4.Автоматизация ямной пропарочной камеры с применением электрического регулятора
4.1 Описание функциональной схемы автоматизации
Изделия в камере обрабатываются паром при давлении 0,6-0,8 кгс/см2. Чтобы давление пара было постоянным и соответствовало расчетному на магистральном трубопроводе устанавливается автоматический регулятор давления прямого действия «после себя» (поз.6)4 До и после регулятора давление пара измеряется манометрами МТ-1 (поз.5)4. Если имеет место падение давления до 0,4 кгс/см, необходимо ввести поправку в продолжительность процесса тепловлажностной обработки на время нарушения нормального парового режима. С этой целью устанавливается сигнализатор падения давления СПДС-4 (поз.7), который отключает электропитание регулятора (поз. 16). Вместе с этим включается счетчик учета времени простоя камеры из-за снижения давления пара, в качестве которого применяется датчик импульсов ДИ-3 (поз.8) и электроимпульсный счетчик ЭС-1 (поз.9).
Расход пара измеряется методом переменного перепада давления. Измерительный комплект состоит из:
-диафрагмы ДК-25 (поз.4а)10 , установленной в паропроводе;
-разделительного сосуда СРС-13 (поз.4б); (поз. 4б);1б
-дифманометра (поз.4в); 1б
-вторичного прибора КСД 3 (поз.4г);1г
-сумматора СЧ-1 (поз.4д). 1д
Управления режимом тепловой обработки в автоматическом режиме осуществляется программным регулятором температуры ПРТЭ-2М (поз. 16).7 В периоды подъема температуры и изотермической выдержки регулятор ПРТЭ-2М управляет работой соленоидных вентилей УА1, УА2, установленных соответственно на паропроводах верхнего и нижнего регистров.
Наряду с регулированием температуры схемой предусматривается автоматический контроль и запись температуры с помощью автоматического многоточечного моста КСМ4 (поз.2б). Оператор поочередно подключает переключателем 8А2 марки ПТИ-М мост КСМ4 к одной из камер.
Датчиками температуры для работы в комплекте с регулятором ПРТЭ-2М и автоматическим мостом КСМ 4 служат медные термометры сопротивления ТСМ-град.23.(поз.1а,2а).
Ямные камеры оснащены водяным эжекторным затвором, что позволяет осуществить автоматизированный процесс принудительной вентиляции с одновременным охлаждением изделий.
Затвор состоит из двух металлических бачков, составляющих единую конструкцию. Нижний бачок сверху открыт, верхний закрыт со всех сторон и сообщается с нижним трубкой. Ко дну верхнего бачка по всей длине приварена перегородка высотой несколько большей расстояния между бачками. В нижний бачок залита вода до уровня, при котором нижняя кромка перегородки перекрывается водой. Объем, залитый водой, постоянен, т.к. избыток ее будет сливаться через отверстие между бачками.
Верхний бачок связан с камерой разрежения эжектора. При подаче к эжектору в нем создается разрежение, а, значит, и внутри верхнего бачка, что обеспечивает полный подъем воды из нижнего бачка в верхний по трубке. С полным подъемом воды открывается воздушное сообщение между полостями, отделенными до этого перегородкой и находящейся в нижнем бачке водой. С прекращением подачи пара к эжектору разрежение исчезает и вода по трубке стекает в нижний бачок. Затвор прекращает сообщение воздуха между указанными полостями.
Ямная камера оборудуется двумя водяными затворами: приточным и вентиляционным.
Пар подводиться к эжекторам, каждого затвора по одному и тому же трубопроводу, на котором установлен соленоидный вентиль с управляемым приводом.
Чтобы обеспечить надлежащую работу затворов, к эжекторам должен быть подведен пар давлением 0,6-0,8 кгс/см . Полное открытие происходит за 30-50 с.
По окончании режима изотермического прогрева программный регулятор посылает импульс ,для подачи пара к эжекторам затворов УАЗ. Вслед за отпиранием затворов, через несколько секунд включается через реле времени привод вентилятора М. Длительность проветривания устанавливается в процессе наладки.
По истечении заданного времени проветривания регулятор через реле посылает импульсы:
-на прекращение подачи пара к эжекторам затворов;
-на выключение вентилятора.
Схемой предусматривается необходимая технологическая сигнализация, информирующая о ходе процесса термообработки.
-снижение давления пара НL1;
-окончание цикла термообработки НL2;
-положение исполнительных механизмов паровых вентилей
(закрытое, открытое)-НLЗ, НL4, НL5;
-сигнализация включения автоматического режима
управления НL7;
-работа вентилятора - НL6.
4.2 Электрический регулятор типа Р 31 М
Этот регулятор применяется в схемах автоматического регулирования температуры в установках периодического действия по заданной во времени программе, задаваемой при помощи профилированного диска. На вход регулятора подаются сигналы от термометра сопротивления; выходные сигналы управляют соленоидным клапаном или электрическим исполнительным механизмом.
При изменении величины сопротивления термометра появляется напряжение рассогласования моста переменного тока, которое суммируется с сигналом ДТ - преобразователя программного задатчика на выходе усилителя — демодулятора измерительного модуля.
Программное устройство перемещает плунжер ДТ -преобразователя, подающего сигнал в измерительный модуль по программе, задаваемой при помощи специального программного диска (лекала). Этот диск вращается с постоянной скоростью (от вала синхронного двигателя) и перемещает плунжер ДТ -преобразователя.
Выходной сигнал измерительного модуля управляет триггером. Зона возврата триггера регулируется изменением степени обратной положительной связи. В зависимости от полярности входного сигнала модуль триггера вызывает срабатывание тиристорных ключей, которые коммутируют цепь нагрузки (соленоидный вентиль).
Диапазон регулирования температуры
При работе с ТСМ ~ 0-100° С;
При работе с ТСП - 0-200° С;
мах продолжительность цикла 24ч.;
min зона возврата не более 24ч.;
Регулятор Р31М2 позволяет интенсифицировать тепловой процесс, снижать расход теплоносителя на 10-15%, а также централизовать контроль и управление процессом.
Регулятор предусматривает связь с приборами АСП (автоматический сигнализатор прочности), обеспечивающим ультразвуковой контроль нарастания прочности. При совпадении скорости прохождения ультразвука через изделие с заданной (изделие набрало требуемую прочность) вырабатывается сигнал отключения подачи теплоносителя, этот сигнал передается на РМ31М2, который прекращает подачу пара.
На базе РМ31М2 построены 12-канальные комплексы регулирования.
Предусмотрена сигнализация окончания программы, а также сигнализация промежуточного положения программы.
Структурная схема регулятора Р 31 М приведена на рис.4.1.