- •Введение
- •1 Общая часть
- •1.1 Описание технологического процесса
- •1.2 Описание автоматизированного объекта и его технические характеристики – регулируемые величины, управляющие и возмущающие воздействия и характер их изменения во времени.
- •1.3 Технические требования сар, допустимые ошибки в установившихся режимах, прямые показатели качества переходных режимов.
- •1.4 Анализ известных вариантов сар.
- •2 Расчётная часть.
- •2.1 Составление функциональной схемы сар и выбор принципиальных схем элементов её неизменяемой части.
- •2.2 Описание функциональной схемы разрабатываемой системы
- •2.3 Выбор измерительно-преобразовательных элементов (вторичных и первичных) – диапазон измерения, условия работы, инерционность, вопросы сглаживания с устройством.
- •2.3.1 Датчик температуры
- •2.3.2 Датчик расхода Honeywell awm92
- •Датчик контроля пламени Eclipse 5600
- •2.4 Выбор исполнительных устройств;
- •2.5 Математическое описание сар и выбор автоматического управляющего устройства (ауу)
- •2.5.1 Описание математической модели объекта – статистические характеристики, кривая разгона, частотная характеристика.
- •2.5.2 Определение передаточных функций измерительно- преобразовательных и исполнительных устройств
- •2.5.3 Выбор закона автоматического управления в общем виде.
- •2.5.4Выбор автоматического управляющего устройства- на основе плк
- •2.5.5 Расчет конфигурации устройства управления и основание заказной спецификации
2.3 Выбор измерительно-преобразовательных элементов (вторичных и первичных) – диапазон измерения, условия работы, инерционность, вопросы сглаживания с устройством.
2.3.1 Датчик температуры
Для измерения температуры чугуна в ковше используются термопары платинового типа ТПП (платина-платинородий). Выбор обусловлен достаточно высокой точностью измерения и диапазоном температур (от 0 до 1300оС). На рисунке 6 изображён внешний вид термопары и её габаритные размеры.
Рисунок6 – Внешний вид датчика температуры
Датчик монтируется в крышку горелки. В отверстие на крышке опускается нижняя часть термопары, жезл. Жезл у термопары меняется, что позволяет продлить время эксплуатирования датчика.
2.3.2 Датчик расхода Honeywell awm92
По степени интеграции все датчики расхода газа Honeywell можно условно разбить на две группы. Это датчики с милливольтовым выходом и датчики с нормализованным выходным сигналом. В нашем случае используется второй тип, а именно датчики с нормализованным выходным сигналом. Верхний предел измерения датчиков Honeywell составляет 200 л/мин. В данной системе требуется измерения значительно больших объемов расхода газа. Для этого можно воспользоваться самым распространенным на практике методом расширения диапазона измерения - это включение датчика
в так называемый байпас, то есть обводной канал (рис. 7). В этом случае только часть от общего потока газа проходит через датчик. Величина этого потока определяется байпас-коэффициентом. Однако нужно отметить, что чем меньше этот коэффициент, тем более стабильный и предсказуемый будет выходной сигнал датчика. Внешний вид датчика представлен на рисунке 8.
Рисунок7 – Включение датчика расхода в байпас
Рисунок8 – внешний вид датчика Honeywell AWM92.
Принцип действия
Принцип действия этой системы основан на механизме передачи потоком газа относительного количества теплоты над поверхностью измерителя с дальнейшей регистрацией разности температур термодатчиков моста на входе и выходе. Необходимое направление и распределение потока газа над поверхностью измерителя обеспечивает строго определенная внутренняя геометрия измерительной камеры датчика. В процессе работы нагревательный элемент достигает температуры на 160 °С выше, чем окружающая температура. При нулевом потоке газа над поверхностью измерителя выходное напряжение моста равно нулю. В момент же действия потока газа термодатчик, расположенный первым по ходу потока, охлаждается, а термодатчик, что находится на противоположенной стороне, нагревается. В результате происходит разбалансировка и на выходе появляется напряжение, величина и знак которого пропорциональны объему и направлению газа, проходящего в единицу времени через измерительную камеру датчика.
Датчик контроля пламени Eclipse 5600
Данный датчик представляет собой фотодиод, помещенный в трубчатый корпус и улавливающий свет определенного спектра. Внешний вид датчика контроля пламени представлен на рисунке 9.
Рисунок9 – Датчик контроля пламени