Автоматизация процесса спекания аглошихты - -*новый или неперечисленный*- - Скачать бесплатно
|Диагностика технологических линий |
|12 |Распределение технологических линий |
|13 |Оптимизация отдельных техпроцессов |
|14 |Анализ состояния техоборудования |
|15 |Прогнозирование основных показателей производства |
|16 |Оценка работы смены |
|17 |Контроль выполнения плановых заданий |
|18 |Контроль проведения ремонтов |
|19 |Подготовка, выдача информации в АСУ ТП |
|20 |Получение производственных ограничений от АСУ ТП |
5 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ
Функциональная схема автоматизации – основная схема проекта и
показывает функционально-блочную структуру управления, а также степень
оснащения объекта управления устройствами контроля и управления.
На функциональной схеме в дипломном проекте изображена система
автоматизации процесса спекания агломерата на агломерационной фабрике ОАО
«ММК им. Ильича» (лист 3).
В соответствии с поставленными задачами разработаны контуры:
- автоматического контроля температуры в зажигательном горне;
- автоматического регулирования температуры в зажигательном горне;
- автоматического контроля температуры в коллекторе спекания;
- автоматического контроля температуры в коллекторе охлаждения;
- автоматического контроля температуры природного газа на аглокорпус;
- автоматического контроля температуры в вакуумкамерах №16-21, 31;
- автоматического контроля и регулирования законченности процесса
спекания;
- автоматического контроля температуры отходящих газов перед
эксгаустером;
- автоматического контроля температуры отходящих газов перед
скрубберами;
- автоматического контроля разрежения перед эксгаустером;
- автоматического контроля разрежения в коллекторе спекания;
- автоматического контроля разрежения в коллекторе охлаждения;
- автоматического контроля разрежения в вакуумкамерах №1-17;
- автоматического контроля давления природного газа в горн;
- автоматического контроля давления воздуха в горн;
- автоматического контроля расхода природного газа в горн;
- автоматического контроля расхода природного газа на аглокорпус;
- автоматического контроля расхода воздуха в горн;
- автоматического регулирования соотношения «топливо-воздух»;
- автоматического контроля уровня шихты в промбункере;
- автоматического контроля скорости аглоленты;
- аварийной сигнализации агломашины.
Рассмотрим более подробно разработанные контуры.
Контур автоматического контроля температуры в зажигательном горне:
измерение температуры осуществляется первичным пирометрическим
преобразователем ППТ121-01 (поз.1-1), с которого сигнал поступает на
вторичный измерительный преобразователь ПВ-0 (поз.1-2), который выдает
стандартный сигнал 0-5 мА на вторичный регистрирующий прибор Диск-250-1121
(поз.1-3) и на микроконтроллер Symatic S7-300. С микроконтроллера сигнал
поступает в ЭВМ.
Контур автоматического контроля температуры в коллекторе спекания:
сигнал с термоэлектрического преобразователя ТХК-1087 (поз.4-1) поступает
на вторичный регистрирующий прибор Диск-250-1121 (поз.4-2), на
микроконтроллер и на ЭВМ.
Расположение приборов в контурах автоматического контроля температуры в
коллекторе охлаждения, температуры природного газа на аглокорпус,
температуры в вакуумкамерах №16-21, 31, температуры отходящих газов перед
эксгаустером и перед скрубберами аналогично контуру контроля температуры в
коллекторе спекания.
Контур автоматического контроля разрежения перед эксгаустером, в
коллекторе спекания и коллекторе охлаждения, вакуумкамерах №1-17
осуществляется с помощью измерительного преобразователя разряжения «САПФИР-
22М-ДВ», сигнал с которых поступает на вторичный регистрирующий прибор Диск-
250-1121, на микроконтроллер и на ЭВМ.
Контур автоматического контроля давления природного газа и воздуха в
горн: состоит из датчика-реле напора ДН-40 (поз.22-1, 23-1),
преобразователь МЕТРАН-45 (поз.22-2, 23-2) и вторичного регистрирующего
прибора Диск-250 (поз.22-3, 23-3). Кроме того сигнал поступает на
микроконтроллер и на ЭВМ. Здесь работает аварийная сигнализация: при
ослаблении давления газа срабатывает звуковая или световая сигнализация, а
затем останавливается работа машины.
