Курсовая работа (т): Нагрев воды в котле КВ-ГМ-100

Электрический сигнал, образующийся при разбалансе мостовой схемы, подается в электронный преобразователь 3. Электронный преобразователь преобразует электрический сигнал от тензопреобразователя в стандартный токовый выходной сигнал.

Электронный преобразователь датчика состоит из фильтра радиопомех и платы микропроцессора, которая содержит следующие функциональные узлы:

стабилизатор напряжения (СН);

источник опорного напряжения (ИОН);

аналого-цифровой преобразователь (АЦП);

микропроцессор (МП);

энергонезависимое постоянное запоминающее устройство (ЭПЗУ);

преобразователь напряжения в ток (ПНТ);

кнопочные переключатели 1и 2.

Источник опорного напряжения формирует напряжение для аналого-цифрового преобразователя и стабилизатора напряжения.

Стабилизатор напряжения предназначен для создания питающего напряжения для всех узлов схемы.

Информация, полученная из АЦП, обрабатывается микропроцессором, вычисляется истинное значение давления и преобразуется в напряжение. При математической обработки используется калибровочная информация, хранящаяся в ЭПЗУ.

Преобразователь напряжения в ток формирует выходной унифицированный токовый сигнал.

Кнопочные переключатели предназначены для плавной настройки выходного сигнала.

2.2.2 Регулирующий прибор РП4

Назначение.

Регулирующее устройство РП4 с импульсным выходным сигналом предназначен для формирования П, ПИ, а с внешним дифференциатором ПИД законов регулирования автоматического регулятора, работающих в комплекте с электрическим исполнительным механизмом постоянной скорости.

РП4 применяются в автоматизированных системах управления технологическим процессом (АСУ ТП) в различных отраслях промышленности: энергетической, металлургической, химической и т.д.

Технические данные.

Управление, определяет с помощью автоматических устройств, которые реализуют алгоритм управления без непосредственного участия человека.

Органы настройки (на панели управления)

«Δ» - для установления требуемого значения зоны нечувствительности, от 0,2 ÷2,0.

αn- коэффициент передачи пропорциональности, от 0,5 ÷ 5,0

чи - постоянная времени, от 5 ÷ 50,0сек.

tи - установка длительности интегрирования импульсов.

«γ»- гнездо для контроля работы входной системы.

«γ2»- контроль ОС.

«γ1»- регулирование усилителя.

Б и М индикаторы - регулятор на выходе формирует импульсы, чередующиеся паузами.

Устройство.

. Входной сумматор - 4 входа. 1 - прямой, а 3 - с коэффициентом масштабирования.

Все сигналы принимают и преобразует до 10В (на всех регуляторах)(сигнал от -10 ÷ + 10В).

Е - рассогласование на выходе.

. Демпфер - применяется для сглаживания пульсаций и подавления помех. Задает коэффициент демпфирования.

. Операционный усилитель сумматор - у него несколько выходов.

. Трех позиционный нуль - орган (триггер).

. Инерционное звено ООС - на нем выставляются коэффициенты.

. Источник питания.

Работа регулятора по функциональной схеме.

Сигналы регулируемого параметра и задания поступают на входы сумматора 1 в котором происходит их алгебраическое суммирование и формируется сигнал рассогласования Е.

Сигнал рассогласования поступает на демпфер 2 представляющее собой инерционное RС - звено, с регулируемой постоянной времени Тф. Сигнал с демпфера поступает на вход операционного усилителя сумматора 3, с выхода которого сигнал поступает на нуль - орган 4. При сигнале рассогласования превышающим порог срабатывания устройства, нуль - орган срабатывает и скачком подает сигнал на выход («больше» или «меньше») и в цепи отрицательной обратной связи, представляющее собой инерционное RС - звено. Напряжение с выхода («больше» или «меньше») поступает на исполнительный механизм, который в свою очередь перемещает регулирующий орган в сторону уменьшения сигнала рассогласования.

