книги / Технические средства автоматизации химических производств

сигнализаторов, установленных в блоке сигнализации Б5.5.1 и вклю­ чаемых командами РЕЖ (режим), которые формируются блоками режима БЗ.6.1. В режиме автоматического управления к следящим переключателям (СП) управляющие сигналы „ИМ” поступают либо только от блока БЗ.7.1 (программный режим), либо от блоков БЗ.7.1 и БЗ.6.1 (программный и стационарный режимы). В режиме дистанцион­ ного управления переключения ИМ осуществляют воздействием на ручку СП.

Конструкции блоков и пульта комплексов „Центр-Логика” и „Центр” выполненыв основном аналогично. Отличием пульта БЗ.5.10 от пульта ПКУ является состав мнемосхемы, в которой дополнительно имеются ячейки СП, сигнализаторов переключения ИМ, кнопок управления и задания режимов. На пульте БЗ.5.10 установлены индикаторы номера и времени проведения операций.

На передней наклонной панели блока сигнализации Б5.5.1 располо­ жено мозаичное поле, на котором с помощью типовых ячеек изобра­ жена обобщенная мнемосхема ТОУ и установлены сигнализаторы общей неисправности агрегатов. Для монтажа функциональных бло­ ков, блоков контроля и сигнализации применена стандартная стойка высотой 2 2 0 0 мм.

8.4. Комплекс технических средств „Режим”

Комплекс „Режим” [35, 36] предназначен для автоматизации непре­ рывных технологических процессов.

Комплекс реализует следующие функции: измерение и индикацию по вызову оператора в абсолютных единицах координат и их номи­ нальных значений, а также в относительных единицах - командных сигналов; обнаружение и сигнализацию технологических и аварийных отклонений координат; непрерывную аналоговую регистрацию важ­ нейших координат и регистрацию по вызову оператора вспомогатель­ ных параметров; автоматическое одноконтурное и каскадное регули­ рование; супервизорное или непосредственное цифровое управление ТОУ по командам УВК; программное управление процессом по коман­ дам внешнего источника; групповое преобразование пневматических аналоговых сигналов в токовые сигналы стандартного диапазона для последующего ввода их в УВК.

В состав комплекса „Режим” входят: управляющая пневматическая установка типа „Режим-1”; блок связи БС1 для преобразования вре- мя-импульсных сигналов от УВК в пневматические аналоговые сигна­ лы; блок связи БС2 для группового преобразования пневматических аналоговых сигналов в токовые.

Структура комплекса „Режим” представлена на рис. 8 .6 ,а. Инфор­ мация о состоянии ТОУ поступает от датчиков аналоговых (ДА) с пневматическими выходными сигналами (или от преобразователей ЭПП) на выходы установки „Режим-1”. Оператор анализирует поступа­ ющую информацию с помощью вторичных приборов и индикаторов установки, формует сигналы заданий ее автоматическим регуляторам,

211

б

переключает - при необходимости - отдельные АСР с одного режима на другой и т.д. Выходные сигналы регуляторов или задатчиков дистанционного управления „Режим-1” коммутируются к ИМ. Описан­ ный одноуровневый вариант Построения комплекса обеспечивает его автономное функционирование.

При двухуровневом варианте построения системы управления с использованием УВК установка „Режим-Г’ помимо традиционных функций централизованного контроля и регулирования реализует супервизорное управление ТОУ.

Для сопряжения ПСА с УВК в комплексе „Режим” используют блоки связи БС1 и БС2. Выходные пневматические сигналы датчиков ДА проходят в блоке БС2 групповое преобразование в токовые сигна­ лы уровня 0 - 5 мА и поступают на входы УВК. Последний в соответст­ вии с заложенным в нем алгоритмом и поступающей от объекта ин­ формацией вырабатывает время-импульсные сигналы, преобразуемые блоком связи БС1 в пневматические аналоговые сигналы, которые коммутируются на задающие входы регуляторов установки „Режим-1” (супервизорный режим) или непосредственно на пневматические ИМ (режим НЦУ). В последнем случае регуляторы установки „Режим-1” выполняют функцию резервных регуляторов.

