980

3. Разработка алгоритма управления индукционной печью. Выбор технических средств и контроллерного оборудования

ID: 235210
Дата закачки: 10 Апреля 2023
Продавец: Sanni (Напишите, если есть вопросы)
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Работа Курсовая
Форматы файлов: Microsoft Office

Описание:
Разработка алгоритмов управления

В данной проекте описана разработка алгоритмов управления существующими электроприводами задвижек.
Алгоритмы разрабатываются для существующей системы управления электроприводных задвижек, построенной на базе ПЛК Yokogawa YS1700.
Разработка алгоритмов управления преследует следующие цели:
– повышение уровня информированности персонала и достоверности данных по состоянию технологического оборудования;
–повышение качества ведения технологического режима и его безопасности;
–повышение оперативности действий персонала;
–улучшение экологической обстановки на объекте;
–повышение надежности управления объектом.
Функционирование алгоритмов позволяет обрабатывать входные сигналы, и команды оператора, поступающие с АРМ оператора, а также выдавать управляющие воздействия на исполнительные механизмы и сообщения оператору [13].
Входной информацией для алгоритмов является:
–конфигурационные данные ПЛК;
–значения аналоговых и дискретных сигналов, поступающих на модули ввода ПЛК с датчиков и преобразователей;
–данные поступающие по интерфейсу;
–данные, формируемые при управлении технологическим оборудованием с АРМ оператора.
Кроме этого отдельные алгоритмы используют данные, полученные в результате функционирования других алгоритмов.
При разработке алгоритмов функционирования электрозадвижек были приняты следующие допущения:
–существуют локальные автоматические системы контроля и управления;
– система управления является иерархической и представляет собой многоуровневую человеко-машинную систему управления;
–информационная сеть является распределенной;
–функционирование одних технологических объектов зависит от работы других технологических объектов и от управляющих воздействий, выдаваемых на эти объекты;
–система будет реализована программными средствами стандартной SCADA-системы и стандартных программных средств обработки данных с применением языков высокого уровня.
Принятая модель построения системы соответствует реальному процессу сушки двигателей и обеспечивает последовательную работу ее частей (исполнительных механизмов) в следующих режимах:
–автономное включение, настройка и проверка сети контроллеров;
– включение, настройка, проверка и запуск системы контроля и управления;
–текущая работа системы в режимах: местном (ручном); дистанционном;
автоматическом; настройки;
–восстановление работы системы.
При представлении алгоритмов в виде блок-схем использованы следующие элементы (согласно ГОСТ 19.701-90 [17]):
– начало алгоритма (точка входа);
– конец алгоритма (точка выхода);
- начало алгоритма (точка входа); Да – действие при выполнении условия, Нет – действие при невыполнении условия;
– выполняемые действия;
– переход на метку (перекрестную ссылку) другой странице или продолжение алгоритма с другой страницы;
– вызов предопределенного процесса (подпрограммы);
– формирование сообщения оператору.
Алгоритм сбора данных.
В качестве канала измерения используем температуру после воздуховода. Блок схема алгоритма приведена на рис.4.8. Описание алгоритма: сначала идет инициализация датчика, далее идет проверка на обрыв линии, если ток меньше 4 мА, то выдается предупреждение об обрыве линии, если ток больше 4 мА, то идет проверка на КЗ, при условии, что ток будет более 20 мА, выдается предупреждение о КЗ. После этого идет проверка уставок, проверяются мини-мальный аварийный уровень температуры, минимально допустимый уровень температуры, максимально допустимый и аварийный уровни температуры. После этого идет перевод в значения градус Цельсия.

Рисунок 4.8 – Алгоритм сбора данных

Алгоритм управления электроприводной задвижкой
3.1. Автоматическое управление электрическим режимом индукционной установки

Индукционный нагрев характеризуется энергетическими и термическими параметрами. Энергетические параметры - удельная мощность и время нагрева – определяют количество тепловой энергии, переданной детали, и достигнутую температуру.
Величина удельной мощности определяет скорость нагрева. Термические параметры – скорость нагрева в области фазовых превращений и конечная температура – определяют характер и интенсивность фазовых превращений.
Стабилизация индукционного нагрева производится стабилизация напряжения на инверторе. В этом случае для питания цепи возбуждения инвертора используют схемы имеющие обратную связь от напряжения на выходе ТПЧ с тиристорными возбудителями.
При этом стабильность форм кривых изменения мощности и температуры нагрева гарантируется при полном сохранении параметров установки и настройки. Контролёры для дозирования индукционного нагрева позволяют управлять режимом нагрева в соответствии с заданной технологами термической кривой и получат стабильные результаты закалки (глубину закаленного слоя, микрструктуру и твердость на любой установке с необходимыми для нагрева частотой мощностью (рис.4.1).
Индукционные установки с автоматическим управлением работают с обратной связью от сигнала термопары или напряжения (или тока)[16].
На рис. 4.2 изображена схема установки с устройством для автоматического регулированием индукционного нагрева по напряжению. Основным узлом является блок согласования (БС).

