Дипломдық жобаның тақырыбы «scada программалар қолдануымен авв контроллер оқу стендін құрастыру»
жүктеу/скачать 2,6 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.2 Ортадан тепкіш сорабы: құрылғысы мен жұмыс істеу принципі
| 5
6
7
8
9
Дипломдық жобаның тақырыбы «SCADA программалар қолдануымен АВВ контроллер оқу стендін құрастыру». Жобада есептегіш комплекісті басқаруға шет ел фирмасының алдыңғы қатардағы контроллерлері, сонымен қатар сезгіш элементтер ретінде осы фирманың интеллектуалды өлшеу құралдары және технологиялық параметрлерді көрсету мен тіркеу үшін шығын және қысым т.б. өлшеу құралдары қолданылады. Осыған сәйкес арнайы автоматтандырылған оқу – зертханалық стенді жасалынып шықты. Дипломдық жобада қоршаған ортаны қорғау, тіршілік қауіпсіздігі, экономикалық есептеулер келтірілген. Дипломдық жоба АЭжБУ-нің «Инженерлі Кибернетика» кафедрасында орындалған. Анотация Дипломный проект выполнен на тему: «Разработка учебного стенда для контроллера AВВ используя СКАДА систему». Произведена полная автоматизация установки с подбором наиболее современных средств автоматизации из зарубежной фирмой. Произведены отдельные расчеты характеристик управления и маштабирование сигналов. В разделе БЖД проработаны вопросы охраны труда, производственной санитарии и гигиены труда, пожарной безопасности и гражданской обороны. В экономическом разделе проекта дается технико-экономическое обоснование эффективности и целесообразности использования инноваций в сфере автоматизации. Проект выполнен на кафедре «Инженерная Кибернетика» в АУЭиС.
The diploma project is made on the topic: « Development of the educational stand for the ABB controller using SKADA system».Full automation of installation with selection of the most modern automation equipment foreign firm is made. Separate calculations of the characteristic management and a scaling of signals are made. In the section of environmental protection and labor questions of labor protection questions of production sanitation and hygiene, fire safety and civil defense are worked. In the economic section of the project the feasibility study on efficiency and expediency of use of innovations in the sphere of automation is given. The project is executed on Engineering Cybernetics chair in AUES.
10
Кіріспе 7 1 Негізгі бөлім 8 1.1 Гидравликалық машиналар. Ортадан тепкіш сораптар 8 1.2 Ортадан тепкіш сорабы: құрылғысы мен жұмыс істеу принципі 8 1.3 Ортадан тепкіш сораптың жұмысын реттеу 15 1.4 Тегеуіріндік шығын сипаттамасы 23 2 Арнайы бөлім 27 2.1 Оқу-зертханалық стендті құрастыруға жабдықтарды таңдау. Жұмыс істеу принципі 27
2.2 Контроллердің салыстырмалы анализі. Қажетті контроллерді таңдау
29 2.3 Оқу-зертханалық стендті суреттеу 35 2.4 Control Builder F программалау ортасымен танысу. Программа листингі. 38
2.5 SCADA-ның салыстырмалы анализі. GENESIS32 скада жүйесінің сипаттамасы және визуализация көрінісі 41
2.6 Тегеуірінің идентификациялық сипаттамасын есептеу 44
3 Экономикалық бөлім 47
3.1 Бизнес – жоспар 47
3.2 Өнім 47
3.3 Маркетинг жоспары 47
3.4 Қаржылық жоспар 48
4 Өміртіршілік қауіпсіздігі 55
4.1 Жұмыстың шарттарын анализдеу 55
4.2 Жарықтандыру 57
