Разработка системы автоматизации компрессорного цеха (стр. 6 из 21)
(8)где: Qs - количество материала прошедшего по конвейеру за смену, т;
Qd - количество материала прошедшего по конвейеру за сутки, т;
Qm - количество материала прошедшего по конвейеру за месяц, т;
m - количество дней в месяце
В связи с тем, что граница интервалов смен соответствует 800 и 2000 часам, суток - 2000 часам, месяца – 2000 часам последних суток, запоминание и обнуление счетчиков происходит именно в это время. Упрощенная схема алгоритма функционирования учетных счетчиков приведена на рисунке 16.
Ручной и технологический счетчики аналогичны часовому. Технологический счетчик не имеет конечного интервала времени и обнуляется вручную оператором. Он предназначен для отсчета определенного количества материала. Например, отсчет количества не полностью восстановленного окатыша при запуске печи металлизации. Ручной счетчик имеет переменный интервал времени счета, задаваемый вручную оператором. Счетчик обнуляется и начинает подсчет материала сразу после ввода временного интервала оператором. Останов подсчета происходит по истечении заданного времени. Ручной счетчик предназначен для проверки точности настройки весов.
Упрощенная схема алгоритма функционирования счетчиков приведена на рисунке 17.
Для вывода информации о количестве отгруженного материала в АСУ «ЭНЕРГО» и АСУ «ЭСПЦ» на период пока система визуализации печи металлизации не подключена в глобальную сеть комбината, разработан алгоритм импульсного вывода. В алгоритме организован счетчик, значение которого увеличивается каждую секунду на величину, равную количеству отгруженного материала за этот промежуток времени. В интервале времени между этими увеличениями происходит циклическое уменьшение содержимого счетчика на 10 килограмм сопровождаемое выдачей импульса на дискретном выходе до тех пор, пока значение счетчика не станет меньше 10 килограмм. Упрощенная схема алгоритма приведена на рисунке 18.
 |
1.7 Выбор технических средств
На конвейерных весах в качестве измерителей усилия используются тензометрические датчики фирмы SCHENCK, нагрузочная способность которых приведена в таблице 1, а технические характеристики в таблице 2.
Таблица 1
Нагрузочная способность датчиков
| Тип | Максимальная нагрузка | Предел перегрузки | Предел разрушения |
| RT 0,47 | 0,47 т | 4 т | 8 т |
| RT 0,68 | 0,68 т | 5 т | 8 т |
Таблица 2
Технические характеристики тензометрических датчиков
| Параметр | Значение |
| Коэффициент передачи | 2,85 мВ/В |
| Допуск калибровки коэффициента передачи | ± 0,1 % |
| Температурная погрешность коэффициента передачи 10°C в диапазоне от -10°C до 60°C | ± 0,05 % |
| Нелинейность, включая гистерезис и воспроизводи-мость | ± 0,03 % |
| Диапазон рабочих температур | -30...+80 °C |
| Входное сопротивление | 4260 ± 15 Ом |
| Выходное сопротивление | 4000 ± 5 Ом |
| Максимально допустимое напряжение питания | 100 В |
| Сопротивление изоляции | > 100000 МОм |
В качестве датчика скорости используется тахогенератор частоты GFT 51, преобразующий число оборотов в частоту. Технические характеристики тахогенератора приведены в таблице 3. Привод тахогенератора производится через фрикционный диск или прямую муфту.
Таблица 3
Технические характеристики GFT 51
| Параметры | Значения | |
| Питание | Напряжение | 24 В |
| Ток | 75 мА | |
| Выходное | Напряжение | 0/+14 В |
| Ток | Max. 200 мА | |
| Передаточная частота | Max. 8 Кгц | |
| Коэффициент передачи | 1270 имп/об | |
| Род защиты | IP 54 | |
Перечисленные выше датчики вполне удовлетворяют требованиям к подсистеме и не требуют замены.
Для реализации поставленной задачи, в соответствии с описанными выше алгоритмами, необходимо обработать:
- 8 сигналов аналогового ввода;
- 4 сигнала аналогового вывода;
- 12 сигналов дискретного ввода;
- 16 сигналов дискретного вывода;
- 8 сигналов импульсного ввода;
- 2 канала сетевого обмена.
1.7.1 Выбор контроллера
Не смотря на то, что с точки зрения расположения, весы рассредоточены по всей территории цеха, их электронные узлы сконцентрированы в нескольких местах. Это обстоятельство делает весьма выгодным применение микропроцессорных контроллеров в качестве электронной части сразу нескольких весов. А возможность установки корзин контроллера в шкафы на место прежних электронных модулей позволяет удешевить конструкцию.
В качестве микропроцессорного контроллера подсистемы выберем контроллер ЭК-2000 фирмы “ЭМИКОН”. Этот выбор обоснован рядом причин:
1) Облегчение эксплуатации однотипностью оборудования. В существующей системе уже эксплуатируется 8 контроллеров этой фирмы.
2) Экономическая целесообразность. Приведенные в таблицах 4-6 данные наглядно показывают преимущества контроллеров ЭМИКОН: при аналогичных технических параметрах они в 2 раза дешевле. Цены на контролеры приведены в долларах США (без учета НДС). Цены на контроллеры фирм OMRON (Япония) и SIEMENS (Германия) включают в себя упаковку, транспортные расходы, таможенные пошлины, услуги по таможенной очистке (т.е. цены со склада в Москве).
3) Возможность органично встроить подсистему в уже существующею систему визуализации и управления.
4) Возможность дальнейшего наращивания и развития подсистемы.
5) Возможность получения оперативной помощи. Присутствие дилера в Старом Осколе в лице фирмы АВЕРС.
Таблица 4
Стоимость контроллера фирмы SIEMENS
| Название устройства и программных средств | Тип устройства и программных средств | Кол-во | Цена USD | Стоимость USD |
| Базовый комплект, включающий центральный модуль, блоки питания, каркасы и межблочные устройства связи | VR1 ER2 PS405 PS407 CPU414-1 FM460-1 IM461-1 Terminator for IM461-1 BACK-VP Battery | 1 1 1 1 1 1 1 1 2 | 697 290 552 523 2294 337 337 55 9 | 697 290 552 523 2294 337 337 55 18 |
| Модуль ввода аналоговых сигналов | SM431 | 1 | 523 | 523 |
| Модуль ввода дискретных сигналов | SM421 | 1 | 250 | 250 |
| Модуль вывода дискретных сигналов | SM422 | 1 | 366 | 366 |
| Сетевой модуль | CP443-5 | 1 | 1155 | 1155 |
| Графическая панель оператора | OP-25 | 1 | 1684 | 1684 |
| ИТОГО стоимость контроллера: | 9081 | |||
| Средство программирования панели оператора | 6AV9620-1AA07-1ABO | 1 | 958 | 958 |
| Средство программирования контроллера | 6ES7800-OAC00-7BAO 6ES7798-OACO1-OXAO | 1 1 | 105 70 | 105 70 |
| ИТОГО стоимость программно-технического комплекса: | 10214 | |||
| Упаковка, транспортировка, таможенные операции (18%): | 1839 | |||
| ИТОГО стоимость контроллера со склада в Москве (USD): | 12053 | |||
Таблица 5