Контур автоматического контроля расхода воздуха, природного газа в горн
и на аглокорпус абсолютно одинаковы по составу приборов: диафрагма (поз.
24-1, 25-1, 26-1), преобразователь измерительный разности давлений «САП-ФИР-
22М-ДД-2410» (поз. 24-2, 25-2, 26-2), блок извлечения корня БИК-1,1 (поз.24-
3, 25-3, 26-3), вторичный регистрирующий прибор Диск-250-1121 (поз.24-4, 25-
4, 26-4), выходной сигнал с которого поступает на микроконтроллер Symatic
S7-300 и на ЭВМ.
Контур автоматического контроля скорости агломашины: состоит из
тахогенератора постоянного тока ТГМ-30 (поз.28-1), сигнал с которого
поступает на микроконтроллер и на ЭВМ.
Контур автоматического контроля уровня шихты в промбункере: состоит из
датчика уровня (поз. 27-1), сигнал с которого поступает на измерительный
преобразователь ЭП-8007 (поз.27-2), а затем на вторичный регистрирующий
прибор Диск-250-1121 (поз. 27-3), выходной сигнал поступает на
микроконтролер Symatic S7-300 и на ЭВМ.
Аварийная сигнализация агломашины осуществляется следующим образом: при
падении разрежения в коллекторе спекания или давления природного газа,
воздуха при подаче в горн ниже допустимого, происходит звуковая
сигнализация при переключении кнопочно переключателя КЕ-011 на звонок МЗ-1,
либо световая сигнализация, при переключении на световое табло ТСМ.
Далее приводятся основные параметры выбранных модулей микроконтроллера
Simatic S7-300.
Блок питания PS 307 1В сконструирован для подключения к линейному
напряжению 120/230 В переменного тока и снабжает вторичную сторону
напряжением 5 В постоянного тока 4 А и 24 В постоянного тока 0,5 А.
Входное напряжение:
- номинальное значение ~120/230 В;
- допустимые диапазоны от 85 до 132 В от 170 до 264 В.
частота питающей сети:
- номинальное значение 50/60 Гц;
- допустимый диапазон от 47 до 63 Гц.
- при 120 В перем. тока 0,55 А;
- при 230 В перем. тока 0,31 А.
Выходные напряжения:
- номинальное значение 5,1 В / 24 В;
- допустимые диапазоны 5 В: +2% / -0,5%; 24 В: ±5%;
Выходные токи 5 В: 4 А; 24 В: 0,5 А.
Блок питания PS 307 1Е сконструирован для подключения к линейному
напряжению 120/230 В переменного тока и снабжает вторичную сторону
напряжением 5 В постоянного тока 10 А и 24 В постоянного тока 1 А.
Входное напряжение:
- номинальное значение ~120/230 В;
- допустимые диапазоны от 85 до 132 В от 170 до 264 В.
частота питающей сети:
- номинальное значение 50/60 Гц;
- допустимый диапазон от 47 до 63 Гц.
Номинальный входной ток:
- при 120 В 1,14 А;
- при 230 В 0,57 А.
Выходные напряжения:
- номинальное значение 5,1 В / 24 В;
- допустимые диапазоны 5 В: +2% / -0,5%; 24 В: ±5%;
Выходные токи 5 В: 10 А; 24 В: 1,0 А.
