в пределах  2,5 %, разрешающая способность задатчиков в пределах 0,5 % от максимального значения выходного сигнала. Погрешность преобразования входных сигналов в задатчике РЗД-22 в пределах 1,5 % от максимального значения выходного сигнала.

Пульсация выходного сигнала задатчика РЗД-22 не превышает 0,3 % от максимального значения выходного сигнала. Мощность, потребляемая задатчиком РЗД-22, не превышает 4 VА. Средний срок службы задатчика – не менее 10 лет.

Схема электрическая принципиальная задатчика РЗД-22 представлена на рисунке 2.6

Задатчик состоит из регулируемого делителя напряжения, усилителя постоянного тока и источника питания. В состав усилителя постоянного тока входят операционный усилитель А и усилитель, собранный на транзисторе V10. В основу работы задатчика положено управление выходным напряжением операционного усилителя, собранного на интегральной микросхеме, с помощью регулируемого делителя напряжения на одном из входов операционного усилителя. Делитель напряжения состоит из потенциометра и набора резисторов, которые могут подключаться параллельно или последовательно к потенциометру в зависимости от диапазона изменения входного сигнала.

Характеристики

Список файлов ВКР