Установка „Режим-1”. Техническая структура установки „Режим-1” представлена на рис.8 .6 ,б. Сигналы координат у от датчиков поступа­ ют на входы ПИ-регуляторов типа ПР3.31, модулей технологической сигнализации М265 и модулей коммутации М222. С модуля М490 на входы регуляторов подают сигналы номиналов Н. В зависимости от режима управления, задаваемого индивидуальными переключателя­ ми А - Р - П р - М („автомат-ручное-программа-машина”), через соответствующий модуль М490 на вход регулятора ПР3.31 проходит сигнал от расположенного на пульте задатчика номинала Зн (режим „автомат”), внешнего программного задатчика Н™, (режим „машина”).

Регулятор ПР3.31 стабилизирует координату ТОУ на уровне, форми­ руемом одним из задатчиков; командный сигнал ПР3.31 коммутирует­ ся по линии РИМ к ИМ. Для перевода АСР в ручной режим оператор устанавливает переключатель А -Р-Пр-М в положение Р; при этом регулятор ПР3.31 отключается сигналом ОС, а соответствующий кон­ такт модуля М224 коммутирует выходной сигнал задатчика дистанци­ онного управления Зду по линии РИМ к ИМ.

С помощью соответствующей клеммы вызова В и модуля М222 оператор вызывает на показывающий многошкальный прибор ППМ-20П любую координату у, а также номинальные значения Н и командные сигналы к ИМ. Одновременно с вызовом в приборе ППМ-20П выбира­ ется соответствующая абсолютная (физическая) шкала. Нажатием одной из кнопок Кувк или Кпр вместо сигнала с выхода задатчика Зц оператор подключает к коллектору номинала (КН) сигнал задания от УВК Ну,* или сигнал от программного задатчика Нпр, что необходимо для обеспечения безударного перехода с режима „машина” или „про­ грамма” в режим „автомат”. Модули М265 включают мигающим

213

светом табло технологической сигнализации (ТТ) при отклонении регулируемых координат от допустимых значений. Модули М494 включают мигающим светом табло аварийной сигнализации (ТА) при отклонении любой координаты из группы у\ за заданные границы. Мигание снимают нажатием кнопки квитирования КС.

Координаты из группы уч регистрируют непрерывно, а переменные из группы уз - по вызову с помощью модуля М224 Б, управляемого движковым переключателем (ДП). Регистрацию осуществляют трех­ стрелочными приборами типа ПВ4.4Э системы „СТАРТ”.

Установка „Режим-1” конструктивно представляет поворотную раму для размещения функциональных блоков и коллекторов пнев­ мопитания и стойку размерами 2200х 100Ох 1200 мм. Стойка оснащена 24 табло аварийной сигнализации и сигнализации состояния оборудо­ вания, многошкальным показывающим прибором ППМ-20П и 4 трех­ записными приборами ПВ4.4Э для непрерывной регистрации 9 коорди­ нат и регистрации по вызову трех параметров. На стойке расположены мозаичная мнемосхема со стилизованным изображением ТОУ и пульт с кнопками проверки и квитирования сигнализации, движковых пере­ ключателей и т.п. В нижней части стойки закреплены регуляторы ПР3.31 и входные пневмо- и электроколодки.

Блок связи БС1, схема которого представлена на рис. 8.7, а предназ­ начен для преобразования время-импульсных сигналов УВК в пневма­ тические аналоговые сигналы. Он содержит дистанционно управляе­ мые моторные задатчики (ДУЗ), каждый из которых состоит из элект­ рического реверсивного двигателя типа РД-09 и кинематически свя­ занного с ним пневмозадатчика. На управляющие входы ДУЗ поступа­ ют от УВК сигналы типа „больше” (Б) или „меньше” (М), вызывающие вращение электродвигателя в ту или другую сторону и соответствую­ щее изменение сигнала пневмозадатчика. Для реализации функции обратной связи УВК через модуль электропневмопреобразователей ЭППвыдает команды опроса. Модуль ЭПП коммутирует сигналы ДУЗ к пневмоэлектропреобразователю обратной связи ППЭ-2, где они преоб­ разуются в электрические токи уровня 0 -5 мА, поступающие в УВК. В УВК сигнал сравнивают с заданием для соответствующей АСР и в зависимости от разбаланса формируют и подают на управляющие входы ДУЗ командные воздействия необходимой полярности и дли­ тельности таким образом, чтобы ликвидировать этот разбаланс.