При включенной цепи обратной связи и сработанном состоянии нуль - органа, сигнал отрицательной обратной связи на выходе инерционного звена 5 начинает плавно увеличиваться и компенсировать сигнал рассогласования на входе операционного усилителя сумматора. Сигнал на входе нуль - органа плавно уменьшается до порога отпускания, после чего нуль - орган отключается, сигналы на выходе устройства и на входе отрицательной обратной связи скачком уменьшаются до нуля.

При отсутствии сигнала на входе обратной связи, конденсатор О.С. начинает разряжаться и сигнал на выходе обратной связи уменьшается. Сигнал на входе усилителя сумматора возрастает. После чего нуль - орган срабатывает, включает в работу исполнительный механизм и подает сигнал в цепь обратной связи. При сохранении сигнала рассогласования циклы включения исполнительного механизма будут повторяться. РП4 формирует на выходе импульсы чередующиеся паузами. 1-й импульс включения самый длинный, он отрабатывает пропорциональную часть и зависит от величины сигнала рассогласования и коэффициента передачи αп инерционного звена 5. Последующие импульсы отрабатывают интегральную часть регулятора, которая характеризуется величиной времени интегрирования инерционного звена 5.

.2.3 ПБР 3А

Назначение.

Пускатель предназначен для бесконтактного управления электрическим исполнительным механизмом по ГОСТ 7192-80, с однофазным конденсаторным электродвигателем.

Пускатель ПБР-3А обеспечивает пуск и реверс, защиту трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором от перегрузки.

Технические данные.

.Параметры питания: трехфазная сеть переменного тока с номинальным напряжением 220/380В частотой 50Гц.

.Входное сопротивление пускателя не менее 750+100Ом.

.Максимальный коммутируемый ток - 3А.

.Динамические характеристики пускателя:

а)быстродействие (время запаздывания выходного тока при подачи и снятии управляющего сигнала) не более 25МС;

б)разница между длительностями входного и выходного сигналов не более 20МС.

.Полная мощность потребляемая пускателем, не более 5ВА.

.Напряжение источника питания цепей управления 22-26В (среднее значение двухполупериодного выпрямленного тока).

.Расчетная вероятность безотказной работы пускателя в течение 2000 часов, не менее 0,99.

.Средний срок службы пускателя 10 лет.

.Масса пускателя не более 3,5 кг.

Устройство.

Пускатель состоит из платы, кожуха и передней панели. На передней панели расположены две клеммные колодки для подключения пускателя к внешним цепям, а также винт заземления. Клеммные колодки закрываются крышками. На плате устанавливаются элементы схемы пускателя. Плата вставляется в кожух и закрепляется тремя винтами.

Кожух пускателя рассчитан на установку в стеллажах, а также на вертикальную плоскость.

Крепление пускателя на вертикальную плоскость осуществляется двумя пластинами, которые закреплены на задней стороне кожуха. Для крепления необходимо отвернуть винт, снять пластины и установить их на кожух фигурными отверстиями вверх и вниз.

Работа ПБР-3А

Ток по обмоткам двигателя исполнительного механизма (МЭО-68) будет протекать только при наличии сигнала «больше» или «меньше» идущего с регулятора.

Если с регулятора пришел сигнал «меньше», то напряжение будет подаваться на первичную обмотку трансформатора ТР2. Переменный ток вторичной обмотки трансформатора ТР2 будет выпрямляться выпрямителем В1 и подаваться на управляющий электрод симмистора ТС1. ТС1 откроется и в цепи будет протекать ток: ~ 220В, точка 1, точка 4, 01 параллельно 02 и С, точка 3, ТС1, точка 2, ~ 220В. Двигатель МЭО-68 включится в работу перемещая регулирующий орган в сторону уменьшения сигнала рассогласования.

Если сигнал с регулятора пришел «больше», то открывается симмистор ТС2, через обмотки двигателя будет протекать ток по цепи: 02 параллельно 01 и С, включая исполнительный механизм и перемещая регулирующий орган в обратную сторону.

2.2.4 Исполнительный механизм

Назначение.

Исполнительные механизмы предназначены для перемещения регулирующего органа. Регулирующие органы могут быть в виде двух отдельных блоков, связанных между собой с помощью тяг, тросов или рычагов, или в виде моноблока, где исполнительный механизм и регулирующий орган жестко связаны.

