
- •Введение
- •1. Обзор существующих систем электрического обогрева трубопроводов
- •Общие положения
- •1.2. Описание системы электрического обогрева на основе греющего кабеля
- •1.3. Описание cкин-системы для обогрева труб
- •1.4. Описание системы электрического обогрева трубопроводов с использованием индукционно-резистивного нагрева вихревыми токами
- •2. Разработка стабилизированной конструкции для индукционно-резистивной системы нагрева вихревыми токами во взрывозащищенном исполнении
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Разработка методики расчета стабилизированной конструкции
- •3. Исследование системы электрического обогрева трубопровода. Выбор типа регулятора температуры. Расчет оптимальных настроек регулятора
- •3.1. Теплотехнический расчет трубопровода
- •3.2. Выбор типа регулятора температуры
- •3.2.1. Общие сведения о методах расчета настроек непрерывного регулятора в одноконтурной системе
- •3.2.2. Получение характеристик по кривой отклика
- •3.2.3. Расчет передаточной функции объекта по кривой отклика
- •3.2.4. Типы регуляторов и их настройки
- •3.2.5 Описание методики расчета оптимальных настроек регулятора
- •3.2.6. Расчет настроек дискретного пи-регулятора методом ограничения на частотный показатель колебательности
- •4. Выбор технических средств
- •4.1. Описание устройств измерения и контроля
- •4.1.1. Контроллер программируемый логический плк 160
- •4.1.2. Описание термопреобразователей сопротивления дтс
- •4.1.3. Описание контроллера Siemens rwx 62
- •4.1.4. Описание температурного датчика кабельного типа qap 21.3
- •4.2 Сравнение и выбор устройств измерения и контроля
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Список трудов магистранта
- •Приложение 1 Номограммы для определения частотного показателя колебательности
- •Приложение 2 Текст программы для расчета пи-регулятора
4.1.2. Описание термопреобразователей сопротивления дтс
Термопреобразователи (датчики температуры) предназначены для непрерывного измерения температуры различных рабочих сред (например, пар, газ, вода, сыпучие материалы, химические реагенты и т.п.), не агрессивных к материалу корпуса датчика.
Модели датчиков с резьбовым креплением выпускаются в стандартном исполнении с метрической резьбой. Возможно также их изготовление с трубной резьбой по спец. заказу.
Основные критерии правильного выбора термопреобразователя.
Соответствие измеряемых температур рабочим диапазонам измерений термопреобразователей.
Соответствие прочности корпуса датчика температуры условиям эксплуатации.
Правильный выбор длины погружаемой части датчика и длины соединительного кабеля.
Необходимость взрывозащищенного исполнения для работы на взрывопожароопасных участках.
Принцип действия термосопротивления основан на свойстве проводника изменять электрическое сопротивление с изменением температуры окружающей среды.
Термосопротивления отличаются материалом чувствительного элемента: ТСМ – медь, ТСП – платина.
Рис. 4.2 Внешний вид датчика температуры
4.1.3. Описание контроллера Siemens rwx 62
Полностью автономный электронный универсальный контроллер с возможностью конфигурирования до трех последовательных контроллеров с P, PI, PID-законами регулирования или цифровой контроллер с Р-законом регулирования. Универсальные входы для аналоговых и дискретных сигналов. Раздельные выходы для аналоговых и дискретных сигналов. Рабочее напряжение 24 V AC. Ввод и изменение всех данных непосредственно с панели контроллера, не требуется специальных инструментальных средств.
Описание основных функций Siemens RWX 62.
Контроллер:
-от 1 до 3 последовательных контроллеров со следующими управляющими сигналами: модулируемое продолжительное напряжение (VM), модулируемый широтно-импульсный сигнал (PM), двухпозиционное управление;
– от 1 до 3 дискретных контроллеров с двухпозиционным управлением для одноступенчатых или многоступенчатых переключений.
Входные вспомогательные функции:
– изменение режимов работы;
– компенсация значения уставки;
– функция управления по наружной температуре;
– каскадное регулирование;
– ограничения по минимуму и по максимуму;
– функция защиты от заморозки;
– индикация всех измеряемых величин.
