СОДЕРЖАНИЕ
С
ВВЕДЕНИЕ
1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ?
2 РАЗРАБОТКА ВНЕШНЕГО ВИДА ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ,
ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ ?
2.1 Назначение, конструкция и работа парогенератора Е-160-2,4-250 9
2.2 Описание функциональной схемы газоснабжения парогенератора
Е-160-24 16
2.3 Описание технологических защит парогенератора Е-160-24 17
3 ОБЪЕМ И ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ВЫПОЛНЕНИЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАЩИТ И БЛОКИРОВОК 21
3.1 Общая часть 21
3.2 Технические условия и действия технологических защит 21
3.3 Технические условия на выполнение блокировок 23
3.4 Технические условия на выполнение устройства автоматического
ввода и вывода технологических защит 24
4 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ РОЗЖИГА ГОРЕЛОК
НА БАЗЕ ЗСУ-ПИ-50L 27
5 РАЗРАБОТКА СВОДНОЙ ЗАКАЗНОЙ СПЕЦИФИКАЦИИ
ПРИБОРОВ ИЗМЕРЕНИЯ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ 29
6 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАЩИТ, БЛОКИРОВОК И
СИГНАЛИЗАЦИИ 32
6.1 Защита “Погасание общего факела в топке котла” 32
6.2 Защита “Невоспламенение первой или погасание факела всех
горелок при растопке котла на газе” 32
6.3 Защита “Невоспламенение или погасание факела горелки” при
растопке котла на газе 34
6.4 Технологические блокировки 39
6.5 Технологическая сигнализация 41
6.6 Внесение изменений в схему технологических защит, блокировок и
сигнализации 41
7 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
РОЗЖИГА ГОРЕЛОК НА БАЗЕ ЗСУ-ПИ-50L 45
8 ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА РОЗЖИГА ПАРОГЕНЕРАТОРА ПРИ
РАБОТЕ НА ГАЗЕ БЛОКОМ РОЗЖИГА ЗАПАЛЬНИКА 49
9 РАСЧЕТ АСР РЕГУЛЯТОРА “РТН-газ” 52
9.1 Анализ способов и схем регулирования тепловой нагрузки 52
9.2 Экспериментальное снятие кривой разгона и определение
динамических параметров объекта 57
9.3 Экспериментальное снятие статических характеристик
измерительных преобразователей 61
9.4 Расчет и выбор регулирующего органа 63
9.5 Расчет параметров настройки регулятора РТН–газ 67
9.6 Построение
переходного процесса замкнутой системы
по каналу s
y 72
9.7 Прямые оценки качества 76
10 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА 77
10.1 Определение капитальных вложений на разработку системы
автоматизации 78
10.2 Определение единовременных капитальных вложений на
приобретение средств автоматизации и их монтаж 83
10.3 Расчет годовых эксплуатационных затрат 84
10.4 Расчет экономической эффективности 85
11 ОХРАНА ТРУДА ?
11.1 Опасность поражения электрическим током ?
11.2 Опасность механического травмирования ?
11.3 Опасность возникновения возгораний и пожаров ?
11.4 Метеорологические условия работы в помещении ?
11.5 Производственное освещение ?
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 101
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 102
ПРИЛОЖЕНИЕ А 103
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 114
ПРИЛОЖЕНИЕ В 120
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 123
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 124
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 141
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 142
ПРИЛОЖЕНИЕ З 144
Графический материал:
ФЮРА. 421000. 010 С2 Схема функциональная газоснабжения.
ФЮРА. 421000. 010 С2
ВВЕДЕНИЕ
Целью данного дипломного проекта является разработка, изготовление и опытная оценка качества работы лабораторной установки, включающей в себя систему программного управления процессом нагрева изделия, разработанной в среде программирования LabVIEW.
Актуальность темы дипломного проекта обусловлена тем, что модернизация современного производства немыслима без решения вопросов автоматизации, начинать надо, естественно, с выбора аппаратно-программных средств. Одной из основных современных тенденций развития автоматизированных производств, ситем контроля и управления является применение более открытых и “прозрачных” системных решений. Реальности рынка аппаратных и программных средств на сегодняшний день таковы, что наиболее эффективным путём достижения этой цели является применение IBM PC совместимых вычислительных средств.
