7) Структура управляющего канала в асу тп. Методика выбора регулирующего клапана.

Где HID – устройство барьера искробезопастности типа HID, ЭПП - электропневматический позиционер, ИМ – исполнительный механизм, МИМ – мембранно-исполнительный механизм, ЭИМ – электро-исполнительный механизм, DO и AO – дискретный и аналоговые сигналы, ШИМ – импульсный сигнал, Цифра – цифровой сигнал. Вывод управляющего воздействия осуществляется станциями управления технологического процесса посредством устройств вывода. Также в функции станции управления технологическим процессом входят следующие функции:1. Ввод сигналов от датчиков, установленных на объекте управления.2. Логическая или арифметическая обработка сигналов. 3. Регулирование, включение – выключение. Если плата вывода взрывозащищенная, то барьер не нужен. ЭПП – электро –пневмо позиционер МИМ – мембранный исполнительный механизм ЭИМ- электрический исполнительный механизм РО – регулирующий орган. Самым важным элементом в управляющем канале АСУ ТП являются ЭПП и МИМ и РО, либо ЭИМ РО, в зависимости, что применено в конкретном случае. Для выбора клапана необходимо произвести его расчет, чтобы узнать его размер, диаметр присоединительного пазла, а затем оценить влияние вязкости. Клапана бывают односидельные, двусидельные, клеточные и т.д.

Произведем расчет для клапана на жидкость

1. Определяется максимальная расчетная пропускная способность клапана

Кv_max=36*10^-3*η(ню)*Qmax*

(ню)-коэффициент запаса 1,2; Qmax-максимально возможный объемный расход жидкости через клапан.

-потери давления на клапане(пытаются их сделать минимальными) ρ-плотность г/см³

Из таблицы дроссельных исполнительных устройств выбирают значение ближайшее к Кv_max

Нужно проверить, как влияет вязкость на работу клапана

Re=0.353 -диаметр трубы (0.353-чтобы совместить часы,сек,м,мм), -к-т кинематической вязкости

Находят число Рейнольдса. Если Re (безразмерная величина)>2000-турбулентное течение(больше ничего не надо считать). Если Re <2000-ламинарное течение, тогда КVy(с учетом вязкости)= -учитывает влияние вязкости, =f(Re)

Выбрали Кv_{условное} из таблицы несколько больше расчетного, потом снова рассчитывается Re. Если полученное Re>2000, то мы выбрали клапан.

Процесс расчета клапана для всех клапанов одинаковый.

Для газа:

При докритическом течении P1*0,52>∆P ∆P=P1-P2

Кv= Qmax/5280*

При критическом течении

P1*0,52<∆P Кv= Qmax/2640*P1*

ρ-плотность при н.у. кг/м³

Qmax-макс расход газа при н.у. 0⁰С, 0,1 Мпа

∆P -перепад на клапане при макс расходе

Т1- абсол темп газа в К.

К-коэф. Сверхсжимаемости.

8 Структура измерительного канала в асу тп.

Измерительный канал – функционально объединённая совокупность средств измерений, по которому проходит один последовательно преобразованный сигнал. Измерительный канал в АСУ ТП имеет следующую структуру:

ПИП – первичный измер. преобразователь

1 – схема первичной обработки первичного сигнала – это усилитель с преобразователем.

2 – контроллер обработки измер. информации с аппаратурой DCE – Data Communication Equipment – коммуникационное оборудование данных. Контроллеры стоят в поле и передают через DCE – аппаратуру разные сигналы 4-20 мА, дискретный 0,1; RS -405.

- в зависимости от 2 – DTE-DCE……DCE-DTE –линия связи, может быть оптоволоконная линия связи. Дальше плата ввода.

1. Схема первичной обработки информации

2. Контроллер обработки информации с аппаратурой DCE (Data Communication Equipment) DCE оборудование для коммуникации данных; аппаратура канала данных. Данный контролер обработки информации многоканальный, собирает информацию и обрабатывает ее.

3-4) Различные приемные устройства в зависимости от того что выдает блок 2. (контроллер 2 обеспечивает сбор информации с различных датчиков и вызывает управляющие воздействие например на клапан для поддерживания температуры.

Плата ввода – может быть как аналоговой, так и дискретной. Плата ввода-вывода используется в измерительных установках, где требуется высокая скорость оцифровки и прием данных.