Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Июня 2013 в 06:21, курсовая работа
Автоматизация освобождает человека от необходимости непосредственного управления механизмами. В автоматизированном процессе производства роль человека сводится к наладке, регулировке, обслуживании средств автоматизации и наблюдению за их действием. Если автоматизация облегчает физический труд человека, то автоматизация имеет цель облегчить так же и умственный труд. Эксплуатация средств автоматизации требует от обслуживающего персонала высокой техники квалификации.
По уровню автоматизации компрессорные холодильные установки занимает одно из ведущих мест среди других отраслей промышленности. Холодильные установки характеризуются непрерывностью протекающих в них процессов.
1 Введение 5
1.1 Приоритетные направления в области автоматизации отрасли 5
1.2 Значение автоматизации данного производства 7
2 Характеристика объекта автоматизации 11
2.1 Описание технологического процесса и оборудования данного производства, данного объекта 11
2.2 Анализ возмущающих воздействий объекта автоматизации 13
3 Разработка схемы автоматизации 15
3.1 Методика разработки схемы 15
3.2 Описание принятой схемы автоматизации 22
3.3 Выбор и обоснование выбора приборов и средств автоматизации 24
4 Разработка принципиальных электрических ( пневматических ) схем 30
4.1 Методика разработки схем 30
4.2 Описание принятых принципиальных электрических
(пневматических) схем 35
5 Разработка схемы внешних электрических и трубных
проводов 40
5.1 Методика разработки схемы 40
5.2 Описание принятой схемы 43
6 Экологический аспект при проектировании систем управления
линии. 45
6.1 Характеристики основных видов загрязнений. 45
6.2 Методы и средства защиты окружающей среды от указанных
загрязнений. 45
7 Литература 50
8 Приложения
Требования к оформлению схем автоматизации
Схема автоматизации выполняется в виде чертежа, на котором схематически условными изображениями показывают: технологическое оборудование, коммуникации, органы управления и средства автоматизации с указанием связей между технологическим оборудованием и средствами автоматизации, а также связей между отдельными функциональными блоками и элементами автоматики.
Схемы автоматизации могут разрабатываться с большей или меньшей степенью детализации. Однако объем информации, представленный на схеме, должен обеспечить полное представление о принятых основных решениях по автоматизации данного технологического процесса и возможность составления на стадии проекта заявочных ведомостей приборов и средств автоматизации, трубопроводной арматуры, щитов и пультов, основных монтажных материалов и изделий, а на стадии рабочего проекта — всего комплекса проектных материалов, предусмотренных в составе проекта.
Схему автоматизации выполняют, как правило, на одном листе, на котором изображают средства автоматизации и аппаратуру всех систем контроля, регулирования, управления и сигнализации, относящуюся к данной технологической установке. Вспомогательные устройства, такие как редукторы и фильтры для воздуха, источники питания, реле, автоматы, выключатели и предохранители в цепях питания, соединительные коробки и другие устройства и монтажные элементы, на схемах автоматизации не показывают.
Сложные технологические схемы рекомендуется расчленять на отдельные технологические узлы и выполнять схемы автоматизации этих узлов в виде отдельных чертежей на нескольких листах или на одном.
Для технологических процессов с большим объемом автоматизации схемы могут быть выполнены раздельно по видам технологического контроля и управления. Например, отдельно выполняются схемы автоматического управления, контроля и сигнализации и т. п.
Схемы автоматизации могут быть выполнены двумя способами: с условным изображением щитов и пультов управления в виде прямоугольников (как правило, в нижней части чертежа), в которых показываются устанавливаемые на них средства автоматизации; с изображением средств автоматизации на технологических схемах вблизи отборных и приемных устройств, без построения прямоугольников, условно изображающих щиты, пульты, пункты контроля и управления.
При выполнении схем по первому способу на них показываются все приборы и средства автоматизации, входящие в состав функционального блока или группы, и место их установки. Преимуществом этого способа является большая наглядность, в значительной степени облегчающая чтение схемы и работу с проектными материалами.
При построении схем по второму способу, хотя он и дает только общее представление о принятых решениях по автоматизации объекта, достигается сокращение объема документации. Чтение схем автоматизации, выполненных таким образом, затруднено, не отображают организацию пунктов контроля и управления объектом.
Как уже указывалось, приборы и средства автоматизации при выполнении схем автоматизации как первым, так и вторым способом могут быть изображены развернуто, упрощенно или комбинированно.
При развернутом изображении на схемах показывают: отборные устройства, датчики, преобразователи, вторичные приборы, исполнительные механизмы, регулирующие и запорные органы, аппаратуру управления и сигнализации, комплектные устройства (машины централизованного контроля, телемеханические устройства) и т. д.