Сигнал на исполнительный механизм подается с регулятора, большинство регуляторов выдают команду в виде серии импульсов, которые заставляют перемещаться исполнительный механизм толчками. Чем больше длительность импульса, тем дольше время работы исполнительного механизма, и тем больше перемещение регулирующего органа.

Устройство, принцип действия.

Механизмы состоят из следующих основных узлов: привода, редуктора, блока сигнализации положения, тормоза, ручного привода, штуцерного ввода.

Принцип работы механизма заключается в преобразовании электрического сигнала, поступающего от регулирующего или управляющего устройства, во вращательное перемещение выходного вала.

Подключение внешних электрических цепей к механизму осуществляется через штуцерный ввод с помощью розетки разъема Х2.

В качестве привода используется электродвигатель асинхронный трехфазный.

Редуктор состоит из корпуса многоступенчатой прямозубой передачи и одной планетарной передачи.

Наличие планетарной передачи в редукторе механизмов позволяет вращать ручной привод независимо от включения или выключения электропривода.

Технические данные.

1 Электрическое питание механизмов осуществляется трехфазным напряжением:

220/380В частотой 50Гц. - для поставок в РФ;

220/380В, 230/400В, 240/415В частотой 50Гц и 220/380В частотой 60Гц - для экспортных поставок.

Допустимое отклонение напряжения питания - от плюс 10 до минус 15%.

2 Механизмы изготовляются для работы в повторно-кратковременном реверсивном режиме с числом включений до 300 в час продолжительностью включений до 25% при нагрузке на выходном валу в пределах от номинальной противодействующей до 0,5 номинального значения сопутствующей. При этом механизмы допускают работу в течение 1 ч в повторно- кратковременном реверсивном режиме с числом включений до 600 в час и продолжительностью включений до 25% со следующим повторением не раньше, чем через 3 часа.

3 Механизмы типа МЭО допускают сохранение силового воздействия на выходной вал, когда противодействующее сопротивление движению приводит к остановке выходного вала. Суммарное время пребывания механизмов в этом состоянии за весь период эксплуатации - 500 ч.

Пусковой крутящий момент механизмов при номинальном напряжении питания превышает номинальный момент не менее чем в 1.7 раза.

Люфт выходного вала механизмов - не более 0,75°.

Для механизмов с номинальной нагрузкой на выходном валу 4 кгс·м допускается люфт до 1о.

Выбег выходного вала механизмов при сопутствующей нагрузке, равной 0,5 номинального значения, и номинальном напряжении питания не более:

% полного хода выходного вала для механизмов с временем полного хода 10 с;

0.5% полного хода выходного вала для механизмов с временем полного хода 63 с и более.

Работа.

При автоматическом регулировании и дистанционном управлении движение от электродвигателя передается через муфту на первую ступень редуктора и далее с червячного колеса первой ступени через маховик и направляющую шпонку на вторую ступень червячного редуктора. При ручном управлении маховик расцеплен с червячным колесом первой ступени и движение на вторую ступень редуктора передается с маховика через направляющую шпонку. При этом червячный вал второй ступени свободно вращается в ступице червячного колеса первой ступени.

2.3 Неисправности приборов системы регулирования и методы их устранения

МЕТРАН - 55

Возможные неисправности и способы их устранения приведены в таблице.

РП4

Причинами выхода устройства из строя могут быть:

отключение напряжения питания;

обрыв проводников гибкого ленточного жгута, соединявшего шасси с клеммной колодкой;

нарушение контактов выходной розетки и нарушение металлизации отверстий на печатных платах;

- неисправности вследствие выхода из строя микросхем, диодов, транзисторов, резисторов, конденсаторов, трансформаторов, нарушения контактов в переключателях и потенциометрах; другие внутренние повреждения.

Отключение напряжения питания обнаруживается замером» напряжения 220 V между клеммами 1 и 2 на клеммной колодке устройств.

Обрыв проводников, нарушения металлизации отверстий на печатных платах обнаруживаются с помощью омметра при выключенном напряжении питания. Выход элементов из строй, нарушения работы разных цепей определяются путем измерения режимов работы устройства, руководствуясь принципиальными схемами и разделом