Блок связи БС2 служит для группового преобразования пневмати­ ческих аналоговых сигналов в токовые и ввода последних в УВК. Он содержит модули реле пневматических (МРП), выполняющие функции коммутаторов (рис. 8.7,6), на входы которых поступает до 96 пневма­ тических сигналов. Управление МРП производят командами, форми­ руемыми в виде электрических кодов от УВК; преобразование элект­ рических дискретных сигналов в пневматические осуществляет модуль ЭПП. Аналоговые пневмосигналы с выходов МРП поступают в преобразователи ППЭ-2 и в виде электрических токовых сигналов вводятся в УВК. Для контроля метрологических характеристик ППЭ-2

214

Рис. 8.7. Технические структуры блоков связи комплекса „Режим* а — блок связи БС1; б —блок связи БС2

используют аналоговый ЭПП1, соединенный с выходом УВК и с одним из входов каждого из модулей МРП. Перед каждым циклом ввода в

МПР информации УВК формирует тестовый сигнал, который последо­ вательно проходит через ЭПП1 и одновременно - через все МРП и ППЭ-2. УВМ усредняет результаты тестирования и по отклонениям выходных сигналов ППЭ-2 от средних значений выявляет преобразо­ ватели с большими погрешностями, нуждающиеся в наладке или замене.

8.5. Агрегатный комплекс технических средств „Ритминал”

Агрегатный комплекс „Ритминал” [35, 36] предназначен для автома­ тизации непрерывных, непрерывно-периодических и периодических химико-технологических процессов.

В состав комплекса „Ритминал” входят: установки типа „Номи­ нал-1”; „Номинал-2” и „Номинал-2а”, предназначенные для централи­ зованного контроля и управления непрерывными ТОУ; установки типа „Ритм-1”, „Ритм-2”, 2а и За, обеспечивающие централизованный конт­ роль и управление периодическими ТОУ.

Установки „Номинал-1”. Техническая структура установки пред­ ставлена на рис. 8 .8 ,а. Установка содержит пульт контроля и управле­ ния (ПКУ), три блока контроля и регулирования типа Б1, блок контро­ ля отклонений типа Б2, коммутатор (К), модуль сброса кнопок (ССК) и группу схем „ИЛИ”.

215

Номинал В

Рис. 8.8. Технические структуры установок: о —„Номинал-1”, б-„Номинал-2”

Блок Б1 предназначен для формирования регулирующих воздейст­ вий в режимах автоматического или программного управления, а также обнаружения отклонений координат у от номиналов Н за гра­ ничные значения. Каждый блок содержит четыре ПИ-регулятора; допустимо объединение каждой пары регуляторов в каскадные схемы. При выходе любой координаты за граничные значения блок Б1 форми­ рует мигающий пневматический сигнал, который поступает на соот­ ветствующий технологический сигнализатор (СТ), расположенный на мнемосхеме пульта ПКУ.

С помощью коммутатора блока Б1 по сигналу от кнопки ручного вызова (В) с пульта ПКУ к соответствующим коллекторам КП, КН, КИМ, КДУ и далее к входам прибора ППМ-20П подключаются сигналы, характеризующие состояние контролируемого контура регулирования (у, Н, выходы регулятора РИМ и задатчика дистанционного управле­ ния ДУ). Для вызова сигналов у, Н и РИМ на регулирующий вторичный прибор (ПВ) используют коммутатор К, управляемый кнопкой ВР („вызов на регистрацию”)-

216

Станция управления АСР состоит из задатчика номинала (Зн), задатчика дистанционного управления (Зду) и трехпозиционного переключателя режимов „А - Р - ПР” („автомат-ручное- программа”). В положении переключателя „А” в камеру задания ПИ*регулятора поступает задание от Зн; в положении переключателя „ПР” - сигнал #пр от внешнего программного источника; в положении „Р” регулятор отключен, и в линию РИМ вводится выходной сигнал Зду.