При упрошенном изображении на схемах показывают: отборные устройства, измерительные и регулирующие приборы, исполнительные механизмы и регулирующие органы. Для изображения промежуточных устройств (вторичных приборов, преобразователей, аппаратуры управления и сигнализации и т. п.) используются общие обозначения в соответствии с действующими стандартами на условные обозначения в схемах автоматизации.
Комбинированное изображение предполагает показ средств автоматизации в основном развернуто, однако некоторые узлы изображают упрощенно.
Приборы и средства автоматизации, встраиваемые в технологическое оборудование и коммуникации или механически связанные с ними, изображают на чертеже в непосредственной близости от них. К таким средствам автоматизации относятся: отборные устройства давления, уровня, состава вещества, датчики, воспринимающие воздействие измеряемых и регулирующих величин (измерительные сужающие устройства, ротаметры, счетчики, термометры расширения и т. п.), исполнительные механизмы, регулирующие и запорные органы.
Для датчиков и приборов,
указывающих положение
Прямоугольники щитов и пультов следует располагать в такой последовательности, чтобы при размещении в них обозначений приборов и средств автоматизации обеспечивалась наибольшая простота и ясность схемы и минимум пересечений линий связи.
В прямоугольниках можно указывать номера чертежей общих видов щитов и пультов. В каждом прямоугольнике с левой стороны указывают его наименование.
Приборы и средства автоматизации, которые расположены вне щитов и не связаны непосредственно с технологическим оборудованием и трубопроводами, условно показывают в прямоугольнике «Приборы местные».
При вычерчивании схемы автоматизации следует избегать дублирования одинаковых ее частей, относящихся как к технологическому оборудованию, так и к средствам автоматизации.
На чертежах схем автоматизации должны быть приведены пояснения, на основании каких документов они разработаны. Допускается также на свободном поле схемы давать краткую техническую характеристику автоматизируемого объекта, поясняющие таблицы, диаграммы и т. п.
Для облегчения понимания сущности автоматизируемого объекта, возможности выбора диапазонов измерения и шкал приборов, уставок регуляторов на схемах автоматизации указывают предельные рабочие (максимальные или минимальные) значения измеряемых или регулируемых технологических параметров при установившихся режимах работы.
Эти значения в единицах
шкалы выбираемого прибора или
в международной системе единиц
без буквенных обозначений
Над основной надписью, по ее ширине сверху вниз, на первом листе чертежа располагают таблицу не предусмотренных стандартами условных обозначений, принятых в данной схеме автоматизации; при необходимости эти таблицы можно выполнять на отдельных листах.
Пояснительный текст располагают обычно над таблицей условных обозначений (или над основной надписью) или в другом свободном месте.
3.2 Описание принятой схемы автоматизации
Холодильная автоматизированная установка состоит из компрессора (I), оснащенного устройством автоматической защиты, из двух испарителей (II), маслоотделителя (III), конденсатора(IV), линейного ресивера (V) с двумя датчиками уровня, одним насосов.
Компрессор I всасывает пары аммиака из испарителя II. Командой на автоматический пуск компрессора служит повышение температуры рассола (ледяной воды) на выходе из испарителя. Для управления температурой используется регулятор температуры типа РТ-2 (106), датчик которого 10а устанавливается на трубопроводе выхода рассола (ледяной воды)
из испарителя. При работе компрессора I в автоматическом режиме функционируют следующие противоаварийные защиты: от понижения разности давлений масла в системе смазки и картере — применяется датчик-реле разности давлений РКС-ОМ5 (1) ; от понижения давления всасывания и повышения давления нагнетания — применяется датчик-реле давления Д220А (2); от повышения температуры нагнетания — применяется датчик-реле температуры ТР-ОМ5 (3). При пуске компрессора I в автоматическом режиме открывается вентиль с электромагнитным приводом 15кч888рСВМ (5) на подаче воды в охлаждающие рубашки и закрывается вентиль 15кч888рСВМ (6) на байпасе. На трубопроводе от отсутствия протока воды через охлаждающие рубашки применяется реле протока РП-65 (4). В испарителе II от аварийного повышения уровня жидкого аммиака установлены два датчика уровня (7а, 8а) сигнал с которых поступает на полупроводниковое реле уровня ПРУ-5М (7б, 8б).
