33
ГЛАВА 2 МАКРОАНАЛИЗ. ПОСТРОЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ
СХЕМЫ
АВТОМАТИЗАЦИИ.
СИНТЕЗ
КТС
(КОМПЛЕКСА
ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ)
2.1 Макроанализ
При автоматизации подкачивающих насосов необходимо постоянное
заданное давление в системе прямого водоснабжения зоны IIа (М-9), так как
постоянство давления в данной зоне влияет на бесперебойное и надежное
поступление
горячей
воды
потребителям.
При
разработке
автоматизированной
системы
горячего
водоснабжения
проектными
решениями обеспечивается:
измерение и контроль технологических параметров оборудования
насосной станции;
управление с автоматизированных рабочих мест (АРМ) из
операторной комнаты;
контроль состояния запорного и насосного оборудования насосной
станции в реальном масштабе времени;
местный контроль давления на всасывании и напоре насосов;
местное, дистанционное управление электроприводными насосными
агрегатами.
Рисунок 2.1 – Макроструктура насосной станции
34
2.2
Построение
функциональной
схемы
автоматизации.
Спецификация приборов и средств автоматизации
Функциональная схема автоматизации технологического объекта
отображает функционально-блочную структуру отдельных узлов систем
автоматического регулирования, сигнализации, контроля, автоматического
управления, и определяет оснащение объекта средствами автоматизации и
приборами. После выполнения функциональных схем можно выполнять
остальные чертежи проекта и составляются заказные спецификации приборов
и средств автоматизации, заявочные ведомости . На функциональной схеме
автоматизации представлены те параметры, которые на данном участке
технологического процесса подвергаются контролю, регулированию. Так же
на функциональной схеме можно увидеть, где расположены показывающие,
сигнализирующие и регулирующие приборы, каковы номинальные значения
параметров, по каким параметрам совмещаются функции контроля и
регулирования, где располагаются регулирующие органы, в каких случаях
предусматривается
управления
и.т.д.
Системы
автоматизации
технологических объектов, как правило, строятся, на базе различных серийно
выпускаемых средств автоматизации и вычислительной техники.
На функциональной схеме автоматизации показываются в виде
условных буквенных и графических обозначений датчики и исполнительные
механизмы с регулирующими органами, т. е. устройства, непосредственно
воспринимающие изменение технологического параметра (датчик) и
изменяющие его величину (исполнительный механизм и регулирующий
орган) в местах соответствующих реальному расположению приборов. Эти
устройства должны соединяются линиями связи с условными изображениями
приборов и устройств, которые показывают или регистрируют измеряемые
величины – приборы контроля, вырабатывают управляющее воздействие для
исполнительного
механизма
(функциональные
блоки,регуляторы,);
преобразуют один вид энергии в другой (пневмоэлектропреобразователи) или
усиливают управляющий сигнал по мощности (усилители мощности).
В местах где линии связи пересекают другие изображения, их можно
разорвать, а в концах разрыва поставить одинаковые цифры. Условные
буквенно-цифровые
обозначения
приборов
контроля,
регуляторов,
графические обозначения, и т. д. должны быть расположены свободно на поле
чертежа. Рядом с местом расположения приборов принято располагать
изображения приборов с подписями, указывающими их расположения:
непосредственно на технологическом объекте “по месту”, на щите или на
пульте управления “щит КИПиА”.
В данном проекте при разработке функциональной схемы
автоматизации учитывались технологические параметры работы узла [4]:
температура подшипников насоса и электродвигателя не должна
превышать T=85°C и 65°C соответственно (из документации производителя).
Общее число подшипников на установке 8 шт.;
35
давление в зоне IIa не должно превышать 1,21 МПа;
давление в зоне II не должно быть ниже 0,4 МПа;
вибрация подшипников насоса и электродвигателя не должна
превышать 3 мм/с;
предусмотрен обратный клапан на напоре насосов для того, чтобы не
было обратного давления на насос;
для создания нужного напора после насоса устанавливается шаровой
кран.
В результате выше изложенных технологических требований, в
соответствии с ГОСТ 21.404-85 была разработана функциональная схема
автоматизации подкачивающих насосов. Параметры перечисленные ранее
отображение, контроль и измерение должны быть отражены на экране
оператора.
