Антиплагиат (1230895), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Но имеется достаточное число проектов АСУТП, предусматривающих в своей структуреинтерфейсные контроллеры (концентраторы).В зависимости от задач, решаемых системой управления, контроллеры могут выполнять большой набор функций. К основным(базовым) функциям локальных контроллеров относятся:сбор и первичная обработка информации о параметрах технологического процесса и состоянии оборудования;;хранение технологической и вспомогательной информации;;автоматическая обработка технологической информации;;формирование управляющих воздействий - дискретное управление и регулирование;;исполнение команд с пункта управления;;самодиагностика контроллера;;обмен информацией с верхним уровнем управления.Функция «Сбор и первичная обработка информации» подразумевает:циклический опрос устройств связи с объектом (УСО);;аналогово-цифровое преобразование сигналов;;первичную обработку сигналов для компенсации воздействия помех (фильтрация сигналов);;определение достоверности информации по о��клонениям сигналов датчиков за пределы измерительного диапазона.Функция «Хранение технологической и вспомогательной информации» обеспечивает запись и хранение в памяти контроллератехнологических данных и данных, обеспечивающих заданный режим работы технологического оборудования.
Данная функциятакже обеспечивает сохранность информации при отказах технических средств или питания.Реализация функции «Автоматическая обработка технологической информации, формирование управляющих воздействий»предполагает дискретное управление в соответствии с алгоритмами управления, разработанными на этапе проектированиясистемы, и регулирование (стабилизация технологических параметров на заданном уровне) по стандартным (П, ПИ, ПИД) илиспециализированным алгоритмам.Функция «Исполнение команд с пункта управления» обеспечивает возможность вмешательства оперативного персонала вавтоматическое ведение технологического процесса.
При этом оперативный персонал может осуществлять пуск, отключение,переключение технологического оборудования, а также выполнять режимное управление процессом - задавать уставкирегулирования, уровни срабатывания блокировок, сигнализаций, алгоритмов автоматического ввода резервного оборудованияи др.Функция «Самодиагностика контроллера» включает в себя проверку работоспособности как технических, так и программныхсредств контроллера с оповещением оперативного персонала.Функция «Обмен информацией» является одной из важнейших функций контроллера. Эта функция осуществляется вавтоматическом режиме и реализуется специализированными средствами контроллера с использованием протоколов приема/передачи данных.3.3.2 Выбор контроллераДля исполнения среднего уровня выбираем контролер Modicon M258.
Программно-логический контроллер [1]Modicon M258 - серия промышленных микроконтроллеров Schneiderдля задач автоматизации производства малого уровня. Контроллеры Modicon M258 построены по модульному принципу и могутработать в реальном масштабе времени, применяются для построения простых узлов местной автоматики или узловкомплексных систем автоматического управления. Контроллеры Modicon M258 поддерживают обмен данными через сетиIndustrial Ethernet/PROFINET, а также PtP (Point-to-Point) соединения.
Программируемые микроконтроллеры Modicon M258 имеюткомпактные пластиковые корпуса со степенью защиты IP20, могут монтироваться на стандартную 35 мм профильную шину DINили на монтажную плату и работают в диапазоне температур от 0 до +60 °C. Они способны обслуживать от 4 до 42 дискретныхи до 4 аналоговых канала ввода-вывода.Технические данные контроллера приведены в таблице 5.Таблица 5 - Технические данные микроконтроллера [1]Modicon M258LD42DT4LНаименованиеЗначение параметра12Напряжение дискретного входы24 ВРазрешение аналогового входа12 битТип аналогового входа+/- 10 В, 4…20 мАЛогика дискретного выходаИсточникВходной импеданс6 кОмВстроенная ОЗУ64МБ[23]Встроенная рабочая память25 КБhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13568093&repNumb=19/2126.06.2015АнтиплагиатЭнергонезависимая память для сохранения данных2 КБАдресное пространство ввода-вывода1024 байт на ввод/ 1024 байт на вывод[1]Количество входов счета8х200 кГцПределы напряжения питания20.4…28.8 ВИнтерфейс Ethernet1xRJ45, 10/100 Мбит/сТип встроенных клемм2 свободных PCI слота1 изолированный последовательный каннал USB типа A, 480 Мбит/с1 изолированный последовательный каннал mini B USB, 480 Мбит/с1 изолированный последовательный каннал розетка RJ45, Modbus ведущий/ведомый RTU/ASCII or текстовый (знаковый) резжим ASCII(RS232/RS485), 300...115200 бит/с1 изолированный последовательный каннал розетка RJ45, Ethernet Modbus TCP/IP ведомый (10BASE-T/100BASE-TX)Окончание таблицы 512Количество каналов системы локального ввода-вывода:каналов ввода/вывода дискретных сигналов, не более 8 / 642 / 40144 / 140каналов ввода/вывода аналоговых сигналов, не более2 / 110 / 534 / 17Выбираем центральный процессор LD42DT4L который имеет питание =24В, 14 DI =24В, 10 DO =24В/0.5А, 2 AI 0…10 B/10 бит.Согласно таблице 4 требуется 2 аналоговых входа, 36 дискретных входов и 12 дискретных выходов.