4.3 Ауаны кондиционерлеудің есептеу жүйесі 64
Қорытынды 66
Әдебиеттер тізімі 67
11
Бұл дипломдық жұмыста АВВ контроллерін қолдана отырып автоматтандырылған оқу-зертханалық стендін жасап шығу болды. Технологиялық процесті басқарудың басты мақсаттарының бірі болып, сол объектідегі процестердің технологиялық параметрлерін өлшеу және өлшеу құралдарына, электронды басқару машиналарына жеткізу. Яғни, дер кезінде технологиялық параметрлердің өзгеруі туралы нақтылы деректерді өлшеу құралдарына жеткізу мәселесі қарастырылыған. Қазіргі таңда есептеу машиналарының дамуы технологиялық процестерді автоматтандыруды, автоматты жүйелерді жобалауды жеделдетуге және осыларды пайдалана отырып, объектілерді басқарудың негізі болатын, олардың метематикалық жазбасын, процестерді реттеу, басқару мәселелерін оңай шешуге болады. Нарықтық экономиканың дамуы мен бір уақытта өндірістік құнды төмендете отырып жоғары сапалы өнімді алу үшін өндірісті оптимизациялау қажетілігі туып отыр. Берілген дипломдық жобада өтіп жатқан процестердің басқаруын автоматтандыру көмегімен бұл мәселені шешу жасалынды. Жүріп тұрған объекттің басқару жүйесі қазіргі заманғы өндірістердің автоматтандыру жүйесіне қойылатын талаптарды қанағаттандырмайды. Сондықтан дипломдық жобаның
мақсаты технологиялық регламентпен қарастырылған технологиялық параметрлерді ұстап тұруды
камтамассыз ететін
автоматтандыру жүйесін құрастыру, басқару критерияларына ұқсас технологиялық басқару объектісіне басқарушы әсерлерді құрастұру мен іске қосу болып табылады. Автоматтандыру жүйесін құрастырудың негізгі функ- циялары ретінде технологиялық басқарылатын объектіге басқарушы әсерлерді құрастыру мен іске қосуға бағытталған объектпен басқару функциясы туралы толығырақ ақпарат алу үшін арналған ақпараттық функциялары болып табылады. Дипломдық жұмыс барысында қарастырылып өткен басты белгілердің бірі, ол датчиктердің өлшеу дәлдіктерін зерттеу және SCADA программасын қолданып басқару жүйесін құрастыру қарастырылды.
12
Гидравликалық машиналар дегеніміз электрқозғалтқыштың механикалық энергиясын тасымалданатын сұйықтың ағын энергиясына айналдырып, қысымын көбейтеді немесе қозғалыстағы сұйық тегеурін энергиясын механикалық энергияға айналдыратын (гидравликалық құбырлар) машиналар. Гидравликалық жетек дегеніміз сораптан және сәйкес реттегіш және
таратқыш аппаратурасы бар гидроқозғалтқыштан тұратын гидравликалық жүйе және жұмысшы сұйық көмегімен беріліс беруді қамтамасыз етеді. Сұйық қоспаларды кәсіпорын ішінде аппараттар мен қондырғылар арасында және кәсіпорыннан тыс басқа жақтарға тасымалдауға арналған гидравликалық машиналар сораптар деп аталады. Сораптар үш түрге бөлінеді: қалақшалы немесе ортадан тепкіш, көлемді және ағынды. 1. Қалақшалы /ортадан тепкіш/ сораптардағы қысым, қалақшалы доңғалақтардың айналуындағы ортадан тепкіш күштің сұйыққа әсерінен пайда болады. Бұларға ортадан тепкіш, құйынды және осьтік сораптар жатады. 2. Көлемді насостардағы қысымдар айырмасы сұйықтардың белгілі бір көлемін жабық камерадан жылжымалы немесе айнамалы денелер арқылы ығыстырып шығарғанда пайда болады. Бұларға поршенді /плунжерлі, диафрагмалы/ және роторлы /тісті доңғалақты, пластинкалы, винтті/ сораптар жатады.
