
- •Содержание
- •Введение
- •Общая часть
- •1. Блок управления газотурбинным двигателем электростанции
- •1.1. Цель дипломного проекта
- •1.2. Характеристики сау гту
- •1.3. Требования к блоку управления двигателем энергоустановки
- •1.4. Место и задачи блока управления двигателем
- •1.5. Синтез структуры буд
- •Входные аналоговые сигналы
- •Выходные аналоговые сигналы
- •Входные дискретные сигналы
- •Выходные дискретные сигналы
- •1.6. Система встроенного контроля (свк)
- •Спецчасть
- •2. Разработка автомата системы встроенного контроля (асвк)
- •2.1. Назначение асвк
- •2.2. Разработка блочной схемы модуля асвк
- •2.3. Разработка блок схемы алгоритмов программы микроконтроллера
- •2.3.1. Алгоритм запуска асвк по включению питания
- •2.3.2. Алгоритм контроля запуска вычислителя буд
- •2.3.3. Алгоритм текущего контроля работы вычислителя
- •2.3.4. Алгоритмаварийного останова
- •2.3.5. Блок-схема алгоритма программы мк
- •2.4. Разработка программы микроконтроллера
- •2.4.1. Листинг программы асвк
- •Технологическая часть
- •3. Разработка печатной платы асвк
- •3.1. Общие требования при разработке пп
- •3.1.1. Размещение элементов
- •3.1.2. Трассировка связей
- •3.2. Разработка технических требований и рабочей документации на плату асвк
- •3.2.1. Технические требования
- •3.2.2. Рабочая документация
- •3.3. Характеристика методов получения печатного монтажа
- •Экономическая часть
- •4. Оценка экономической целесообразности внедряемого устройства
- •4.1. Предпосылки экономического обоснования
- •4.2. Расчет эффективности инвестиций
- •4.2.1. Расчёт заработной платы
- •4.2.2. Расчёт материальных затрат
- •4.2.3. Расчёт цеховых расходов
- •4.2.9. Расчет чистодисконтированного дохода
- •Охрана труда
- •5. Охрана труда при изготовлении асвк
- •5.1. Анализ вредных и опасных производственных факторов в цехах по изготовлению асвк
- •5.1.1. Требования к микроклимату
- •5.1.2. Требования к освещению
- •5.1.3. Требования к уровням шума и вибрации
- •5.1.4. Пожарная безопасность
- •5.2. Меры безопасности по защите от действия вредных факторов
- •2. Требования безопасности пред началом работ
- •3. Требования безопасности во время работы
- •4. Требования безопасности при аварийных ситуациях.
- •2. Требования безопасности перед началом работ.
- •Перечень условных сокращений и обозначений
- •Приложение 1 Перечень покупных комплектующих материалов на буд
- •Список используемой литературы
Выходные аналоговые сигналы
Таблица 1.2
№ п/п |
Наименование и тип сигнала |
Диапазон измерения |
Погрешность измерения |
1 |
Сигнал постоянного тока. |
0…20 мА |
0.3% от ВП |
2 |
Сигнал постоянного тока. |
4…20 мА |
0.3% от ВП |
Для обеспечения данных измерений были выбраны выходные преобразователи фирмы Grayhill серии 73G, позволяющие преобразовать сигнал с определенной частотой в электрический параметр, в данном случае ток, пропорциональный этой частоте:
-выходной преобразователь частоты в ток - 73G OI 420.
БУД должен принимать дискретные сигналы, характеристики которых приведены в таблице 1.3.
Входные дискретные сигналы
Таблица 1.3
№ |
Наименование и тип сигнала |
Примечание |
1 |
Сигнал типа «Сухой контакт». |
Питание цепей дискретных сигналов осуществляется от БУД напряжением постоянного тока + 24 В с током нагрузки в диапазоне 10 - 12 мА. |
2 |
Сигнал напряжением 24 В постоянного тока |
с током нагрузки в диапазоне 10 - 12 мА. |
3 |
Сигнал напряжением 220 В переменного тока |
с током нагрузки в диапазоне 10 - 12 мА. |
Для обеспечения ввода дискретных сигналов были выбраны входные преобразователи фирмы Phoenix Contact, позволяющие преобразовать сигналы с датчиков напряжением 24 В, 220 В в сигналы напряжением 5 В.
-преобразователь сигнала напряжением 24 В в сигнал напряжением 5 В - DEK OE 24DC/48DC/100;
-преобразователь сигнала напряжением 220 В в сигнал напряжением 5 В - DEK OE 230АС/48DC/100.