Таблица 5.2 – Технические характеристики CPU 315-2DP
|Процессор |Pentium 120 МГц |
|Возможность расширения памяти |16 Мбайт |
|Напряжение питания |3,3 В |
|Кэш второго уровня |250 Кбайт |
|Номинальное напряжение |5 В пост. тока (от 4,75|
| |до 5,25 В пост.тока) |
|Типовое потребление тока |3,0 А |
|Максимально допустимое потребление тока |3,5А |
|Максимально допустимые потери мощности |17,5 Вт |
|Максимально допустимые потери мощности с |20,5 Вт |
|интерфейсными субмодулями | |
|Рабочая память |0,8 Мбайт или 1,6 Мбайт |
| |(встроенная) |
|Загрузочная память |16 Кбайт (встроенная) |
|Размер отображения процесса, входы и |512 байт |
|выходы | |
|Область адресов входов/выходов |16 Кбайт |
|Цифровые входы/выходы |131072 |
|Аналоговые входы/выходы |8192 |
Таблица 5.3 – Технические характеристики интерфейсных модулей
IM 153-1
|Потребление тока из шины S7-300 5 В пост.тока|Тип. 100 мА |
|IM 153-1 |Макс. 120 мА |
|Потери энергии IM 153-1 |Тип. 500 мВт |
| |Макс. 600 мВт |
|Источник питания для устройства расширения |5 В / 5 А на цепь |
Повторитель RS 485 усиливает сигналы данных на линиях шины и
связывает шинные сегменты между собой.
Таблица 5.4 – Технические данные повторителя R 485
|Источник питания: | |
|номинальное напряжение |24 В пост.тока |
|пульсация |от 18 пост.тока до 30 |
| |пост.тока |
|Потребление тока при номинальном | |
|напряжении: | |
|без нагрузки в разъеме PG/OP |100 мА |
|нагрузка в разъеме PG/OP (5В/90мА) |130 мА |
|нагрузка в разъеме PG/OP (24В/100мА) |200 мА |
|Скорость передачи |от 9,6 кбит/с до 12 Мбит/с |
Таблица 5.5 – Технические данные памяти
|Наименование |Потребление |Токи при |
| |тока при 5 В |буферизации |
|МС 952 / 64 Кбайт / RAM |тип. 20 мА |тип. 0,5 мкА |
| |макс. 50 мА |макс. 20 мкА |
|MC 952 / 64 Кбайт / 5 В флэш |тип. 15 мА |- |
| |макс. 35 мА | |
Таблица 5.6 – Модуль ввода дискретных сигналов SM 321 (16 входов)
|Количество входов, которые могут управляться |16 |
|одновременно | |
|Потребление тока и шины S7-400 (5 В пост.тока)|макс. 150 мА |
| |тип. 100 мА |
|Данные для выбора датчика |
|Входное напряжение | |
|Номинальное значение |от 24 до 60 VUC |
|Для сигнала «1» |от 15 до 72 VDC |
| |от –15 до –72 VDC |
| |от 15 до 60 VAC |
|Для сигнала «0» |от –6 до +6 VDC |
| |от 0 до 5 VAC |
|Диапазон частот для сигналов переменного тока |от 47 до 63 Гц |
|Входной ток при сигнале «1» |от 4 до 10 мА |
Таблица 5.7 – Модуль ввода аналоговых сигналов SM 331 (8 входов)
|Диапазон измерения напряжения |± 80 мВ,± 250 мВ,± 500 мВ, |
| |± 1 В, ± 2,5 В, ± 5 В, ± 10 |
| |В, |
| |от 1 до 5 В |
|Диапазон измерения тока для 4-х |от 0 до 20 мА, от 4 до 20 |
|проводных преобразователей |мА, |
| |± 20 мА |
|Диапазон измерения тока для 2-х |от 4 до 20 мА |
|проводных преобразователей | |
Модуль аналогового вывода SM 332:
- 4 выходов;
- разрешающая способность 13 бит;
- выходные диапазоны для напряжения;
- выходные диапазоны для тока;
- напряжение питания: 24 В пост.тока.
Таблица 5.8 – Модуль аналогового вывода SM 332
|Выходной диапазон (номинальные значения) |± 10 В |
| |от 0 до 10 В |
| |от 1 до 5 В |
| |± 20 мА |
| |от 0 до 20 мА |
| |от 4 до 20 мА |
Модуль с релейным выходом SM 332:
- 8 выходов;
- номинальное выходное напряжение: до 230 В перем.тока / 125 В пост.
тока
Таблица 5.9 – Модуль аналогового вывода SM 332
|Номинальное напряжение на L+ |от 5 до 264 В перем. тока|
|Допустимый диапазон | |
| |от 5 до 125 В пост.тока |
|Суммарный ток выходов (на группу) |Без вент. / с вентил. |
|до 40?С |10 А / 10 А |
|до 60 ?С
|
