ЯГТУ — Выбор комплекса технических средств системы управления

4

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Ярославский государственный технический университет»

Кафедра «Кибернетики»

Контрольную работу защищена

с оценкой________________

ст. преподаватель

(____________) А. В. Локтюшев

___.___.______

ВЫБОР КОМПЛЕКСА ТЕХНИЧЕСКИХ

СРЕДСТВ

Отчет по практическим занятиям по дисциплине

«Интегрированные системы проектирования и управления»

ЯГТУ 27.03.04 002 к/р

Работу выполнил

студент гр.

(___________)

___.___.______

2020

Задание 1

2. Привести необходимые характеристики: для датчиков – марка, диапазон измерения, тип выходного сигнала, класс точности, потребляемая мощность (ток), для исполнительных устройств – тип и диапазон управляющего сигнала, наличие датчиков конечного положения, текущего положения и других элементов, потребляемую мощность (ток), для магнитных пускателей и распределителей – ток, протекающий через силовые контакты, напряжение питания и ток катушки.

3. Подобрать комплекс технических средств системы управления и построить централизованную систему управления на базе модульных контроллеров System Q компании Mitsubishi Electric. Рассчитать потребление тока (мощности) и выбрать необходимое количество источников питания.

4. Выбрать технические и программные средства верхнего уровня управления (для отображения информации человеку) и технические средства для связи с контроллерами централизованной системы.

5. Нарисовать структурную схему подобранного комплекса технических средств централизованной системы управления с указанием типа и количества устройств, подключаемых к каждому модулю, типов сигналов, передаваемых по приведенным линиям связи.

1 Выбор технических устройств полевого уровня

1.1 Выбор датчиков

В качестве датчиков с типом выхода _____ будем использовать бесконтактные индуктивные датчики _________ фирмы ______.

Таблица 1.2. Характеристики датчиков

1.2 Выбор исполнительных устройств

Так как по заданию исполнительные устройства находятся во взрывопожароопасной зоне, то для обеспечения безопасности необходимо выбирать регулирующие клапаны с мембранными исполнительными механизмами (МИМ). Входной регулирующий сигнал 4…20 mA поступая на электропневматический позиционер который является частью клапана преобразуется в пневматический сигнал, который и управляет степенью открытия непосредственно самого клапана.

В нашем случае будем использовать регулирующие клапаны _________ с пневматическим мембранным исполнительным механизмом.

Выбор преобразователей и пусковой аппратуры

Для преобразования сигнала 4 -20 мА в пневматический (если это неозодимо) на клапане установлен электропневматический позиционер _______.
Таблица 1.4 – технические характеристики позиционера ________

Для управления пуском и остановом двигателей используются магнитные пускатели. Основными характеристиками являются: ток, протекаемый через силовые контакты, определяемый на основании характеристик двигателя, ток катушки питания.

Для того чтобы обеспечить защиту от короткого замыкания в цепях управления магнитными пускателями необходимо использовать промежуточное реле. Если же подключить магнитный пускатель напрямую к контроллеру или к модулю расширения, то в случае короткого замыкания большие токи ложатся на контакты ПЛК (модуля расширения).

Промежуточное реле является более слаботочным чем магнитный пускатель, поэтому его катушка может вполне безопасно подключаться к контактам ПЛК (модуля расширения), а вот силовые контакты реле уже будут замыкать цепь управления магнитным пускателем. Так как промежуточное реле по стоимости гораздо меньше, чем ПЛК или модуль расширения, то при выходе его из строя по причине короткого замыкания, его замена осуществляется намного быстрее и не несет больших материальных потерь.

Для нашей задачи будем использовать промежуточное реле ________

Выбор лампочек сигнализации

Для реализации световой сигнализации будем использовать лампы ___________

1.3 Выбор барьеров искрозащиты

Так как в задании сказано, что датчики и исполнительные устройства находятся во взрывоопасной зоне, то для обеспечения взрывобезопасности в цепях входных и выходных сигналов контроллера должны быть установлены барьеры искрозащиты.

Барьеры искрозащиты обеспечивают невозможность попадания электрического тока способного вызвать искру через входные и выходные электрические цепи датчиков и исполнительных механизмов, установленных во взрывоопасной зоне.

