Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Промышленность, производство->Реферат
Производственное объединение “Минский тракторный завод” было основано 29 мая 1946 года. За более чем полувековую историю своего существования завод пр...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
Профессия дизайнера в настоящее время занимает одно из ключевых мест в рыночной экономике, а сфера дизайна охватывает множество направлений - промышле...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
Наиважнейшей задачей управления каждой организацией является организация работы с документами. Документы являются основным инструментом организации уп...полностью>>
Промышленность, производство->Статья
Ресурс и надежность авиационных двигателей в основном определяются несущей способностью лопаток компрессора (рис. 1), являющихся наиболее ответственны...полностью>>

Главная > Реферат >Промышленность, производство

Сохрани ссылку в одной из сетей:

2.1 Принцип передачи данных

Принцип передачи данных в системе управления заключается в следующем (см. блок-схему алгоритма на рисунке 4). При получении запроса от ЭВМ о необходимости получения информации о контролируемом параметре (блок 2), микроконтроллер адаптера осуществляет опрос и ввод сигналов от соответствующего аналогового или дискретного датчика (блок 5 или блок 6 на рис.4). В микроконтроллере происходит обработка и при необходимости накопление текущих значений контролируемого параметра. Полученная информация передаётся в ЭВМ на пульт оператора. Приём-передача информации осуществляется с помощью интерфейса RS-485[2]. Стандарт RS485 является наиболее применяемым в современных системах управления и предусматривает связь в обе стороны по симметричной согласованной линии связи (витым парам провода).

Вверх

2.2 Структурная схема адаптера передачи данных

В соответствии с описанным алгоритмом передачи данных предлагается структурная схема адаптера передачи данных АПД, которая приведена на рисунке 5. На рисунке приняты следующие обозначения: ДА – датчик аналоговый; ДД – датчик дискретный; БС – блок согласования; МК – микроконтроллер; БП – блок питания; ППИ – передатчик последовательного интерфейса стандарта RS485; АПД – адаптер передачи данных; ЭВМ – электронно-вычислительная машина оператора установки.

Рисунок 4 – Блок-схема алгоритма передачи информации

Адаптер АПД является универсальным устройством, к нему можно подключить либо аналоговый, либо дискретный, либо дискретный и аналоговый датчики.

Ввод данных в адаптер осуществляется через блок согласования БС, который предназначен для преобразование токовых сигналов от аналоговых датчиков в сигнал напряжения (для этого используются прецизионные резисторы); осуществляется гальваническая развязки линии связи адаптера с контактными датчиками (например, с помощью транзисторных оптопар АОТ128Б [3]); осуществляется защита микроконтроллера адаптера от возможных перенапряжений в соединительных линиях датчиков (с помощью стабилитронов и резисторов).

Рисунок 5 – Структурная схема адаптера АПД

Основным элементом адаптера является микроконтроллер, который осуществляет прием информации от датчиков, обработку и хранение в памяти данных, управляет передачей данных в ЭВМ, а также принимает «запрос» от ЭВМ о необходимости передачи информации. В качестве микроконтроллера может быть принят любой микроконтроллер с встроенным АЦП, например Атmega 16 [4]. Для передачи данных от микроконтроллера в ЭВМ в структуре адаптера предусмотрен специальный передающий блок-передатчик ППИ последовательного интерфейса стандарта RS485.

Передатчик ППИ имеет управляющий вход, переводящий его выходы в высокоимпедансное состояние, в котором они фактически отключены от линии связи. Это дает возможность подключить до 32 адаптеров к одной и той же линии длиной не более 1200м, что удовлетворяет эксплуатационным требованиям к системе управления. В качестве блока ППИ может быть использована, например, микросборка МАХ1480В фирмы MAXIM , которая содержит, кроме собственно приемника и передатчика, преобразователь напряжения с разделительным трансформатором для их питания и оптронные развязки входных цепей. Эти элементы позволяют обеспечить гальваническую развязку линии связи и присоединяемых к ней устройств.

Адаптер имеет индивидуальный блок питания БП от источника напряжения 220 В.

3 Обоснование принципа регулирования и разработка структурной схемы автоматического регулятора положения задвижки.

Вверх

3.1 Принцип автоматического регулирования положения задвижки

Как указывалось ранее, в связи с неравномерным распределением пылеугольного топлива по фурмам доменной печи необходимо непрерывно автоматически регулировать запорную арматуру 16 в пылепроводах 15 (см. рисунок 1).

Принцип автоматического регулирования положения задвижки иллюстрируется блок–схемой алгоритма регулирования, которая приведена на рисунке 6. При подачи команды управления от ЭВМ в автоматический регулятор АРПЗ1, АРПЗm (см. рис.2) происходит измерение фактического положения штока клапана lф. В зависимости от требуемого расхода воздуха Qтр осуществляется вычисление гидравлического сопротивления задвижки и соответствующего хода штока задвижки lтр =(Qтр). Далее определяется величина L = lф - lтр. Если эта величина число положительное, то регулятор формирует команду на включение приводного электродвигателя задвижки и закрытие запорного органа до тех пор пока L=0 . Если же величина L является числом отрицательным, то регулятор формирует команду на включение электродвигателя задвижки в режим при котором происходит открытие задвижки до тех пор пока L=0. В обоих случаях важным является закон регулирования задвижки, чтобы исключить опасный гидравлический удар в гидросистеме. При L=0 электродвигатель выключается и диспетчеру выдается информация о положении задвижки.