Блок контроля Б2 служит для обнаружения отклонений координат за предельно допустимые границы. Блок контролирует 16 координат у1, каждая из которых по вызову подключается через коллектор (КП) к прибору ППМ-20П. Установка вида границы („верхняя” или „ниж­ няя”) производится переключателем, расположенным внутри блока. При отключении любой координаты за допустимую границу блок формирует сигнал, включающий мигающим светом аварийный сигна­ лизатор (СА). Кнопка КС служит для квитирования мигающего сиг­ нала.

Модуль сброса кнопок ССК обеспечивает автоматический сброс (возвращение в исходное, ненажатое состояние) кнопки В, нажатой оператором в предыдущий момент времени при вызове той или иной координаты.

Группа элементов „ИЛИ*9предназначена для вызова абсолютной шкалы прибора ППМ-20П; для этого сигналы кнопок вызова В группи­ руют на входах элементов „ИЛИ” таким образом, чтобы в каждую из групп входили вызывные сигналы, соответствующие координатам с одной и той же абсолютной шкалой.

Установка „Номинал-1” конструктивно представляет шкаф разме­ рами 2200х 800х 800 с приставным пультом. На лицевой панели уста­ новки размещены сигнализаторы для подключения внешних контак­ тов датчиков; мнемосхема ТОУ с кнопками вызова координат и сигнализаторами их отклонений; показывающий многошкальный прибор ППМ-20П, два прибора для непрерывной регистрации шести координат и один - для регистрации параметров по вызову. На пульте расположены станции управления регуляторами, другие кнопки и переключатели. В нижней и верхней частях установки размещены функциональные блоки и клеммниквнешних соединений.

Установка „Номинал-2”. Установка предназначена для автоматиза­ ции непрерывных ТОУ, в том числе однотипных технологических агрегатов. Технические средства установки обеспечивают также возможность ее функционирования с УВК в супервизорном режиме и в режиме НЦУ. В ее состав входят управляющие пневматические суб­ комплексы двух типов: „Номинал-2” (стойка операторская) и „Номи- нал-2 а” (стойка функциональная).

Техническая структура установки „Номинал-2” показана на рис. 8 .8 ,6 . Блок контроля и регулирования Б4 формирует командные воздействия к ИМ и контролирует отклонения координат за допус­ тимые границы. Каждый блок осуществляет ПИ-регулирование по двум каналам; возможна реализация каскадных АСР. Каждый регуля­

217

тор снабжен двумя моторными задатчиками с индивидуальными шаговыми приводами, один из которых служит для формирования номинального значения Н, а другой - для формирования командного сигнала к ИМ в режиме дистанционного управления.

Блок Б4 реализует также запоминание задания режимов управле­ ния для АСР; безударное автоматическое переключение АСР с одного режима на другой; ограничение выходных сигналов задатчиков; коммутацию сигналов в коллекторы КП, КН, КИМ и КДУ; подключение задатчиков дистанционного управления к линиям РИМ; организацию связи с УВК. Для ввода координат в УВК через пневмоэлектропреоб­ разователь обратной связи ПЭ^ в блоке предусмотрен коммутатор, управляемый сигналами УВКв. Благодаря наличию автономны^ коммутаторов функции вызова координат на показывающий прибор ППМ-20П и ввода координат в УВК осуществляются одновременно и независимо друг от друга. Блок контроля отклонений параметров Б2 выполняет те же функции, что и аналогичный блок установки „Номи­ нал-1”.

Конструкция установки „Номинал-2” (стойка операторская) анало­ гична конструкции установки „Номинал-!”.

Установка „Номинал-2а” (стойка функциональная) представляет собой каркас, в котором расположено 7 функциональных блоков: 6 блоков типа Б4 и один - Б2. Разъемы для внешних соединений распо­ ложены в нижней части стойки.

Установка „Ритм-1”. Комплекс предназначен для централизованно­ го контроля и управления периодическими процессами и имеет струк­ туру, аналогичную первому варианту структуры ПАК „Центр-Логика” (см. рис. 8.5, о). Техническая структура установки „Ритм-1” представ­ лена на рис. 8.9,о.

Блок операций Б6 содержит двоично-десятичные счетчики операций и времени, прошедшего с момента начала операции. На каждой теку­ щей операции код номера операции (КНО) вводят в блоки постоянной памяти Б9. В последних на специальных перфокартах в соответствии с циклограммой конкретного процесса пробивают отверстия, которые для каждой операции задают требуемые положения всех ИМ; номер координаты, называемой ведущей, которая на данной операции должна достичь граничного значения; величина граничного значения; время протекания данной операции, если на этой операции оно явля­ ется „ведущим параметром”, или время, в течение которого „ведущая координата” должна достичь заданного значения (как называемое, „контрольное время”).

В режиме „автомат” команды задания положений ИМ из блока Б9 проходят через блок контроля и управления Б5 непосредственно к ИМ. В блоке Б5 для каждого ИМ сравнивают значения командного сигнала и сигналов КБО и КВЗ от конечных выключателей открытого и закрытого положения ИМ. Если положения всех ИМ соответствуют поданным к ним командам, то Б5 формирует сигнал К1 равный „1”. Если хотя бы один ИМ занимает неправильное положение, то сигналом

218

К1 будет „О”, при этом блок Б5 включает мигающим светом соответст­ вующий сигнализатор (С) и общий световой сигнализатор (ОС).

Одновременно блок Б9 формирует сигналы, задающие для данной операции номер „ведущей координаты (параметра)” (НП), номер его граничного значения (ГП) и время (ВР), в течение которого должна быть осуществлена данная операция или в течение которого „ведущая координата” должна достичь заданного значения. Эти сигналы посту­ пают в блок операций Б6 к схеме сравнения; одновременно к ней коммутируют координату, ведущую для данной операции (от датчика ДА), и ее граничное значение (от одного из задатчиков номинала, входящих в состав блока Б6); сигнал ВР сравнивают здесь же с выхо­ дом счетчика текущего времени.

Если „ведущая координата” достигла граничного значения за заданное время и сигнал К1 на выходе блока Б5 есть „1”, то блок операций Б6 формирует команду К на переход к следующей операции. При этом значение кода на выходе счетчика операций блока Б6 увели­ чивается на единицу. Если по истечении контрольного времени значе­ ние аналоговой или дискретной „ведущей координаты” не достигло заданной границы, то блок Б6 включает соответствующий сигнализа­ тор СА или СД и общий сигнализатор ОС.

При переходе в режим дистанционного управления, задаваемый оператором с пульта кнопкой КДУ, к ИМ через блок Б5 вместо коман­ дных сигналов от блока Б9 начинают поступать команды от следящих переключателей СП, формируемые оператором.

Назначение остальных органов контроля и управления, располо­ женных на пульте ПКУ установки „Ритм-1”, остается таким же, как и в ПАК „Центр-Логика” (рис. 8.5, о).

Установка „Ритм-1” имеет два двухразрядных цифровых табло, показывающих соответственно номер протекающей операции и время, прошедшее от ее начала. Мнемосхема ТОУ оснащена следящими переключателями, сигнализаторами положений ИМ и отклонения координат от заданных границ. Приставной пульт содержит органы управления. Функциональные блоки размещены в верхней и нижней частях установки, в нижней части расположены также внешние клем­ мники.

Субкомплекс „Ритм-2”. Он предназначен для централизованного контроля и управления группой однотипных агрегатов периодическо­ го действия и имеет структуру, аналогичную второму варианту струк­ туры ПАК „Центр-Логика” (см. рис. 8.5,6). Техническая структура субкомплекса „Ритм-2” представлена на рис. 8.9,6. Субкомплекс в типовой конфигурации содержит установки „Ритм-2” (стойка опера­ торская) и одну или несколько установок „Ритм-2а” (стойки функцио­ нальные).

Установка „Ритм-2а” содержит набор блоков, необходимый для программного управления одним агрегатом, а именно блоки операций Б6 , постоянной памяти Б9 и контроля и управления ИМ Б5. Стойки функциональные „Ритм-2а” подключают к установке „Ритм-2” коман­

220