Также в испарителе II осуществляется автоматическое регулирование уровня жидкого аммиака по средствам установленного датчика уровня (9а) с которого сигнал подаётся на полупроводниковое реле уровня ПРУ-5М. (96), управляющим вентилем с электромагнитным приводом 15кч888рСВМ (9в), установленным на подаче жидкого аммиака в испаритель. Компрессор I сжимает пары аммиака и через маслоотделитель III нагнетает в конденсатор IV. В конденсаторе пары аммиака конденсируются за счёт охлаждающей воды поступающей
по трубопроводу из бассейна, на трубопроводе установлен датчик температуры воды (16), а на выходе из конденсатора IV на трубопроводе также установлен датчик температуры жидкого аммиака (15), также предусмотрен датчик температуры воздуха (14) все датчики подключены к прибору УКТ38-В (19б). Далее жидкий аммиак из конденсатора поступает в ресивер V в котором установлены два датчика уровня (12а, 13а) для контроля верхнего и нижнего уровней жидкого аммиака сигнал с датчиков поступает на полупроводниковое реле уровня ПРУ-5М (12б, 13б).Охлаждённый в ресивере жидкий аммиак через регулирующий вентиль VI поступает в испаритель II, где , испаряясь, охлаждает промежуточный хладоноситель (рассол, ледяную воду), контроль давления рассола в нагнетательном трубопроводе осуществляется датчиком-реле давления Д220А (11). Далее рассол нагнетается к потребителям холода насосом VII.
3.3 Выбор и обоснование выбора приборов и средств автоматизации
На компрессоре установлен датчик-реле разности давлений типа РКС-ОМ5 (1) предназначен для контроля сигнализации и двухпозиционного регулирования разности давлений в системах смазки холодильных агрегатов в подвижных и стационарных установках и автоматизации технологических процессов. Контролируемые среды: хладоны, воздух, вода, масло; аммиак для датчика РКС-ОМ5А. Приборы выпускаются с зоной нечувствительности направленной в сторону повышения разности давлений относительно уставки. Установка предела срабатывания производится по шкале с помощью винта настройки. Выходное устройство имеет один переключающий контакт. Разрывная мощность контактов при напряжении 220 В не более 300 В -А для переменного тока и 60 Вт для постоянного.
Приборы указанного типа рассчитаны на работу при температуре окружающего воздуха от —50 до +65 °С а датчик РКС-ОМ5А при температуре от —30 до +65 °С и относительной влажности до 98 %.
Габаритные размеры 66x104x268 мм. масса не более 1,6 кг.
Исполнение обыкновенное, экспортное тропическое.
Изготовитель — орловское ПО «Промприбор».
Контроль давления рассола в нагнетательном трубопроводе осуществляется датчиком-реле давления Д220А (11), от понижения давления всасывания и повышения давления нагнетания — применяется датчик-реле давления Д220А (2)
Датчики-реле давления сдвоенные типа Д220 (2, 11) имеют датчик низкого давления (ДНД) и датчик высокого давления (ДВД), действующие с помощью системы рычагов на одно общее коммутационное контактное устройство. Технические характеристики боров приведены ДНД обеспечивает переключение контактов при понижении контролируемого давления до установленного значения и возврат в исходное положение при повышении контролируемого давления (с учетом зоны нечувстви-ности). ДВД производит переключение контактов при повышении контролируемого давления до установленного значения и возврат в исходное положение при понижении контролируемого давления
(с учетом зоны
Сигнал от датчика температуры поступает на датчик-реле температуры типа
ТР-ОМ5 (3) предназначен для использования в системах контроля и двухпозиционного регулирования температуры жидких и газообразных сред в холодильных и других установках. Датчики ТР-ОМ5-00—ТР-ОМ5-04 выпускаются с зоной нечувствительности, направленной в сторону повышения температуры контролируемой среды относительно уставки срабатывания, а остальные приборы — в сторону понижения температуры. Контактное устройство имеет один переключающий контакт. Коммутируемая мощность контактов не более 300 В –А при напряжении 220 В переменного тока и 60 Вт при напряжении 220 В постоянного тока. Датчики рассчитаны на работу при температуре окружающего воздуха от —40 до +50 °С и относительной влажности до 98 %. Пределы уставки срабатывания (- 60) – (- 30) °С. Основная погрешность ±1,0 °С. Зона нечувствительности регулируемая 4 – 6 °С. Длина капилляра 1,5; 2,5; 4,0; 10.
Габаритные размеры 160x104x68 мм, масса не более 2,2 кг. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое.
Реле протока сильфонное типа РПС (4) предназначено для контроля наличия потока воды температурой до 70 °С в системах автоматизации различных технологических процессов. Реле должно устанавливаться на горизонтальном участке. Регулировка предела срабатывания осуществляется с помощью специального винта по шкале. Перед установкой реле во втулке, расположенной между двумя сильфонами, просверливается отверстие, диаметр которого определяется по графику зависимости расхода от давления на входе в реле. График приводится в инструкции по эксплуатации. Выходное устройство имеет один замыкающий контакт. Погрешность срабатывания не превышает 10 % от номинального значения расхода.