Закалочная печь

Заслонки  имеют малую потерю давления и  обладают малым гидравлическим сопротивлением.

Блок управления БУ-21

Блок  БУ-21 предназначен для ручного переключения управления нагрузкой релейно-импульсного  регулятора с автоматического на ручное или внешнее управление и для коммутации цепей ручного управления. Блок рассчитан на эксплуатацию в закрытых взрывоопасных помещениях при отсутствии агрессивных примесей в окружающем воздухе в нормальных условиях. Габаритные размеры блока 60х60х165 мм.

Схема блока содержит галетный переключатель  управления, кнопочный переключатель  ручного управления в сторону  больше и меньше, кнопку вызова индикации  и две индикаторные лампочки, сигнализирующие  действие регуляторов сторону «Б»  и «М». Переключатель управления имеет 3 фиксированных положения соответствующие ручному, автоматическому и внешнему управлению нагрузкой. Ручное управление осуществляется с помощью двух кнопок с самовозвратом и внутренней электрической блокировкой от одновременного включения. Схема ручного управления построена таким образом, что при одновременном нажатии кнопок «Б» и «М» сигнал ручного управления отсутствует.

 

2.4 Построение и описание принципиальной  схемы

 

 

Принципиальная  схема представляет собой графическое  соединение аппаратуры системы управления в единую систему регулирования. Принципиальная схема, построенная на листе 2 графической части проекта, выполнена совместным способом. Схема построена на базе, разработанной ранее структурной схемы, функциональной схемы. Подключение оборудования соответствует рекомендациям монтажно-эксплуатационных инструкций заводов изготовителей. Принципиальная схема позволяет проследить в полном объеме пути прохождения всех измерительных, формирующих и управляющих сигналов. Для этого каждый элемент той, схемы, показывающей преобразование входных сигналов, подданных на его вход. На схеме показаны только те узлы, которые используются в данной системе управления.

Принципиальная  схема используется обслуживающим  персоналом для пояснения принципа действия, а также для поиска и выявления неисправностей в работе системы управления. На базе принципиальной схемы строятся монтажные, монтажно-коммутационные схемы, схемы внешних соединений и питания, и другие рабочие чертежи проекта по которым производится монтаж системы. На объекте регулирования при построении принципиальной схемы последовательно выполнялись следующие узлы:

Узел формирования измерительного сигнала пропорционального расходу  смешанного газа.

Расход  смешанного газа  подаваемого на закалочную печь, измеряется с помощью измерительной диафрагмы установленной в газопроводе. Перепад давления, возникший в диафрагме, с помощью трубных импульсных линий подается к первичному преобразователю типа Сапфир- 2ДД. В первичном преобразователе перепад давления сначала преобразуется в механическое перемещение мембранного блока, а затем с помощью тензометрического преобразователя и выходного нормирующего усилителя  в сигнал 0-5 мА. Этот ток снимается с клемм 1-2 и подается на вход блока питания и корня извлечения БПК-40М через его клеммы 1-2. Линеаризованный сигнал 0-5 мА снимается с клемм 5-6 первичного преобразователя Сапфир-22ДД. Клемма 5 преобразователя подключается на клеммную колодку (первый разъем) вторичного регистрирующего прибора Диск-250. Диск-250 питается переменным напряжением 220 В, которое подключается на клеммы 5-7 штепсельного разъема на 14 клемм. С клеммной колодки (клемма3) токовый сигнал подключается на клемму 1 регулятора Р27. Клемма 6 первичного преобразователя Сапфир-22ДД подключается на клемму 2 регулятора Р27.

Узел формирования сигнала пропорционального  заданного значения расхода газа. 

Сигнал  пропорциональный заданному значению расхода смешанного газа формируется  с помощью задающего токового устройства типа ЗУ-05. На выходе задатчика  создается ток 0-5 мА,  соответствующий расходу газа. Выход задатчика снимается с клемм 4-5 и подается на клеммы 12-14 регулятора Р27.

Узел формирования управляющего воздействия.

Управляющее воздействие формирует регулятор  Р27. В регуляторе происходит суммирования действительного сигнала с заданным значением, выявление сигнала рассогласования,  предварительное его усиление, и этот сигнал подается на регулирующую часть регулятора Р27, который формирует ПИ-закон регулирования. Регулятор выдает на клеммы 7-11-9 управляющие импульсы постоянного напряжения 24 В, которые подаются в схему оперативного управления исполнительного механизма.