Рисунок 4.2 -Схема установки с устройством для программного регулирования индукционного нагрева

Блок согласования осуществляет генерирование сигналов управления, для тиристорных ключей в каждом такте работы. ФСУ (формирователи сигналов управления), в соответствии с требованиями циклического чередования фаз сети во время равенства интервалов коммутации тиристоров или другими особенностями управления, направленными на получение ожидаемых параметров ТП.


Рисунок 4.3 -Структурная схема индукционной печи

Автоматика индукционной печи в своей основе имеет контроллер, к которому подключается датчик температуры печи и исполнительные механизмы. В случае с газовой печью устанавливаются пропорциональный газовый клапан для смесеобразования газ-водзух, датчики загазованности, потока и давления воды. Управление системы должно происходить с локального пульта управления (LCS) и персонального компьютера. Этим самым разделяют местное и удаленное управление оборудованием. Как правило, при работе печи в автоматическом режиме, все манипуляции выполняются с персонального компьютера. При возникновении аварийных ситуаций оборудованием можно управлять в ручном режиме, непосредственно находясь возле него[11].



Алгоритм предназначен для управления электрозадвижкой.
Входными сигналами состояния являются сигналы «Открыта», «Закрыта», «Отказ».
Выходными сигналами являются сигналы «Открыть», «Закрыть», «Стоп», «Местное управление», «Дистанционное управление».
Если сигналы «Открыта» и «Закрыта» активны одновременно, формируется сигнализация «Ошибка состояния электрозадвижки».
Если активен сигнал «Отказ», формируется сигнализация «Отказ привода электрозадвижки».
Если сигналы «Открыта» и «Закрыта» неактивны одновременно, задвижка находится в положении «Промежуточное».
По команде «Открыть» выходной сигнал «Открыть» устанавливается в активное состояние на заданное время. При этом задвижка начинает двигаться в сторону открытия. Команда считается выполненной, когда состояние сигнала «Открыта» становится активным. Если за заданное время сигнал «Открыта» не переходит в активное состояние, формируется сигнализация «Отказ открытия электрозадвижки». Команда «Открыть» разрешена, если установлен дистанционный режим, не выполняется команда «Закрыть», нет активных сигнализаций «Ошибка состояния электрозадвижки», «Отказ привода электрозадвижки».
По команде «Закрыть» выходной сигнал «Закрыть» устанавливается в активное состояние на заданное время. При этом задвижка начинает двигаться в сторону закрытия. Команда считается выполненной, когда состояние сигнала «Закрыта» становится активным. Если за заданное время сигнал «Закрыта» не переходит в активное состояние, формируется сигнализация «Отказ закрытия электрозадвижки». Команда «Закрыть» разрешена, если установлен дистанционный режим, не выполняется команда «Открыть», нет активных сигнализаций «Ошибка состояния электрозадвижки», «Отказ привода электрозадвижки».
По команде «Стоп» значение выходного сигнала «Стоп» устанавливается в активное состояние на время, достаточное для разрыва цепи пускателя и снятия самоподхвата. Команда «Стоп» разрешена, если установлен дистанционный режим.
Управление положением задвижки осуществляется в местном и дистанционном режимах. Управление задвижкой в дистанционном режиме предусматривает либо открытие, закрытие и останов открытия или закрытия по ко-мандам оператора с панели управления задвижкой или по условию, либо автоматическое управление задвижкой (для задвижек с автоматическим управлением). В местном режиме дистанционное управление задвижкой блокируется, и управление осуществляется по месту.
Установка дистанционного режима осуществляется командой «Дистанционный». В результате выполнения команды сигнал «Дистанционное управление» устанавливается в активное состояние, сигнал «Местное управление» устанавливается в неактивное состояние. Дистанционный режим является основным.
Установка местного режима осуществляется командой «Местный». В результате выполнения команды сигнал «Местное управление» устанавливается в активное состояние, сигнал "Дистанционное управление" устанавливается в неактивное состояние. В местном режиме дистанционное управление задвижкой блокируется [19].
Входами алгоритма являются сигналы, приведенные в табл.4.3.
Выходами алгоритма являются сигналы, приведенные в табл.4.4, а также сигнализации и сообщения оператору.

Заключение

В ходе выполнения работы был осуществлен выбор комплекса аппаратно-технических средств. Помимо этого, были разработаны и программно реализованы алгоритмы управления отдельными процессами технологического процесса.




Комментарии: Расчетная часть для дипломного проекта

Размер файла: 1,9 Мбайт
Фаил: (.docx)

Скачать

Добавить в корзину

Занесено в корзину

        Коментариев: 0

Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе.