Функциональной схемы автоматизации

Функциональной схемы автоматизации и выбор технических средств автоматизации АДСК

Функциональные схемы являются основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащение объекта управления приборами и средствами.

Разработка функциональной схемы происходила по следующим этапам:

1)рассмотрение технологического процесса (агрегата) как объекта управления;

2)формулирование для него всех задач контроля и управления;

декомпозицию основных задач управления (подразделить основные задачи на отдельные подзадачи, каждая из которых представляется одним контуром контроля и управления);

1. выбор соответствующих технических средств контроля и регулирования для каждого контура;

2. выбор способов размещения аппаратуры автоматизации на щитах и пультах управления, а также методы отображения информации;

3. выбор исполнительных механизмов, регулирующих органов и запорных устройств;

Функциональные задачи автоматизации, как правило, реализуются с помощью технических средств, включающих в себя: отборные устройства, средства получения первичной информации, средства преобразования и переработки информации, средства представления и выдачи информации обслуживающему персоналу, комбинированные, комплектные и вспомогательные устройства.

Результатом составления функциональных схем являются:

выбор методов измерения технологических параметров;

выбор основных технических средств автоматизации, наиболее полно отвечающих предъявляемым требованиям и условиям работы автоматизируемого объекта;

определение приводов исполнительных механизмов регулирующих и запорных органов технологического оборудования, управляемого автоматически или дистанционно;

размещение средств автоматизации на щитах, пультах, технологическом оборудовании и трубопроводах и определение способов представления информации о состоянии технологического процесса и оборудования.

В соответствии с заданием, была разработана функциональная схема процесса внепечной обработки стали в ковше. Схема включает изображение самого агрегата, всех подводимых к агрегату коммуникаций, трубопроводов, изображение необходимых контуров автоматизации со всеми средствами автоматизации, электрическими устройствами и элементами вычислительной техника.

Процесс внепечной обработки стали в ковше включает следующие технологические операции (в соответствии с заданием): продувка аргоном, подача легирующих материалов, охлаждение металлической сечкой или слябом.

Для операции усреднительной продувки аргоном контролируемыми входными параметрами являются: масса, температура и химсостав металла в ковше перед усреднительной продувкой. Управляющими воздействиями являются: продолжительность продувки, расход и аргона на продувку. Для данной операции разработаны следующие необходимые контуры автоматизации:

ФСА на базе контроллера

Для управления агрегатов доводки стали в ковше используется контроллер Siemens S7-400.

Контур контроля химического состава и температуры.Измерение состава расплава производится периодически при помощи погружных зондов фирмы Celox (поз. 1-1). Сигнал с зонда поступает на контроллер Siemens S7-400, а затем на ЭВМ где производится анализ состава расплава, определения его окисленности и температуры стали. Температура стали в ковше изменяется в пределах 1550-1700 0С.

Контур контроля и регулирования расхода аргона на усреднительную продувку. Расход аргона изменяется в пределах 0-200 м3/мин. Расход аргона в трубопроводе измеряется при помощи вихревого интеллектуального датчика Rosemount 8800 (поз. 2-1), который на своем выходе выдает стандартный токовый сигнал, который него сигнал поступает на вторичный показывающий и регистрирующий прибор Метран - 901 (поз. 2-2). С вторичного прибора сигнал поступает на аналоговый вход модуля ввода В2контроллера S7-400. На аналоговый вход B3 поступает сигнал от задатчика БРУ-7 (поз. 2-3). С задатчика поступает на блок ручного управления БРУ-10 (поз. 2-4). Там эти сигналы сравниваются, и вырабатывается управляющее воздействие с выхода В01, которое через БРУ-10 поступает на пускатель ПБР2М (поз. 2-5). БРУ-10 позволяет осуществить выбор между ручным и дистанционным регулированием. Пускатель работает в комплекте с исполнительным механизмом типа МЭО-630, который имеет достаточный крутящий момент для воздействия на регулирующие органы данного агрегата и имеет блок сигнализации положения регулирующего органа.

Контур контроля давления в трубопроводе аргона (1,0-2,0 МПа) измеряется при помощи интеллектуального датчика давления Rosemount 3051 (поз. 3-1),с которого сигнал поступает на аналоговый вход модуля ввода В4 контроллера S7-400.

Контур контроля и регулирования расхода кислорода в трубопроводе. Расход аргона изменяется в пределах 0-200 м3/мин. Измеряется при помощи вихревого интеллектуального датчика Rosemount 8800 (поз.4-1), который на своем выходе выдает стандартный токовый сигнал, который поступает на вторичный показывающий и регистрирующий прибор Метран - 901 (поз. 4-2). С вторичного прибора сигнал поступает на аналоговый вход модуля ввода В5 контроллера S7-400. На аналоговый вход B6 поступает сигнал от задатчика БРУ-7(поз. 4-3). С задатчика поступает на блок ручного управления БРУ-10 (поз. 4-4). Там эти сигналы сравниваются, и вырабатывается управляющее воздействие с выхода В02, которое через БРУ-10 поступает на пускатель ПБР2М (поз. 4-5). БРУ-10 позволяет осуществить выбор между ручным и дистанционным регулированием. Пускатель работает в комплекте с исполнительным механизмом типа МЭО-630, который имеет достаточный крутящий момент для воздействия на регулирующие органы данного агрегата и имеет блок сигнализации положения регулирующего органа.

Контур контроля давления в трубопроводе кислорода(1,0-2,0 МПа) измеряется при помощи интеллектуального датчика давления Rosemount 3051 (поз. 5-1),с которого давления сигнал поступает на аналоговый вход модуля ввода В7 контроллера S7-400.

Контур контроля и регулирования расхода аргона на аэрацию порошковых реагентов. Расход аргона изменяется в пределах 0-30 м3/мин. Расход аргона в трубопроводе измеряется при помощи вихревого интеллектуального датчика Rosemount 8800 (поз. 6-1), который на своем выходе выдает стандартный токовый сигнал, который поступает на вторичный показывающий и регистрирующий прибор Метран - 901 (поз. 6-2). С вторичного прибора сигнал поступает на аналоговый вход модуля ввода В8 контроллера S7-400. На аналоговый вход B9 поступает сигнал от задатчика БРУ-7(поз. 6-3). С задатчика поступает на блок ручного управления БРУ-10 (поз. 6-4). Там эти сигналы сравниваются, и вырабатывается управляющее воздействие с выхода В03, которое через БРУ-10 поступает на пускатель ПБР2М (поз. 6-5). БРУ-10 позволяет осуществить выбор между ручным и дистанционным регулированием. Пускатель работает в комплекте с исполнительным механизмом типа МЭО-630, который имеет достаточный крутящий момент для воздействия на регулирующие органы данного агрегата и имеет блок сигнализации положения регулирующего органа.

Контур контроля давления в трубопроводе аргона (1,0-2,0 МПа) измеряется при помощи интеллектуального датчика давления Rosemount 3051 (поз. 7-1), с которого сигнал поступает на аналоговый вход модуля ввода В10 контроллера S7-400.

Контур контроля и регулирования расхода аргона на транспортировку. Расход аргона изменяется в пределах 0-50 м3/мин. Расход аргона в трубопроводе измеряется при помощи вихревого интеллектуального датчика Rosemount 8800 (поз. 8-1), который на своем выходе выдает стандартный токовый сигнал, который поступает на вторичный показывающий и регистрирующий прибор Метран - 901 (поз. 8-2). С вторичного прибора сигнал поступает на аналоговый вход модуля ввода В11 контроллера S7-400. На аналоговый вход B12 поступает сигнал от задатчика БРУ-7 (поз. 8-3). С задатчика поступает на блок ручного управления БРУ-10 (поз. 8-4). Там эти сигналы сравниваются и вырабатывается управляющее воздействие с выхода В04, которое через БРУ-10 поступает на пускатель ПБР2М (поз. 8-5). БРУ-10 позволяет осуществить выбор между ручным и дистанционным регулированием. Пускатель работает в комплекте с исполнительным механизмом типа МЭО-630, который имеет достаточный крутящий момент для воздействия на регулирующие органы данного агрегата и имеет блок сигнализации положения регулирующего органа.

Контур контроля давления в трубопроводе аргона (1,0-2,0 МПа) измеряется при помощи интеллектуального датчика давления Rosemount 3051 (поз. 9-1), с которого поступает на аналоговый вход модуля ввода В13 контроллера S7-400.

Контур контроля и регулирования массы сыпучих материалов и ферросплавов. Масса подаваемых ферросплавов изменяется в пределах 50-500 кг. Взвешивание сыпучих материалов происходит при помощи тензодатчиков Flintec SB14 (поз. 10-1). Так как сигнал с тензодатчика не является стандартным, то мы пропускаем его через тензопреобразователь Flintec LDU68 (поз. 10-2). С тензопреобразователя стандартный аналоговый сигнал поступает на вход контроллера В14, а на В15 подается аналоговый сигнал с задатчика БРУ-7 (поз. 10-3). С задатчика через контроллер сигнал подается на блок ручного управления БРУ-10 (поз. 10-4). В контроллере происходит выработка управляющего воздействия, поступающего через В05 на БРУ-10. С БРУ-10 сигнал поступает на частотный преобразователь Hyundai N100 (поз. 10-5). С частотного преобразователя сигнал попадает на электродвигатель вибропитателя.

Контур контроля и регулирования массы подаваемой металлической сечки. Масса подаваемых порошковых реагентов изменяется в пределах 0-2000 кг. Взвешивание происходит при помощи тензодатчиков Flintec SB14 (поз. 11-1). Сигнал пропускается через тензопреобразователь Flintec LDU68 (поз. 11-2). С тензопреобразователя стандартный аналоговый сигнал поступает на вход контроллера В16, а на В17 подается аналоговый сигнал с задатчика БРУ-7 (поз. 11-3). В контроллере происходит выработка управляющего воздействия, поступающего через В06 на БРУ-10 (поз. 11-4). С БРУ-10 сигнал поступает начастотный преобразователь Hyundai N100 (поз. 11-5). С частотного преобразователя сигнал попадает на электродвигатель вибропитателя.

Контур контроля и регулирования вдуваемых порошковых реагентов. Масса подаваемых порошковых реагентов изменяется в пределах 30-2000 кг. Вдувание порошковых реагентов происходит при помощи аргонопровода, порошковых материалов взвешиваем при помощи тензодатчиков Flintec SB14 (поз. 12-1) . Сигнал с тензодатчика не является стандартным, поэтому мы пропускаем его через тензопреобразователь Flintec LDU68 (поз. 12-2). С тензопреобразователя стандартный аналоговый сигнал поступает на вход контроллера В18, а на В19 подается аналоговый сигнал с задатчика в БРУ-7 (поз. 12-3). В контроллере происходит выработка управляющего воздействия, поступающего через В07 на БРУ-10 (поз. 12-4). С БРУ-10 сигнал поступает на частотный преобразователь Hyundai N100 (поз. 12-5). С частотного преобразователя сигнал попадает на электродвигатель вибропитателя.