3. Ағынды насостарда сұйықтарды тасымалдау үшін жұмысшы сұйықтың /ауа, бу, су т.б./ кинетикалық энергиясын пайдаланады. 4. Сұйықтардағы сығылған газ немесе ауа жәрдемімен тасымалдау үшін газлифт /эрлифт/ және монтежюлар қолданады. Сораптың негізгі параметрлері: 1. көлемдік беріліс (сорап берілісі) c V ,
м 3 ; 2. сорап тегеуріні Н ,
; 3. сорап қуаты N , кВт; 4. сораптың пайдалы әсер коэффициенті .
1.2 Ортадан тепкіш сорабы: құрылғысы мен жұмыс істеу принципі Ортадан тепкіш сорабы келесі басты бөлшектерден тұрады: спиральды денеден, дененің ішінде білікке отырғызылған жұмыс дөңгелегінен. Жұмыс дөңгелегі білікке тиянақ (шпонка) арқылы отырғызылады. Білік мойынтіректе айналады, біліктің дене арқылы өту жерінде нығыздау үшін сальниктер орнатылған. Су орта жүгірту сорабының денесіне 13
сорғыш патрубок арқылы кіреді және жұмыс дөңгелегінің айналатын орталық бөлігіне келіп түседі. Ортадан тепкіш сорабының дөңгелегінің қалқанының күш әсерімен сұйықтық айнала бастайды және ОТС ортасынан дөңгелектің перифериялық спиральды бөігіне лақтырылады (турбиналық сораптарда бағыттаушы папқа) кейін итергіш патрубок арқылы қысымды құбырға. Жұмыс дөңгелегінің қалқанының су бөлшектеріне әсер ету нәтижесінде қозғалтқыштың энергиясы қысымға және ағымның қысымды жылдамдығына айналады. ОТС өктемділігі айдау сұйықтың метр бағанымен өлшенеді. Сұйықтың сорылуы жұмыс дөңгелегінің қалқанының алдында сиретілуі әсерінен болады. Үлкен өктемділікті туғызу үшін және сұйықтың тез ағуын жақсарту үшін қалқанға арнайы томпақ қалып береді және де жұмыс дөңгелегінің қалқанның томпақ жағымен айдауыштың бағытымен айналуы керек. ОТС келесі арматурамен және аспаптармен жабдықталуы тиіс: - су құйылған кезде қосар алдында оны корпус пен сораптың сорғыш патрубкада ұстап тұруға арналған қайта қабылдағыш торлы клапанмен; тор суда жүзіп жүрген үлкен нәрселерді ұстап қалуға арналған; - ысырмамен; - вакуумметр сорғыш жағындағы сиретілуді өлшеу ҥшін арналған.
Вакуумметр құбыр мен ысырманың арасында орналасқан; су құйылғанда ауаны шығаруға арналған кранмен (корпустың жоғарғы жағында орналасады); итергіш құбырдағы қайтарма клапанмен, ол тағы бір сорап параллельды жұмыс жасау кезінде судың жүрісін орта жүгірту сорабы арқылы кері бағытта жүруді алдын алады: - құбырдағы итергіш ысырмамен, ол жұмыс бастауға, тоқтауға; - орта жҥгіртпе сорабы пайда болған итергіш күште итергіш патрубкада өктемділікті өлшейтін құрал; - ысырманың артындағы итергіш патрубкада орта тепкіш сораптың, итергіш патрубканы және құбырларды гидравликалық соғудан қорғайтын сақтандырғыш клапанмен.