Узел формирования цепей оперативного управления.

Управляющий сигнал по трехпроводной схеме подается на клеммы 2-6-10, 2-4, 6-8, 10-12, замкнутые в режиме автоматического регулирования, проходят к цепям управления пускателем ПБР-2М через его клеммы 7-8-9. Последовательно с цепями управления в сторону «меньше» и «больше» включены размыкающие контакты конечных выключателей SQ1 и SQ2 исполнительного механизма. МЭО 630/10-0,25-87 через его контакты 5-6 и 19-20. С помощью профилированных кулачков, установленных на выходном валу исполнительного механизма и управляющих кнопками этих выключателей, устанавливаются крайние положения выходного вала исполнительного механизма (регулирующего органа) в режиме автоматического регулирования.

Режим ручного управления задается установкой переключателя БУ21  в положение  Р, при этом замыкается цепь между  контактами 5-7, а также контакты 1 блока БУ-21  и его кнопками ручного управления. Ручное управление организовано путем использования источника постоянного напряжения 24 В встроенного в пускатель ПБР-2М. выход этого напряжения снимается с клеммы 10 пускателя и через контакты 5-7, а затем контакт 1 подается к кнопкам ручного управления «больше-меньше» БУ-21. При нажатии соответствующей кнопки это напряжение через замкнутый контакт конечных выключателей SQ2 и SQ3 исполнительного механизма подключаются также на вход пускателя ПБР-2М на его клеммы 7 (вход «меньше») и 9 (вход «больше»). Такое раздельное использование конечных выключателей исполнительно механизма в режимах ручного управления и автоматического регулирования позволяет настроить перемещение регулирующего органа на разные диапазоны в этих режимах управления.

Узел формирования цепей управления исполнительного механизма.    

Двигатель исполнительного механизма управляется  с помощью пускателя ПБР-2М, который  при поступлении на его соответствующие  входы сигналов напряжения 24 В выдает на соответствующий выходах переменное напряжение 220 В, и этими напряжениями питается обмотки реверсивного двигателя исполнительного механизма. При поступлении управляющего напряжения 24 В на клемму 8-7 или 8-9 пускателя ПБР-2М включаются соответственно блоки генератора БГ1 или БГ2, которые управляют выходными симисторными ключами К1 и К2, через эти ключи на клеммы 3-4 или 4-5 пускателя ПБР-2М выдается напряжение 220 В и это напряжение затем питает или обмотку управления или контакты 3-4 или 4-28 исполнительного механизма. На другие обмотки при этом напряжении подается через фазосдвигающий конденсатор «С». Для этого предусмотрены перемычки между контактами 2-3 и 1-4 исполнительного механизма, тем самым обеспечивается включение двигателя в определенном направлении в зависимости от входного сигнала пускателя. Одновременно с открытием ключей К1 и К2 открывается симисторный ключ К3 пускателя ПБР-2М, а через его напряжение 220 В подается на катушку тормозного электромагнита исполнительного механизма (Yв) через его контакты 4-27. Катушка отводит тормозную колодку от выходного вала обеспечивая нормальное вращение исполнительного механизма.

Узел формирования цепей контроля исполнительного механизма

Контроль  положения выходного вала исполнительного  механизма (то есть степень открытия регулирующей заслонки) осуществляется с помощью датчика положения токового типа БСПТ-1, встроенного в исполнительный механизм. Первичным преобразователем этого датчика является индуктивная катушка, сердечник которого через лекало связан с выходным валом исполнительного механизма. Катушка подключена в схему нормирующего преобразователя, который на своем выходе создает сигнал постоянного тока в диапазоне 0-5 мА  в зависимости от положения выходного вала. Этот ток через контакты 11-12 исполнительного механизма подается к миллиамперметру встроенного в блок указателей В-12. Шкала миллиамперметра отградуирована в процентах (0-100%). Блок указателей В-12 имеет второй миллиамперметр, рассчитанный на измерение сигнала постоянного напряжения. На вход этого прибора подключается сигнал рассогласования с выхода регулятора Р27, снимаемый в виде напряжения 0-10 В с клемм 17-4 и подается на вход блока В-12 и его клеммы 6-7.