Выходные вспомогательные функции:
– индикация всех управляемых величин;
–функция быстрого обогрева/охлаждения воздуха путем продолжительного yправления воздушными заслонками (с ограничением минимально открытого положения);
– сигнализация о чрезмерном отклонении управления;
– максимальный приоритет для охлаждения/осушения;
– изменение режима управления позиционирующего сигнала.
Основные технические данные контроллера представлены в табл. 4.3.
Таблица 4.3
Технические данные контроллера
Электропитание |
Рабочее напряжение
Безопасное особо низкое напряжение в соответствии с SELV
|
AC 24 V ±20% (Q1...Q6 AC 24...230 V)
EN 60 730 Частота 50 Hz / 60 Hz |
Потребление энергии |
RWX62.5030 RWX62.7032 RWX62.7034 RWX62.7036 |
4 VA 5 VA 6 VA 7 VA |
Время опроса |
Частота обновления выходного сигнала |
1 сек. |
Продолжение таблицы 4.3
Дисплей (LCD) |
Действующие и номинальные значения
Разрешающая способность для величин <100
Разрешающая способность для величин >100
Разрешающая способность для диапазонов<10
Аналоговые выходы (от -1 до 11 В)
Дискретные выходы |
3 разряда
0.1
1
0,01
2 разряда, разрешение 1 Volt / 10 %
Выкл / Вкл |
Условия окружающей среды
|
При транспортировке:
климатические условия
класс
диапазон температур
влажность
механические условия
При работе:
климатические условия
диапазон температур
влажность |
IEC721-3-2
2K3
-25...+70°C <95% r.h
класс 2M2
IEC 721-3-3
class 3K5
-5...50°C
<95% r.h.
|
Нормы загрязненности |
Условия загрязненности |
EN 60 730 |
Продолжение таблицы 4.3
Класс защиты IP |
Корпус
Передняя панель |
IP20 в соответствии с EN 60 529 IP40 в соответствии с EN 60 529 |
Стандарты изделия |
Автоматические электронные регуляторы и контроллеры для применения в помещении и аналогичные применения
Оборудование управления энергией |
EN 60 730
UL 916
|
Гарантия качества |
Продукци и обслуживание заказчиков |
в соответствии с ISO 9001 |
СЕ-совместимость |
Согласно требованиям Европейского Союза Электромагнитная совместимость EMV
Требования по низкому напряжению |
89/336 EWG
73/23/EWG |
Стандарты |
Радиационная интерференция
Непроницаемость до
Сохранность |
EN 50 081-1
EN 50 082-1
EN 60 730 |
Клеммы |
Клеммы под винт для электропроводки
|
min. 0,5 mm max. 2x1.5 mm2 or 1x 2.5 mm2 |
Продолжение таблицы 4.3
Температурные датчики |
Диапазон
Верхние и нижние границы
Разрешение
RWX62... точность
Измеряемое напряжение
Измеряемый ток
|
-35...130° C
-50...150° C
<0.05 K at 0° C
-1K ...+0 K
max. DC 5.0 V
2.6....3.4 mA max. 300 m
|
Аналоговые с напряжением (для измерения ° C, % или безразмерных величин) |
Диапазон
Верхние и нижние границы
Разрешение
RWX62... точность
Maкс. Потребляемый ток
Внутреннее сопротивление Ri ≥
Макс. допустимая длина кабеля для D ≥0.6 мм max. 300 m, см. данные
|
DC 0...10 V
DC -1.4...11.4 V
1.0 mV
-0.2 V...+0 V at 0V, -0.5 V...+0 V at 10V
0.11 mA
100 kΩ
по внешнему оборудованию
|
Продолжение таблицы 4.3
Удаленный задатчик уставок B2...5 |
Диапазон
Верхние границы
Разрешение
RWX62... точность
Измеряемое напряжение
Измеряемый ток
Макс. допустимая длина кабеля для D ≥0.6 мм
|
0...1000 Ω 1200 Ω
0.15 Ω -5 Ω...+0 Ω at 1000 Ω, -10 Ω...0 Ω at 0 Ω max. DC 5.0 V
2.9...4.4 mA
max. 300 m (10 Ω общее сопротивл. линии при передаче сигнала с точностью 1%) |
Дискретные входы под напряжением |
Напряжение
Потребляемый ток log. 0.
log. 1 |
AC 24 V ≤ 8 mA AC ≤ 5 V eff AC ≥ 15 V eff. |
Рис. 4.3 Схема подключения контроллера