1.1 сурет – Ортадан тепкіш сорап 14
Ортадан тепкіш сораптың негізгі қондырғылар кешеніне жай қосылуына орай, әртүрлі жұмыс тәртібін бақылау ҥшін олар әртүрлі автоматикалық аспаптармен жабдықталуы мүмкін. ОТС кластарға былайша бөлінеді: - дөңгелектердің саны бойынша (бірсатылы (бірдөңгелекті), көпсатылы (көпдөңгелекті); бұдан басқа, бірдӛңгелекті сораптарды біліктің консольдық орналасуымен орындайды – консольдық; - өктемділік бойынша (2 кгс/см2 (0,2 МН/м2 дейінгі төмен өктемді), 2- ден 6 кгс/см2-ға дейінгі орта өктемді (0,2-ден 0,6 МН/м2-ға дейін), 6 кгс/см2 (0,6 МН/м2)-дан көп жоғары өктемді); - судың жұмыс дөңгелегіне келу тәсілі бойынша (судың жұмыс дөңгелегіне біржақты кірісімен, судың жұмыс дөңгелегіне екіжақты кірісімен (екі есе сорғыштық)); - біліктің орналасуы бойынша (көлденең орта тепкіш сорабы, тік орта тепкіш сорабы); - корпустың қосылу тәсілі бойынша (корпустың көлденең қосылуымен, корпустың тік қосылуымен); - сұйықтың жұмыс дөңгелегінен спиральды канал корпусына бұруымен (спиральды және орта жүгіртпе сорабы). Спиральды сораптарда сұйықтың тікелей спиральды каналға жөнелтіледі; турбиналық сораптарда сұйықтың спиральды каналға барар алдында, ол арнайы бағыттауыш аспап арқылы өтеді (қозғалмайтын қалқанды дөңгелек); - жұмыс дөңгелегінің тез жүргіштігінің дәрежесі бойынша (жай жүрісті, қалыпты және тез жүрісті орта тепкіш сорабы); - айдалатын сұйықтың түріне (су айдағыш, канал жүргізу, қышқылды және сілтілі, мұнайлы, жержыртқыш және т.б. орта жүгіртпе сораптары); - қозғалтқышпен қосылу тәсілі бойынша (жетекті редукторымен немесе шкивпен), электрқозғалтқышпен муфта арқылы тікелей қосу. Қазіргі кезде шкивті жетекпен сораптар өте сирек кездеседі.
1.2 сурет – Ортадан тепкіш сорабының принципиалды сызбасы: 1 – жұмыс камерасы; 2 - жұмыс дөңгелегі; 3 – бағыттауыш аспап ; 4 – білік; 5 – жұмыс дөңгелегінің қалқаны; 6 – бағыттауыш аспаптың қалқаны; 7 - айдағыш патрубок; 8 – мойынтірек; 9 – сораптың денесі (тірек тұрағы); 10 – біліктің гидравликалық шеткі нығызы (сальник); 11 – сорғыш патрубок. 15
Жұмыс дөңгелегінде қиын формалы қалқандар болады. Сұйықтың жұмыс дөңгелегіне оның айналу өсінің бойына келеді, кейін қалқан аралық каналға бағытталып, кері бұруға келіп тҥседі. Бұрау – жұмыс дөңгелегінен шыққан сұйықты жинауға және сұйықтың ағынының потенциалдық энергиясын кинетикалық энергияға айналдыруға, жекелегенде қысым энергиясына. Жоғарыда көрсетілген энергияның айналуы минималды гидравликалық жоғалтумен орындалуы тиіс. Ол арнайы бұрау формасымен жетілдіріледі. Сораптың корпусы сораптың барлық элементтерін энергетикалық гидравликалық машинаға қосуға арналған. Қалқанды сорап жұмыс ағзасы болып табылатын сұйық орта мен жұмыс дөңгелегінің айналу қалқанының арасында болатын динамикалық әсерлесудің арқасында энергияның айналуын қамтамасыз етеді. Қалқан аралық каналдағы сұйық орта жұмыс дөңгелегі айналған кезде қалқандармен периферияға лақтырылады, бұруға шығады, кейін өктемді құбырға шығады.
1.3 сурет – Көпсатылы ортадан тепкіш сорабының сызбасы Сораптың орта бөлігінде, яғни сұйықтың сораптың жұмыс дөңгелегіне кірісінде сиретілу пайда болады және сұйық орта жұмсау ыдысындағы қысымның әсерімен сумен қамтамасыз ету көзінен сорғыш құбыр арқылы сорапқа бағытталады.