Для получения нужногоколичества дискретных входов и выходов выбираем дополнительные модули.Список дополнительных модулей приведен в таблице 6.Таблица 6 - Список дополнительных модулейНаименованиеПараметрыМодули ввода-вывода дискретных сигналовSM 122116 DI =24 BSM 12238 DI =24 B + 8 DO =24 B/ 0.5 AКоммуникационные модулиСМ 1241RS 485, PtP соединение, протоколы ASCII, USS, ModbusRTUКоммутаторCSM 12774-канальный коммутатор IndustrialEthernet, 4 x RJ45, 10/100 Мбит/сБлок питанияРМ 1207Вход: ~115/ 230 В, выход: =24 В/ 2.5 А4 [1]РАСЧЁТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА4.1 Расчёт и выбор насосных агрегатовВ течение суток водопотребление неравномерно.
На рисунке 2 представлен примерный график суточного потребления.Рисунок 2 - График суточного потребления воды.Согласно рисунку 2 максимальное водопотребление приходится на утреннее (с 8 до 10) и вечерние (с 20 до 22) часы. Насосывыбираются с таким расчётом, чтоб обеспечить максимальную подачу (расход) в часы пик и [1]во время пополнения пожарного водозабора.По заданию на станции второго подъёма предусмотрена установка 2х насосных агрегатов работающих в дневное время суток,каждый из которых должен обеспечивать максимальный расход воды в часы пик составляющий [1]ОН =600(м3/ч), и одного насосного агрегата работающего в ночное время суток обеспечивающего водопотребление ОН=200(м3/ч),максимальный напор НН=90 м, номинальное КПД ηН =80%.Мощность насоса в кВт в рабочей точке определяется по формуле:Р=ρ∙ HH∙QH∙9,813000∙ηH∙10-3 ,где - плотность перекачиваемой среды в кг/м3 , плотность воды составляет 1000 кг/м3.[1]Для насоса обеспечивающего ОН =600(м3/ч) согласно формуле (4.1)Р=1000∙90∙600∙9,813000∙0,8∙10-3=220,75 кВтДля насоса обеспечивающего ОН =180(м3/ч) согласно формуле (4.1)Р=1000∙90∙200∙9,813000∙0,8∙10-3=73,57кВтhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13568093&repNumb=110/2126.06.2015АнтиплагиатНасосный агрегат выбираем из условияИз каталога выбираем насосные агрегаты типа: 1Д 630-90 и 1Д 200-90.Насосы центробежные [1]горизонтальные двустороннего входа фирмы Гидромашсервис и агрегаты электронасосные на их основе, предназначены для перекачки воды ипрочих жидкостей, имеющи�� схожие сводой свойства по вязкости до 36х10-6 м2/с (36 сСт) и химической активности, температурой от 274 до 358К (от 1 до 85°С), несодержащих твердых включений по массе более 0,05%, размеру более 0,2 мм и микротвердостью более 6,5 ГПа (650кгс/мм2).Данные насосные агрегаты оснащены трехфазными асинхронными электродвигателями, напряжением питания 0,4 [1]кВт, мощностью 250 кВт и 90 кВт.Характеристики насосовпредставлены в таблице 7.
