2 Специальная часть. Автоматизация объекта

Одним из этапов усовершенствования производственных процессов является их автоматизация. Автоматизация сушильного барабана включает в себя автоматическое регулирование, дистанционное управление, технологический контроль и сигнализацию. Задача регулирования состоит в том, чтобы поддерживать требуемые условия протекания процесса, восстанавливая их каждый раз, когда они нарушаются. Автоматическое регулирование обеспечивает нормальный ход непрерывного протекания процессов.

2.1 Обоснование технологических параметров объектов подлежащих контролю, регулированию и автоматизации

На сушильном барабане автоматизированы следующие технологические узлы и операции:

• Автоматическое регулирование системы «топливо-воздух».

• Система автоматического контроля и регулирования температуры в сушильном барабане. Влагомер измеряет влажность материала на входе, по результатам измерения корректируя подачу продукта в барабан, и на выходе из сушильного барабана, корректируя заданное значение температуры отходящих газов, поддерживаемое регулятором температуры.

• Контроль и сигнализация температуры подшипников. Если подшипники перегрелись, следует отключить двигатели в обратном порядке.

• Система автоматического регулирования подачи сырья. В зависимости от влажности сырья, поступающего в барабан, нож-отсекатель увеличивает или уменьшает подачу его на конвейер.

• Контроль и сигнализация уровня. На загрузочном бункере установлен сигнализатор уровня сыпучих материалов, который включает на пульте сигнальные лампы при минимальном или максимальном уровне сырья в бункере.

• Система регулирования избыточного давления. При повышенном или пониженном давлении заслонка дымососа будет открываться ил закрываться соответственно.

• Контроль скорости вращения барабана и скорости вращения тарельчатого питателя. От обоих параметров зависит качество готового продукта, поэтому их надо контролировать.

• Контроль и сигнализация давления в трубопроводе. При изменении давления в трубопроводе ниже минимального или выше максимального значения, на пульте загорается соответствующая сигнальная лампа и включается ревун. Выключение ревуна происходит при нажатии «кнопки снятия сигнала». При нажатии «кнопки опробования сигнала» кратковременно загораются сигнальные лампы, и включается ревун.

2.2 Обоснование аппаратуры для реализации схемы автоматизации

При разработке схемы автоматизации необходимо учитывать технические, экономические, производственные и другие факторы автоматического регулирования объекта. Выбор средств автоматизации следует вести таким образом, чтобы наиболее полно обеспечивать выполнение всех целей системы автоматизации. Выбранные средства автоматизации должны обеспечить работу и точность контроля, и соблюдение режимных величин, быстродействие и связь с другими системами.

При выборе следует стремиться к применению однотипных технических средств, предпочтительно автоматизированных, что дает значительные эксплуатационные преимущества. Все выбранные средства должны удовлетворять требования пожарной безопасности и электробезопасности, а также условиям охраны окружающей среды, которые являются определяющими при выборе технических средств.

2.3 Описание схемы автоматизации

Функциональная схема систем автоматизации технологических процессов является основным техническим документом, определяющим структуру и характер систем автоматизации технологических процессов, а также оснащения их приборами и средствами автоматизации. На функциональной схеме дано упрощенное изображение агрегатов, подлежащих автоматизации, а также приборов, средств автоматизации и управления, изображаемых условными обозначениями по действующим стандартам, и линии связи между ними. В данном проекте автоматизации сушильного барабана разработаны следующие системы автоматического регулирования и контроля:

• Автоматическое регулирование системы «топливо-воздух».

• Система автоматического контроля и регулирования температуры в сушильном барабане.

• Контроль и сигнализация температуры подшипников.

• Система автоматического регулирования подачи сырья.

• Контроль и сигнализация уровня.

• Система регулирования тяги в барабане.

• Контроль скорости вращения барабана и скорости вращения тарельчатого питателя.

• Контроль и сигнализация давления в трубопроводе.

2.4 Описание принципиальной электрической схемы САР№1

Принципиальные электрические схемы автоматизации являются проектным документом, определяющим полный состав электрической части и связей между ее элементами, а также дающими детальное представление о принципах работы системы. Принципиальные схемы служат основанием для разработки других чертежей и документов проекта, а также при наладке и эксплуатации.

Они разрабатываются в соответствии с техническим заданием и на основании принятых и запроектированных решений в функциональных схемах в целях исключения несогласованности в части электрических схем управления и сигнализации, выпускаемых электротехническим отделом и отделом автоматизации.

Преобразователь-измеритель влагомер ВИМС-2.2 (поз. 1-3) преобразует изменение напряжения датчика влажности в токовые сигналы, которые поступают на регулятор РС 29 (поз. 1-5) и на приборы регистрирующие ДИСК-250 (поз. 1-4;1-6). Сигнал от регулятора поступает на бесконтактный пускатель ПБР-2.3 (поз. 1-8), управляющий электродвигателем механизма исполнительного МЭО (поз. 1-9), который управляет заслонкой ПРЗ-800, установленной на трубопроводе воздуха.

2.5 Общий вид щита КИПиА

Щиты и пульты систем автоматизации технологических процессов предназначены для размещения на них приборов и средств контроля и управления технологическими процессами, контрольно-измерительных приборов, автоматических регуляторов, защиты и сигнализации. Щиты изготавливают специальные заводы электромонтажных изделий, которые имеют полный пакет конструкторской комплектации для их производства.

Компоновкой называется общий вид щита и размещенные на нем приборы и средства автоматизации. Компоновка аппаратуры должна обеспечить удобство пользования ими. Приборы в щите располагаются в той последовательности, в которой оператор отчитывает показание и производит управление. Кроме того, при компоновке следует обращать внимание на этику внешнего вида щита. Средства автоматизации и аппаратуры управления скомпонованы функциональными группами в порядке хода технологического процесса. Панели щита выбраны таким образом, что на одной панели размещены приборы одной системы. Общий вид щита выполнен в масштабе 1:10.

2.6 Коммутация щита и таблица соединений приборов данного щита

Схема коммутации щита представляет собой обратную сторону передней стенки щита с точным расположением на ней аппаратуры с упрощением проводки. В щиты и пульты разрешается ввод электрического тока напряжением, не превышающим 400В.

Питающие провода, кабели и импульсные трубки рекомендуется подводить непосредственно к вводному выключателю щита. Индивидуальные цепи питания средств автоматизации схем управления, сигнализации и т.д. рекомендуется подводить от вводного выключателя к соответствующим выключателям и предохранителям. Разводка индивидуальных цепей питания должна выполняться согласно принятым решениям в принципиальной схеме.

Компенсационные провода или кабели, поставленные комплексно с отдельными видами приборов и средств автоматизации, присоединяются непосредственно к их зажимам. Концы проводов, подключенные к приборам, аппаратам и сборкам зажимов, должны иметь маркировку, соответствующую монтажным схемам щита.

2.7 Разработка помещения КИПиА

При разработке помещения КИПиА необходимо учитывать, что для электрооборудования противопоказана большая влажность. Кроме того, помещение должно быть вентилируемым и просторным. Никакие шумы не должны отвлекать оператора от работы. Выбор места размещения щитовых помещений зависит от особенностей технологического процесса, норм противопожарных требований, компоновочных и строительных решений, удобства управления автоматизированными объектами, простоты обслуживания и экономических факторов.

Рисунок 2 – план помещения операторского пункта