Из
каталогов
производителей
контрольно-измерительного
оборудования, в соответствии с технологическими требованиями, было
подобрано оборудование и электромеханические приборы для автоматической
системы управления насосными агрегатами. Технические характеристики,
подробное описание, функции и модель оборудования приводятся ниже в
спецификации таблицы 2.1. Узкая спецификация приборов, для удобства
чтения схемы, приводится в функциональной схеме автоматизации.
36
Т а б л и ц а 2.1 – Спецификация оборудования автоматической системы управления
Поз.
Наименование
Модель (тип)
Краткие технические
характеристики
Производи-
тель
Функция
1
2
3
4
5
6
OUX10D01
OUX10D02
OUX10D03
OUX10D04
Насос консольный,
центробежный,
одноступенчатый
250-NJK-500-45
-DU-020-09
Производительность Q=700 м
3
/ч;
напор H=70 м; мощность N=200
кВт; скорость вращения вала
электродвигателя 1492 об/мин.
ISH&MSA
CERPADLA,
Чехия
Перекачка
горячей воды
II зона ЗТК
Преобразователь
давления
Манометр
показывающий,
заполненный, бронза
PMC41-
RE11S1H11M1
RSChG 100-1,
0-1 МПа, G1/2
0-1 МПа, 4-20 mA Cerabar M
0-1 МПа
Endress+Hauser
Manotherm
Измерение
давления в
зоне II
4-4
3-4
2-4
1-4
Термопреобразователь
Термометр
показывающий
Pt100
Сенсор по ТУ 421 1-002-
12580824-2002, группы 50П,
длина удлинительных проводов
250мм.
ISH&MSA
CERPADLA,
Чехия
Измерение
температуры
подшипников
электродвига-
теля привода
насосов
37
Продолжение таблицы 2.1
1
2
3
4
5
6
4-3
3-3
2-3
1-3
Термопреобразователь
Термометр показывающий
Pt100
Сенсор по ТУ 421 1-002-
12580824-2002, группы 50П,
длина удлинительных проводов
250мм.
ISH&MSA
CERPADLA,
Чехия
Измерение
температуры
обмоток
электродвига-
теля привода
насосов
4-2
3-2
2-2
1-2
Термопреобразователь
Термометр показывающий
Pt100
Сенсор по ТУ 421 1-002-
12580824-2002, группы 50П,
длина удлинительных проводов
250мм.
ISH&MSA
CERPADLA,
Чехия
Измерение
температуры
подшипников
насосов
4-1, 4-5
3-1, 3-5
2-1, 2-5
1-1, 1-5
Датчик скорости вибрации TX 5638.22 0-10 мм/с, 4-20 mA, кабель 5м. “Trolex”,
Великобритания
Измерение
скорости
вибрации
подшипников
насосов и
электродвига-
телей
38
Окончание таблицы 2.1
1
2
3
4
5
6
Сенсор расходомера
CMF400M-461-
N-Q-F-Z E-Z-Z-
Z
Серия ELITE; принцип работы на
основе явления Кориолиса;
стандартное исполнение для
удаленного монтажа с
трансмиттером,
взрывозащищенный.
EMERSON
Process
Management,
Швейцария
Измерение
расхода
горячей
воды (630
куб. м/час)
IIa зона М-9
Преобразователь давления
Манометр показывающий,
заполненный, бронза
PMC41-
RE11S1H11M1
RSChG 100-1,
0-1 МПа, G1/2
0-1 МПа, 4-20 mA Cerabar M
0-1 МПа
EMERSON
Process
Management,
Швейцария
Измерение
давления в
зоне
IIа
OUM10S03
OUM10S05
OUM10S07
OUM10S09
Шаровой кран на всасе
подкачивающих насосов
Ду400 мм
SYNKG 025-
058-TB-123-
0400
Нормально открыт, закрывается
при ремонте насосной станции.
Номинальный ток 1,03 А, N=0,37
кВт.
-
На всасе
насоса
OUM10S04
OUM10S06
OUM10S08
OUM10S10
Шаровой кран на напоре
подкачивающих насосов
Ду400 мм
SYNKG 025-
058-TB-123-
0400
Блокировка с насосами согласно
алгоритму. Номинальный ток 1,03
А, N=0,37 кВт.
-
На напоре
насоса