Все цепи принципиальной схемы промаркированы в соответствии с требованиями. К  соответствующим схемам каждого  прибора подводится питание 220 В.    

2.5 Построение  и описание щита управления  закалочной печи. Компоновка щита  управления

 

Закалочная  печь – это высоко механизированный и автоматизированный агрегат, практически не используется ручной физический труд. Печь оснащена большим количеством электроприборов.

Управление  всеми механизмами, а также контроль технологическими параметрами сконцентрировано на общем щите управления подогревательной печи. Щит установлен в отдельном  изолированном помещении, снабженном приточной и вытяжной вентиляцией, для поддержания чистоты окружающей среды.

Расположение  щита управления закалочной печи изображено на листе 3 графической части. Щит  управления предусматривает размещение средств КИПиА технологического режима, а также средств дистанционного управления приводами.

Щит управления технологическим режимом  распределен на отдельные панели, соответствующие отдельным участкам контроля и управления закалочной печи.

Панели  щита установлены на расстоянии 2500 мм о стены щитового помещения, что обеспечивает удобное обслуживание средств автоматизации.

На  листе 3 графической части предусмотрена  компоновка панелей для размещения средств контроля и управления. Компоновка выполнена на основании разработанной  схемы автоматизации и выбранной  аппаратуры для ее реализации. Для размещения этой аппаратуры предлагается использовать две панели в составе щита управления закалочной печи. Распределение приборов и средств автоматизации соответствует их технологическим назначениям.

На  панели 1 размещены средства регулирования и контроля температуры в конце 3 и 4 зон, а также контроля давления в печи и смешанного газа.

Распределение приборов и средств автоматизации  выполнено с учетом удобства оперативного управления.

В верхней части  установлены нормирующие преобразователи. В центральной части панели установлены контрольные измерительные приборы. В нижней части установлены средства оперативного управления и задающие устройства, а также кнопки для дистанционного управления газовым дросселем в 1 и 2 зоне.

На  панели 2 установлена аппаратура контроля и регулирования давления смешанного газа, регулирования расхода смешанного газа и контроля температуры металла после печи. В верхней части установлены средства сигнализации (световое табло), нормирующий преобразователь и блок вычислительных операций. В центральной части панели установлены контрольные измерительные приборы, а в нижней части установлены средства оперативного управления  и задающие устройства, а также кнопки для опробования схемы сигнализации и отключения звукового устройства

Регулирование всех параметров осуществляется с помощью  регулятора Р27, который установлен в щитовом помещении. Назначение каждого прибора, установленного на щите указывается в табличках, установленных  под каждым прибором. Надписи в  этих табличках приложены к чертежу 3 графической части.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6 Заказная  спецификация проектируемой системы  автоматического регулирования

Таблица 3 – Заказная спецификация

Наименование, хар-ка и завод изготовитель	Тип	Ед.измер.		Цена	Кол-во
		код	Наимен.
Диафрагма бескамерная г. Казань ОАО «Теплоконтроль»			Шт.		1
Преобразователь измерительный, г. Челябинск  концерн «Метран»	Сапфир 22ДД		Шт.		1
Блок  вычислительных операций, МЗТА	А-35		Шт.		1
Прибор  аналоговый, г. Челябинск ОАО «Теплоприбор»	Диск-250		Шт.		1
Устройство  регулирующее, МЗТА	Р27		Шт.		1
Устройство  задающее, МЗТА	ЗУ-05		Шт.		1
Блок  ручного управления, МЗТА	БУ-21		Шт.		1
Пускатель бесконтактный реверсивный, Чебоксарский завод ПО «Электроприбор»	ПБР-2М		Шт.		1
Механизм  электрический однооборотный, Чебоксарский завод ПО «Электроприбор»	МЭО		Шт.		1
Указатель положения,  МЗТА	В-12		Шт.		1
Клапан  регулирующий			Шт.		1
Щит панельный	ЩПК-800
Провод  коммутационный	ПГВ сеч.1х1,0мм		Км.	За 1000м 337,50	0,025
Кабель  контрольный	КВВГ сеч. 4х1 мм		Км.		0,075