На многих предприятиях проводятся мероприятия по модернизации систем диспетчерского контроля и управления, реализующей свои функции через каналы информационно-технологической связи. Необходимость в усовершенствовании этих систем в основном обусловлена недостаточной надёжностью аппаратных средств нижнего уровня, отработавших свой ресурс и имеющих ограниченные функциональные возможности. Вместе с тем появление на российском рынке высоконадёжных IBM PC совместимых вычислительных средств, способных работать в жёстких условиях эксплуатации, а также инструментальных ситем программирования позволяет произвести модернизацию аппаратно-програмных средств системы на современном техническом уровне и обеспечить при этом высочайшую степень надёжности и живучести системы в целом.
В соответствии с заданием на дипломный проект лабораторная установка должна отвечать следующим техническим характеристикам:
1) объект;
2) программное управление нагревом изделия, реализованное на базе программного пакета LabVIEW;
3) шкафное размещение элементов автоматизации;
4) наглядность протекающих в системе управления процессов;
5) дизайнерская проработка внешнего вида лабораторной установки;
6) световая и звуковая сигнализация.
В соответствии с поставленной целью и заданием на дипломный проект возникла необходимость решения следующих задач:
1) разработка внешнего вида лабораторной установки, её дизайнерского оформлнния;
2) конструирование физической модели объекта управления;
3) конструирование требуемых нестандартных элементов лабораторной установки;
4) экспериментальное определение статической и динамической характеристик объекта управления;
5) разработка алгоритмов контроля, управления, функционирования системы управления.
Для решения поставленных задач применялись методы теории автоматического управления, теплотехнических измерений, навыки по проектированию систем автоматизации технологических процессов, а также знания по электротехнике и электронике.
В результате проделанной работы разработана система управления процессом нагрева изделия с использованием аппаратно - программных средств, которая оформлена в виде лабораторной установки.
Разработанная система управления может применяться в автоматизированных системах контроля и учёта энергоресурсов, химической промышленности, металлургии, на промышленных объектах для регулирования и контроля температуры.
1 Постановка задачи
В настоящем дипломном проекте необходимо выполнить следующие задачи:
1) разработать внешний вид лабораторной установки;
2) рассчитать и сконструировать физическую модель объекта управления;
3) определить статические и динамические характеристики объекта управления;
4) разрботать алгоритмы контроля, управления и функционирования системы;
5) рассчитать параметры настройки системы регулирования;
6) разработать в среде LabVIEW виртуальную управляющую систему объектом управления;
7) составить заказную спецификацию на технические средства автоматизации;
8) выполнить монтаж, наладку и опытное опробывание системы регулирования.
2 Разработка внешнего вида лабораторной установки
В данной дипломной работе разрабатывается автоматическая система розжига горелок парогенераторов Е-160-24 ПВК Томской ТЭЦ-3 на базе запально-сигнализирующего устройства ЗСУ-ПИ-50L ПГ “Энерготех” г. Казань.
9 Экономическая часть
9.1 Планирование выполнения работ по теме
Для организации работ в роцессе НИР характерно:
● разнообразие работ, выполняемых как параллельно, так и последовательно;
● разнообразие ресурсов;
● разнообразие исполнителей;
Для того, чтобы система планирования могла соответствовать этим требованиям, она должна удовлетворять условиям:
● способность оценить текущее состояние процесса;
● способность спрогнозировать ситуацию;
● должна указывать проблемные зоны в ходе процесса научных работ;
● способность оценить эффективность использования ресурсов.
9.2 Цели и задачи экономической части проекта
Целью экономической части данного проекта является расчёт экономической эффективности созданной лабораторной установки включающей в себя систему программного управления процессом нагрева изделия, разработанной в среде программирования LabVIEW.
Для достижения этой цели необходимо решить несколько задач:
● определить единовременные капитальные вложения на разработку лабораторной установки, приобритение необходимых деталей и узлов для изготовления;
● рассчитать затраты па приобретение необходимых технических средств, их монтаж и наладку, определяемые либо по фактическим затратам, либо по проектным сметам.
9.3 Планирование работ
Для выполнения данной работы необходим следующий персонал:
● научный руководитель – 1 человек;
● инженер по автоматике – 1 человек;
● инженер - электронщик – 1 человек;
При выполнении данного дипломного проекта применение системы аналогов невозможно, поэтому для определения ожидаемого значения продолжительности работы tож используем вероятностные оценки продолжительности работы. Расчёт ожидаемого значения продолжительности работы tож проведём по формуле (9.1):
,
(9.1)
где tmin – кратчайшая продолжительность данной работы (оптимистическая оценка);
tmax – самая длительная продолжительность (пессимистическая оценка);
Подставляя в выражение (9.1) данные для работы 1, получаем:
часов.
Остальные tож рассчитываем аналогично, а результаты приводим в таблице 9.1.