Сведения из теории
1. Описание лабораторного стенда контрольно-измерительных приборов и автоматики Yokogawa
Стенд контрольно-измерительных приборов и автоматики Yokogawa (далее стенд) разработан предприятием ООО «Иокогава Электрик СНГ» по заказу ОАО «Татнефть». Он предназначен для обучения студентов навыкам работы с программируемыми логическими контроллерами и оборудованием КИПиА (монтаж, настройка, метрологическое и сервисное обслуживание). Работа может вестись как в ручном, так и в автоматическом режимах при помощи автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП).
В своем составе стенд имеет три иерархических уровня:
подсистема первого уровня (нижний уровень) состоит из оборудования, установленном на стенде, а также шкафа вторичных приборов (ШВП), и обеспечивает сбор данных, учет и контроль технологического процесса;
подсистема второго уровня (уровень управления технологическим процессом, обработки и передачи данных) основана на программно-техническом комплексе (ПТК).
Он обеспечивает:
получение информации от преобразователей, ее алгоритмическую обработку;
автоматическое поддержание заданных параметров технологического процесса;
автоматическую передачу потоков данных с приборов учета и контроля на верхний уровень.
Подсистема второго уровня состоит из:
шкафа с контроллером STARDOM FCN;
шкафа с контроллером Centum CS3000;
шкафа с контроллером ProSafeRS;
концентраторов Ethernet (Сеть Ethernet TCP/IP);
концентратора Ethernet (Резервированная сеть V-net IP).
подсистема третьего уровня (уровень взаимодействия с оператором) основана на АРМ преподавателей и АРМ учащихся и позволяет реализовать человеко-машинный интерфейс, формирование двунаправленных потоков данных с нижним уровнем и хранение архивной информации, переданной с нижнего уровня [6].
Стенд обеспечивает:
контроль уровня, температуры, давления;
массовый и объемный учёт жидкости;
регулирование параметров процесса по стандартным законам;
автоматическое включение/выключение насоса при срабатывании заданного уровня.
Габаритные чертежи показаны на рис. 1 и 2.
Рис. 1. Габаритный чертеж стенда (вид спереди)
Рис. 2. Габаритный чертеж стенда (вид сверху)
Комплекс технических средств
Подсистема нижнего уровня построена на базе следующего оборудования.
Контроль расходов расходомерами производства «Yokogawa Electric Corporation»:
Кориолисовый массовый расходомер ROTAMASS RCCT36-AV0M02D2/QR1;
Вихревой расходомер DY015-EBLBD1-4D/QR;
Электромагнитный расходомер AXF015G-E1AL1N-BD41-42B/QR;
Датчик малого расхода EJA115-EHS400A-99DA/QR;
Ротаметр с малым ходом RAMC02-D4SS-64S2-H90424/QR .
Контроль уровня в емкостях
Для контроля верхнего уровня в емкости Е1 устанавливается вибрационный выключатель уровня VEGASWING63-XX-GBV-X-P-Z, длина 200 мм. Фирма изготовитель VEGA Grieshaber KG;
Для контроля нижнего уровня в емкости Е1 устанавливается вибрационный выключатель уровня VEGASWING63-XX-GBV-X-P-Z, длина 800 мм;
На емкости Е2 устанавливается радарный уровнемер VEGAFLEX 61-XX-C-GB-1-K-М-Х-Х с длиной стержня 800 мм;
Для визуального контроля уровня на емкостях Е1 и Е2 устанавливаются смотровые стекла с запорными устройствами указателей уровня.
Контроль давления
Датчик избыточного давления модели EJA530A-EAS7N-09DE/QR производства «Yokogawa Electric Corporation»;
Датчик перепада давления Метран-100-ДД-1440-02-МПЗ 100 кПа производства ЗАО ПГ «Метран», г. Челябинск;
Манометр показывающий для точных измерений МПТИ производства ОАО «Манотомь», г. Томск.
Контроль температуры
Термопреобразователь сопротивления TR10-C-BS-Pt100 производства «Wika»;
Температурный датчик модели YTA70-E производства «Yokogawa Electric Corporation».
Управление технологическим процессом
Клапан запорно-регулирующий 25ч945п односедельный фланцевый с электрическим исполнительным механизмом производства ЗАО «Авангард», г.Москва;
Для перекачки воды из емкости Е1 в емкость Е2 применяется насос КМ50 32 125/252 м (3Ф-асинхронный-5A80МВ2Ж1У2).
Преобразователь частоты
Для регулирования частоты вращения двигателя насоса проектом предусматривается использование преобразователя частоты для асинхронных двигателей Altivar 31 производства «Schneider Electric».
Сбор данных
Для визуализации работы клапана запорно-регулирующего 25ч945п проектом предусматривается использование станции сбора данных DX1000 производства «Yokogawa Electric Corporation».