Характеристики асинхронного двигателя насосного агрегата представлены в таблице 8.Таблица 7 - Характеристики насоса[1]Подача, ОННапор, НнМаксимальная потребляемая мощность насоса, РмахЧастота вращения, пНКПД, ηн1Д 630-90630 м3/ч90 м226 кВт1450 об/мин0,81Д 200-90200 м3/ч90 м82 кВт2900 об/мин0,8Таблица 8 - Характеристики асинхронного двигателя насосного агрегатаНапря-жение пита-ния, UННоми-наль-ный ток, IнНоминаль-ная мощность, РнЧасто-та вра-щения, пнКПД, ηнКоэфф-ициент мощнос-ти cosφMmax/MminMs/МномАИР355S440044225014800.9530,902,22,1АИР250М24001609029750.930,912,32,0Согласно характеристикам насосов, представленным в таблице 7 и 8, выбираем частотный преобразователь для управления пуском, остановкойдвигателя насосного агрегата и поддержания необходимого давления в трубопроводе.4.2Выбор частотного преобразователяЧастотные преобразователи – устройство регулирования скорости вращения асинхронных электродвигателей вследствиеизменения частоты напряжения питания электродвигателя.
Применение частотно- регулируемого привода позволяетосуществлять регулирование скорости как в процессе работы, так и при разгоне и торможении. Частотный преобразователь ктому же осуществляет защиту электродвигателя от перегрузок, что увеличивает долговечность электрической имеханической части оборудования. С [2]экономической точки зрения применение частотно-регулируемого привода в различных механизмах увеличивает энергосбережение до 60%.В случае когда используется более одного насоса,то нет необходимости использовать отдельный частотный преобразователь для каждого насоса, достаточно иметь только одинпреобразователь и коммутирующее устройство.
Допустим, насосы имеют характеристики вида 1, а магистраль —характеристику вида 4(рисунок З). Увеличение подачи и давления производится в следующем порядке. На начальном этапе вработу включается один насос с частотно-регулируемым электроприводом. Для обеспечения подачи Q1 его частота вращенияувеличивается до значения ɷ1. Дальнейший рост подачи и давления возможен до величин Q3 и РЗ соответственно.Если необходимо обеспечить дальнейшее увеличение подачи, то происходит переключение питания электропривода второгоhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13568093&repNumb=111/2126.06.2015Антиплагиатнасоса с выхода преобразователя частоты на сеть, а к выходу преобразователя частоты коммутируется электропривод второгонасоса и частота вращения увеличивается до требуемого значения.
Например, для обеспечения подачи и давления Q2' и Р2'соответственно частота вращения второго насоса должна быть увеличена до значения ɷ2’. Таким образом обеспечиваетсярегулирование параметров насосной станции в области, заключенной между характеристиками 1 и 2. При необходимостидальнейшего увеличения подачи и давления до значений выше Q3' и РЗ' питание электропривода второго насосапереключается с выхода преобразователя частоты на сеть и в работу вводится третий насос, управляемый частотно-регулируемым электроприводом. В этом случае регулирование происходит в области, заключенной между характеристиками 2 и3.Рисунок 3 - График комбинированного режима работы системы подкачкиПри снижении подачи и давления коммутация и регулирование частоты вращения электроприводов насосов происходит вобратном порядке.Рассмотренный способ регулирования режима работы насосной установки обеспечивает плавное и непрерывное изменениеподачи и давления жидкости в широком диапазоне изменения значений регулируемых параметров от Q1 до Q3" ихарактеристики сети от 4 до 4’.По заданию частотный преобразователь осуществляет функцию разгона и торможения асинхронного двигателя, [2]регулирует скорость вращения двигателя по давлению(по достижению двигателем номинальной скорости вращения двигатель переключается на прямое питание от сети).Исходя из мощности выбранного двигателя а так же условий пуска двигателя выбираем частотный преобразователь Altivar 61.Преобразователи частоты серии Altivar 61 предназначены для регулирования скорости вращения трехфазных асинхронныхэлектродвигателей мощностью от 0,75 до 630 кВт и номинальным напряжением 0,4 кВ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