Для обеспечения взрывобезопасности в нашей системе будем использовать активные барьеры искробезопасности с гальванической развязкой ________.

Для обеспечения искробезопасности в цепях сигналов термопреобразователей сопротивления и термопар будем использовать барьеры _________. Технические характеристики которого приведены в таблице 1.2.

Для обеспечения искробезопасности и питания электрических цепей от датчиков формирующих унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4…20 mA выбираем барьер _____. Технические характеристики барьера приведены в таблице 1.9. (Форма таблицы аналогична таблице 1.8)

Для обеспечения искробезопасности цепей управления исполнительных устройств 4…20 mA будем использовать барьер _____. Технические характеристики барьера приведены в таблице 1.10. (Форма таблицы аналогична таблице 1.8)

щих унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4…20 mA выбираем барьер _____. Технические характеристики барьера приведены в таблице 1.9. (Форма таблицы аналогична таблице 1.8)

Для обеспечения искробезопасности цепей управления исполнительных устройств 4…20 mA будем использовать барьер _____. Технические характеристики барьера приведены в таблице 1.10. (Форма таблицы аналогична таблице 1.8)

Для обеспечения искробезопасности цепей от дискретных датчиков (также датчиков NPN–типа) будем использовать барьер _______. Технические характеристики барьера приведены в таблице 1.11. (Форма таблицы аналогична таблице 1.8)

К барьерам могут подключаться устанавливаемые во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок сертифицированные по взрывозащите первичные преобразователи, выполненные с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь i», имеющие Свидетельство о взрывозащищенности, маркировка взрывозащиты которых и максимальные значения искробезопасных электрических цепей соответствуют маркировкам и максимальным значениям барьеров, а также простые устройства по ГОСТ 31610.11-2014.

2. Выбор конфигурации централизованной системы управления на базе модульного контроллера _______

SIMATIC S7-300 – это модульный программируемый контроллер, предназначенный для построения систем автоматизации низкой и средней степени сложности.

Модульная конструкция, работа с естественным охлаждением, возможность применения структур локального и распределенного ввода-вывода, широкие коммуникационные возможности, множество функций, поддерживаемых на уровне операционной системы, удобство эксплуатации и обслуживания обеспечивают возможность получения рентабельных решений для построения систем автоматического управления в различных областях промышленного производства.

Эффективному применению контроллеров способствует возможность использования нескольких типов центральных процессоров различной производительности, наличие широкой гаммы модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных модулей и коммуникационных процессоров.

[IMAGE_N] Рис.2.1– Конструкция системы SIMATIC S7-300

Контроллеры SIMATIC S7-300 имеют модульную конструкцию и могут включать в свой состав:

Модуль центрального процессора (CPU). В зависимости от степени сложности решаемой задачи в контроллерах могут быть использованы различные типы центральных процессоров, отличающихся производительностью, объемом памяти, наличием или отсутствием встроенных входов-выходов и специальных функций, количеством и видом встроенных коммуникационных интерфейсов и т.д.

Эксперт

Анна

Всего несколько лет назад онлайн-курсы были почти полностью связаны с бизнес-сферой. Теперь дистанционный формат обучения – наша повседневность. Помогу разобраться с курсами, заданиями, итоговыми работами дистанционно!

Задать вопрос

Эксперт

Елена

Исследования ученых о взаимосвязи ума и красоты говорят о том, что умные люди – красивые!

Задать вопрос

Эксперт

Владимир

Секреты успешного обучения? Какие они? Точно не Chat GPT! Главное - это вера в себя и наличие ответственного помощника.

Задать вопрос

Эксперт

Алексей

У онлайн-обучения много плюсов. Но есть и минусы. Один из них – откладывание на потом. Если у Вас накопилось много задолженностей, обратитесь за помощью к нашим консультантам. Вместе составим график, шаг за шагом придем к нужному результату.

Задать вопрос

Представленная информация была полезной?

ДА

83.96%

НЕТ

16.04%

Проголосовало: 374

или напишите нам прямо сейчас:

⚠️ Пожалуйста, пишите в MAX или заполните форму выше.

В России Telegram и WhatsApp блокируют - сообщения могут не дойти.

Написать в MAX

Написать в Telegram

Написать в WhatsApp