Рисунок 6 – Алгоритм автоматического регулирования положения задвижки

Вверх

3.2 Структурная схема автоматического регулятора положения задвижки

Состав автоматически управляемой электроприводной задвижки (например, регулирующего клапана типа 25ч931нж (НО)[5]) приведен на рисунке 13. На рисунке 13 обозначено: 1 – рабочий орган; 2 – электродвигатель; 3 – силовое ограничительное устройство; 4 – редуктор; 5 – устройство отключения маховика ручного дублера; 6 – фиксирующее устройства; 7 – блок путевых выключателей; 8 – местный указатель затвора арматуры; 9 – датчик положения затвора арматуры; 10 – маховик ручного дублера; 11 – включатель ручного дублера; 12 – автоматический регулятор; 13 – тормозное или демпфирующее устройство; I – цепь питания двигателя и тормозного устройства; II – цепь связи с муфтой; III – цепь путевых выключателей; IV – цепь датчика положения затвора; V – цепь управляющего сигнала; VI – цепь питания пульта управления.

Рисунок 7 - Состав автоматически управляемой электроприводной задвижки

Структурная схема автоматического регулятора положения задвижки приведена на рисунке 8

Рисунок 8 – Структурная схема автоматического регулятора положения задвижки

На рисунке 8 обозначено: ВЫКЛ – выключатель; БП4 – блок питания; МКК – модуль контроля и коммутации; РТ – ручной тумблер; МС – модуль спряжения; УЗ – устройство защиты; МК – микроконтроллер; МР – модуль регулирования.

Сетевое напряжение ~220 В, 50 Гц через выключатель поступает на БП4, вырабатывающий напряжения, необходимые для работы остальных узлов прибора. Кроме того, БП4 обеспечивает питание блока сигнализации положения исполнительного механизма, транслируемое через модули МКК и МС.

Модуль МС содержит узлы сопряжения с внешними цепями прибора (кроме силовых).

Модуль МКК является центральным узлом регулятора. В его задачи входит контроль состояния электропривода с помощью датчика положения и путевых выключателей. Полученная информация индицируется на знаковом и дискретных светодиодных индикаторах. МКК через МС принимает управляющие воздействия от регулятора с токовым выходом и от устройства дистанционного управления и формирует для этих устройств дискретные сигналы обратной связи о состоянии электропривода. В функции модуля МКК входит также опрос четырех кнопок местного управления регулятора, управление МК, измерение и индикация рабочего тока двигателя электропривода. Кроме того, модуль МКК преобразует измеренные значения степени открытия клапана (задвижки) и рабочего тока двигателя в выходные токовые сигналы, пропорциональные измеренным значениям.

Силовое трехфазное напряжение (А, В, С) для трехфазных исполнительных механизмов или однофазное напряжение (А, В) для однофазных исполнительных механизмов поступает на УЗ, обеспечивающее обесточивание силовых цепей МР и обмоток двигателя электропривода при возникновении аварийных ситуаций или вводе прибора в состояние программирования.

Модуль МР преобразует управляющее воздействие от МК в соответствующий порядок коммутации цепей питания на обмотках двигателя электропривода.

Микроконтроллер МК содержит элементы защиты МР от самопроизвольного включения его внутренних семисторов, обеспечивает контроль и измерение силы тока приводного электродвигателя и формирует сигнал аварийного отключения для УЗ при развитии токов короткого замыкания в силовых трехфазных цепях.

Нормально замкнутые путевые выключатели полного хода исполнительного механизма включаются в регуляторе последовательно и выполняют роль аварийных аппаратных выключателей при достижении рабочим органом задвижки своих крайних положений.

Ручные тумблеры РТ обеспечивает замыкание цепей каждого путевого выключателя полного хода, и, одновременно дублируя кнопки ручного управления (ОТКРЫТЬ, ЗАКРЫТЬ), позволяет оператору вернуть рабочий орган электропривода в его рабочий диапазон.

Вверх

ВЫВОДЫ

В результате анализа технологического процесса пылевдувания в доменную печь сформулированы требования к системе управления и предложена структура компьютерно–интегрированной системы управления процессом пылевдувания. Выявлено, что «узким» местом при разработке системы управления является вопрос передачи данных от датчиков в ЭВМ и регулирование потока пылеугольного топлива для вдувания пылеугольного топлива в горн доменной печи. В работе разработаны новые технические решения по указанным проблемам.

В качестве принципа передачи данных выбран принцип передачи интерфейса RS485. В отличие от интерфейса RS-232, часто используемого в компьютерах и в большинстве микроконтроллерах и рассчитанного на обмен данными только между двумя абонентами, высокое входное сопротивление приемников при применении интерфейса RS-485 дает возможность подключить до 32 абонентов к одной и той же линии длиной не более 1200 м. В работе разработаны адаптер передачи данных от датчиков к ЭВМ. Основным элементом адаптера является микроконтроллер и модуль передачи данных интерфейса RS-485. В адаптере предусмотрена специальная гальваническая развязка внешних и внутренних цепей , что обеспечивает защиту адаптера от возможных повреждений в линии связи с датчиком.

В работе разработана структурная схема автоматического регулятора на основе микроконтроллера. А так же представлена блок схема работы автоматического регулятора.

Вверх



Похожие страницы: