Подсистема учета готовой продукции цеха металлизации Оскольского электрометаллургического комбината (стр. 7 из 12)

Рис. 17. Переходная характеристика камеры хранения готовой продукции

– с импульсным ПИ –регулятором (рис. 18)

Рис. 18. Математическая модель импульсного ПИ – регулятора

В результате моделирования в пакете “SIAM” была получена переходная

характеристика объекта регулирования (камеры хранения готовой продукции), приведенная на рис. 19.

Рис. 19. Переходная характеристика камеры хранения готовой продукции

Из графика переходная характеристика объекта регулирования были получены:

- время переходного процесса – 3552 с;

_-ошибка регулирования – » 0,004%.

На основе полученных данных делаем вывод, что импульсный ПИ – регулятор хорошо справляется с задачей регулирования температуры в камере готовой продукции. Таким образом получаем математическую модель контура регулирования температуры в камере хранения готовой продукции (см. рис.20).

Рис. 20. Математическая модель контура регулирования температуры в камере хранения готовой продукции

сигнал задания;

сигнал на выходе контура регулирования;

- сигнал рассогласования.

Продолжение рис. 21

1.6 АЛГОРИТМ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОГО АММИАКА В ЦИРКУЛЯЦИОННОМ РЕССИВЕРЕ

Алгоритм регулирования уровня жидкого аммиака в циркуляционном рессивере приведен на рис.21 .

1.7 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Приборы автоматики, входящие в состав системы автоматизации компрессорного цеха: поплавковые реле уровня, датчики-реле давления, датчики-реле температуры, термометры сопротивления, клапана регулировочные вполне удовлетворяют требованиям разрабатываемой системы автоматизации. При разработке системы автоматизации компрессорного цеха внедряются: программируемый контроллер, преобразователь измеренного давления.

1.7.1 ВЫБОР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДАВЛЕНИЯ

При выборе преобразователя измеренного давления был проведен анализ номенклатуры, выпускаемых измерительных преобразователей. В итоге был сделан вывод, что преобразователи серии САПФИР-22 по своим характеристикам более предпочтителен. Кроме того они уже имеются в требуемом количестве на складе, т.е. их уже не нужно закупать, что в наше время не маловажно.

1.7.1.2 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДАВЛЕНИЯ САПФИР-22

Датчика давления преобразователя "САПФИР-22" установлен на трубопроводе после насосов “ледяной воды”. Электронный блок датчика преобразует изменение давления в стандартный сигнал постоянного тока. Чувствительный элемент, как правило, защищен от измеряемой среды с помощью гофрированной металлической мембраны, изготовляемой из коррозийно-стойких материалов. Отличительной особенностью дифманометров серии “САПФИР-22” является то, что их выпускают в виде многопредельных приборов с возможностью настройки без изменения каких-либо конструктивных элементов на максимальный, минимальный и промежуточный пределы.

Работа датчиков давления заключается в следующем. Измеряемое давление воздействует на воспринимающий элемент-мембрану. Последняя деформируется и передает воздействие через шток (передающий элемент) на балку (упругий элемент). Деформация упругого элемента вызывает механическое напряжение в тензорезисторах. Принципиально новые возможности улучшения тензорезистивных преобразователей открылись при их изготовлении на основе гетероэпитаксиальных пленок кремния на сапфире. Сапфир как материал для изготовления упругого элемента пленочного тензопреобразователя превосходит кремний, благодаря своим более высоким упругим, прочностным, термохимическим свойствам, высокой теплопроводности, прозрачности, а главное – он диэлектрик, способный сохранять свойства хорошего изолятора в широком диапазоне температур, в том числе превышающих 1300 К. Высокая чувствительность тензорезисторов позволяет значительно уменьшить рабочие прогибы мембраны и удерживать их в пределах интервала значений, соответствующих линейной зависимости изменения деформации, что способствует повышению точности измерений и линейности шкалы преобразователей. Сапфир обладает способностью пайки с металлами, а это обеспечивает жесткое его присоединения к металлическому основанию без применения пластичных клеевых слоев. Жесткое присоединение исключает гистерезисы и повышает точность измерений. Следует отметить высокую временную стабильность преобразователей на основе структур кремния на сапфире, а также их высокое быстродействие.

Технические характеристики выбранного преобразователя давления:

- модель – Сапфир 22ДИ;

- климатическое исполнение – Т3;

- температурный диапазон – (–10…+55

);

- класс точности – 0,25;

- верхний предел измерения – 0,6 МПа;

- выход токовый сигнал – 4-20мА.;

- питание – 36В.

В результате, анализа набора датчиков системы автоматизации компрессорного цеха, сделан вывод, что для оперативного контроля и управления компрессорным цехом в составе внедряемого контроллера должны быть:

аналоговые входы - 8;

дискретные входы - 42;

дискретные выходы – 22.

1.7.2 ВЫБОР КОНТРОЛЛЕРА

Для выбора типа контроллера также был проведен анализ существующих контроллеров различных иностранных и отечественных производителей. Были рассмотрены предложения фирм:

- ЭМИКОН (ЭК-2000);

- OMRON (CVM1);

- SIEMENS (Simatic S7-400).

Состав и цены промышленных контроллеров выше перечисленных фирм приведены в:

- таблице № SIEMENS (Simatic S7-400);

- таблице № OMRON (CVM1);

- таблице № ЭМИКОН (ЭК-2000).

Таблица № 3

SIEMENS (Simatic S7-400)

Назначение устройств и программных средств	Тип устройств и программных средств	Кол-во	Цена USD		Стоимость USD
Базовый комплект, включающий центральный модуль, блоки питания, каркасы и межблочные устрой-ства сопряжения	CVM1-CPU11- EV2 CVM1-ВС 103 CVM1-PA208 CVM1-BI064 CV500-CN312	1 1 2 1 1	1349 358 315 249 249		1349 358 630 249 249
Модуль ввода аналоговых сигналов	C500-AD501	1	1421		1421
Модуль ввода дискретных сигналов	3G2A5-ID218	1	232		232
Модуль вывода дискретных сигналов	3G2A5-OC224	2	429		858
Сетевой модуль	CV500-SLR21	1	1969		1969
ИТОГО стоимость контроллера:					7315
Средства программирования контролле-ров	S4SWIN-V3.1	1	373		373
ИТОГО стоимость программно-технического комплекса:					7688
Упаковка, транспортировка, растаможивание( 18%):				3173
ИТОГО стоимость ПТК со склада в Москве (USD):				10861