1.4 сурет – Екіағынды ортадан тепкіш сорабының сызбасы Сораптың жұмыс дөңгелегінің айналу жиілігін n (айн/мин), ал бұрыштық жылдамдықты - ω . ω және n арасындағы байланысты мынадай сипаттамамен белгілейді: 16
ω = π n / 30 Қазіргі уақытта өндірісте көбінесе орта жүгірту сорабының әртүрлі типтері шығарылуда, оларды келесі белгілері бойынша кластарға бөлуге болады: - сатылардың саны бойынша (дөңгелектер): бірсатылы (1.1 сурет), екі- сатылы, көп-сатылы (1.2 сурет); - ағындардың саны бойынша: бірағынды, екіағынды (1.3 сурет), көп- ағынды; - сұйықтың жұмыс дөңгелегіне келтіру шарты бойынша: біржақты кіріс (1.1 сурет), екіжақты кіріс (1.4 сурет); - сұйықтың жұмыс дөңгелегіне бұрылуы бойынша: спиральды бұру (1.1 сурет), сақиналы бұрумен, бағыттауыш аспаппен; жұмыс дөңгелегінің конструкциясы бойынша: жабық жұмыс дөңгелегімен, ашық жұмыс дөңгелегімен (5 сурет); - жетек тәсілі бойынша: қосқыш муфтаның жетегі арқылы, редуктордың жетегі арқылы және т.б.; - біліктің орналасуы бойынша: көлденең, тік; - дымқыл ротормен, құрғақ ротормен. Құрғақ роторлы сорап – бұл қозғалтқыштың роторы айдалатын сұйық ортамен жанаспайтын сорап. Сұйықты көп айдайтын сорап әдетте құрғақ ротормен орындалады. Құрғақ роторлы сорап дегеніміз – қозғалтқыштың роторы тікелей сұйық ортада жұмыс істейтін сорап. Қозғалтқыштың статоры (кернеулі) ротордан гильза арқылы ажырайды (0,1-0,3 мм қалыңдықта), ол мысалы, магниттелмейтін, тот баспайтын болаттан жасалады. Ротордың мойынтіректерінің майлануы сұйық ортада іске асырылады, және ол роторды салқындату функциясын орындайды. Сораптың білігі әдетте көлденең орналасады. Ортадан тепкіш сорабының басқа сораптармен салыстырғандағы артықшылықтары: -
H = f(Q) и η = η (Q) тиісті мінездеме, осының нәтижесінде өктемділіктің жоғары белгісі Н және ПӘК-ң жоғары белгісі кең диапазонда сақталады Q; -
қолданылатын айналудың үлкен жиілігі; -
ысырманың жабық күйінде сорапты қосу мүмкіндігін беретін қуаттың өзгеруінің жай формасы (немесе жабық кері клапан кезінде); -
қызмет етудегі сораптың жұмысқа табандылығы және техникалық көрсеткіштің кеңеюі Н, Q ; -
-
жұмсау ыдысындағы сұйықтың деңгейінен сораптың жоғары орналасуы; -
сораптың көрсеткіштерінің әртүрлі факторлар әсерінен өзгеруі H, Q, η; - жұмыс дөңгелегінің диаметрінің нүктеленуі, айналу жиілігінің өзгеруі, электржабдықтың жиілігінің өзгеруі; 17
- cорапты жасауда конструкциялық салыстырмалы төмен бағасы; арзан конструкциялық материалдар: болат, шойын, полимерлі материалдар; -
техникалық қызмет көрсетуде және пайдаланудағы қарапайымдылық; -
жұмыста жоғары сенімділік; -
Сұйықтың үлкен берілісі Q; -
бірқалыпты аз пульсациялы қысым; -
«ластанған» сұйықтарда сәтті жұмыс жасау мүмкіндігі. Бірақ, орта жүгірту сораптарында келесі кемшіліктер де бар: -
-
кавитацияға бейімділігі бар; -
тұтқырлы сұйықтарды айдау кезіндегі барынша төмен ПӘК; -
сұйық аз берілгенде Q аз белгілі ПӘК және өктемділіктің үлкен белгісі Н болады. Орта жүгіртпе сораптарды сұйық көп берілгенде және сұйықтарда Н пайдаланған қолайлы.