БУД должен формировать дискретные сигналы, характеристики которых приведены в таблице 1.4.
Выходные дискретные сигналы
Таблица 1.4
№ |
Наименование и характеристика сигнала |
Примечание |
1 |
Сигнал напряжением 24 В постоянного тока |
с током нагрузки не более 2 А. |
2 |
Сигнал напряжением 220 В постоянного тока |
с током нагрузки не более 0,5 А. |
3 |
Сигнал напряжением 220 В переменного тока |
с током нагрузки не более 1 А. |
4 |
Сигнал типа «Сухой контакт» с коммутацией сигналов напряжением 24 В постоянного тока и сигналов напряжением 220 В постоянного и переменного тока. |
с током нагрузки не более 2 А. |
Для обеспечения вывода дискретных сигналов были выбраны выходные преобразователи фирм Grayhill серии 70G и Phoenix Contact, позволяющие преобразовать сигналы напряжением 5 В в сигналы напряжением 24 В и 220 В.
-преобразователь сигнала напряжением 5 В в сигнал напряжением 24 В – 70 ODC 5B;
-преобразователь сигнала напряжением 5 В в сигнал напряжением 220 В постоянного тока – EMG 17 OV 5DC/220DC/1;
-преобразователь сигнала напряжением 5 В в сигнал напряжением 220 В переменного тока – EMG 17 OV 5DC/220DC/3;
Для управления шаговым двигателем дозатора газа БУД формирует три импульсных дискретных сигнала напряжением 24В (один сигнал определяет число импульсов управления шаговым двигателем за цикл 20 мс, второй - направление вращения шагового двигателя, третий - восьми- или четырехтактную схему коммутации обмоток шагового двигателя). Выдача сигналов осуществляется через преобразователи дискретных сигналов DEK OE 24DC/48DC/100 и 70 ODC 5B.
БУД принимает от блока управления шаговым двигателем БУШ дискретный сигнал исправности типа «сухой контакт». Питание цепи входного дискретного сигнала осуществляется от БУД напряжением постоянного тока + 24 В с током нагрузки в диапазоне 10 - 12 мА. Прием сигнала осуществляется через преобразователь DEK OE 24DC/48DC/100.
БУД принимает и передает информацию по цифровым каналам информационного обмена в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 1.5.
Таблица 1.5
№ |
Наименование и характеристики канала информационного обмена |
Кол-во |
Примечание |
1 |
Цифровой канал предназначен для обмена данными ПО (пультом оператора). Длина линии связи не более 5 м. |
1 |
тип RS-485 |
2 |
Цифровой канал предназначен для обмена данными с ПИ (пультом инженерным). Длина линии связи не более 500 м. |
1 |
тип RS-485 |
Для обеспечения связи по каналу RS 485 был выбран модуль ADAM 4520. Он преобразует интерфейс типа RS 232 в интерфейс RS 422/485. Наличие встроенного микропроцессора позволяет ему осуществлять нормализацию сигналов, операции аналогового и дискретного ввода-вывода, передачу (прием) данных по интерфейсу RS 485. Модуль ADAM 4520 имеет следующие характеристики:
- скорость передачи до 38,4 кбит/с;
- автоматический контроль за направлением передачи;
- гальваническая изоляция 500 В;
- длина сегмента линии до 1200 м;
- +10 +30 В;
- легко устанавливается на DIN-рельсы.
Электропитание аппаратуры БУД осуществляется от источника бесперебойного питания напряжением переменного тока 220В+10%-15%,.
Питание исполнительных механизмов осуществляется по отдельным каналам от источника бесперебойного питания напряжением постоянного тока 27+10%-15% В и напряжением постоянного тока 220 +10%-15% В, напряжением переменного тока 220 +10%-15% В с коммутацией через БУД. Коммутируемая мощность для управления исполнительными механизмами должна быть не более 250 Вт.
БУД обеспечивает контроль напряжения электропитания:
-вычислительной части БУД;
-датчиков первичной информации;
-исполнительных механизмов.
Основная погрешность каналов измерения входных параметров (без учета погрешности датчиков) не должна превышать значений приведенных в таблице 1.1.
Основная погрешность нормируется при следующих условиях:
температура окружающего воздуха +(20±5)°С ;
относительная влажность воздуха от 30 до 80 %;
напряжение питающей сети »220В+22В-33В;
частота питающей сети 50±1Гц;
отсутствие внешних электрических магнитных полей (кроме земного);
отсутствие вибраций, тряски и ударов.