Тегеуріннің графикалық тәуелдігі, ПӘК, қуаты, жұмысшы дөңгелектің айналу жиілігінің тұрақты мәнінен алынған сіңірудің ықтимал биіктігі, сорғы кірісіндегі сұйықтықтың тұтқырлығы мен тығыздығы сораптың характеристикасы деп аталады. Ол сораптың түрі мен типіне, конструкциясы мен негізгі түйіндернің өлшемдеріне және бөлшектеріне байланысты. Сорғы характеристикасының екі типі бар: теориялық және тәжірибелік.
Теориялық характеристиканы ортадан
тепкіш сорғылардың сипаттамасының негізгі теңдіктерін пайдалану арқылы алады. ОТС-дың жұмыс жасауына есептеуге қиын көптеген факторлар әсер етеді. Сондықтан сорғының теориялық характеристикасы дәл емес және оны тәжірибеде қолданбайды. Ортадан тепкіш сорап параметрлерінің жұмысы арасындағы шынайы тәуелділікті стендтік немесе зауыттық сынық қорытындыларының көмегімен анықтайды. Сорғыларды сынақтан өткізуге арнайы бекітілген методика ГОСТ 6134-71 қолданылады. Сынықты бастамас алдын сорғы арнайы аппараттармен және өлшегіш құрылғылармен жабдықталған стендке орнатылады. Сорапты іске қосқаннан кейін беріліс тегеурінді құбырдағы тиектің ашылу дәрежесінің өзгеру тәсілімен реттеледі. Осындай жолмен берілістің бірнеше мәні енгізіліп, осы мәндермен сәйкес келетін тегеурін мен тұтынылатын қуат мөлшері өлшенеді. Тәжірибелік өлшеулер нәтижесінде алынған беріліс Q, тегеурін Н және қуат N мен осы шамалармен есептелген ПӘК мәні график құрып, қисықтармен біріктіреді. Үш қисық та ордината осі бойынша масштабы әр түрлі бір графикке кескінделеді.
18
1.5 сурет – СТС сипаттамасы
Сорап сипаттамасының бірнеше маңызды нүктелері бар. Алғашқы нүкте тегеурінді желідегі тиек жабық болған кездегі сорғы жұмысын сипаттайды (Q=0). Бұл жағдайда тегеурін үдемелеп (H), қуат тұтынылады(N). Тұтынылатын қуат механикалық жоғалулар мен сорғыдағы суды қыздыруға жұмсалады. Сипаттаманың оңтайлы нүктесі ПӘК-тің максималды мәніне сәйкес келеді. Қисық Q—n бұл аймақта көлбеу сипатта болғандықтан тәжірибеде сорғы сипаттамасының пайдалану ұсынылған шектерінде жұмысшы бөлігін қолданады (а мен b нүктелері арасындағы аймақ (1.5 сурет)). Сипаттаманың жұмысшы бөлігі әдетте ПӘК-тің төмендеуіне тәуелді. Q—H қисығының соңғы нүктесі сорғының кавитациялық режимге ене алғаннан кейінгі беріліс мәніне сәйкес келеді. Сорғы жұмысын сипаттаушы негізгі қисық – Q-H қисығы. Q-H қисығының пішіні сорғы конструкциясына байланысты әр түрлі болуы мүмкін. Әр түрлі сорғылар үдемелі кемімелі (тұрақты сипаттама) қисықтар мен максимум мәндегі (тұрақсыз, орнықсыз сипаттама) қисықтарға ие. Бірақ екі типтегі қисықтар да қалыпты, көлбеу және тік құламалы болуы мүмкін. жүктеу/скачать 2,6 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|