Зміст:
Введення. Доменне виробництво.
Опис технології.
Опис системи регулювання.
Схема системи автоматичного регулювання.
Вибір використовуваних приладів (датчиків, перетворювачів).
Вибір регулятора та параметрів його налаштування.
Вибір виконавчого механізму (технічні характеристики, принцип дії, його можливості).
Вибір регулюючого органу.
Висновок про виконану роботу (висновок).
Список літератури.

ЗАВДАННЯ:
1). Розробити систему автоматичного управління (САУ) нагріванням повітронагрівача доменної печі.
2). Зробити вибір елементів САУ:
а) вибір виконавчих приладів;
б) вибір регулятора;
в) вибір виконавчого механізму;
г) вибір регулюючого органу.

Введення
1 Доменне виробництво.
Чавун виплавляють в шахтних печах. Процес доменної плавки безперервний. Зверху в піч завантажують сирі матеріали (офлюсований агломерат, кокс), а в нижню частину через фурми подають нагріте повітря і рідке, газоподібне або пиловидне паливо. Отримані від спалювання палива гази проходять через стовп шихти і віддають їй свою хімічну і теплову енергію. Опускающаяся рудна шихта нагрівається, відновлюється і плавиться. Частина коксу витрачається в печі на відновлення заліза та інших елементів, а також на науглерожіваніе заліза, але більшу його кількість сягає фурм, де й згоряє.
Доменна піч є потужним і високопродуктивним агрегатом, у якому витрачається величезна кількість шихти і дуття. Сучасна доменна піч щодоби витрачає близько 23000 т. шихти, 18000 т. дуття, 1700 т. природного газу і видає 12000 т. чавуну, 4000 т. шлаку і 27000 т. колошникового газу. Таким чином, у великій доменної печі щохвилини виплавляється близько 9 т. чавуну. Для забезпечення безперервної подачі та випуску такої великої кількості матеріалів необхідно, щоб конструкції печі були прості, надійні і дозволяли працювати без простоїв печі протягом тривалого часу.
Пристрій печі.
Внутрішнє обрис вертикального розрізу доменної печі називають її профілем, в якому розрізняють колошником, шахту, распар, заплечікі і горн. При конструюванні діаметр і висоту цих елементів вибирають головним чином на підставі аналізу даних роботи фактичних печей. Для прикладу наведено розміру для доменної печі N 5 ВАТ "Северсталь" об'ємом 5500 м3. Доменна піч зовні поміщена в металевий кожух товщиною 20-25 мм у верхній частині і 35-40 мм в нижній, що складається з ряду циліндричних і конічних поясів. Кожух виконують суцільнозварним. З внутрішньої сторони кожуха знаходиться вогнетривка футеровка, охолоджувана холодильниками. У багатьох випадках верхня частина печі від распар до колошником спирається на так зване мараторное кільце, що лежить на колонах, а нижня частина спирається на фундамент. Матеріал на колошником подають за допомогою двох скипів, що рухаються зверху вниз по похилому мосту, або ж за допомогою транспортера.
Основною частиною колошникового пристрою є засипний апарат. Він, як правило, буває двох типів. Перший складається з великого і малого конусів з прийомною лійкою. Для забезпечення рівномірного розподілу шихти в межконусном просторі малий конус і його воронка обертаються навколо своєї осі за допомогою спеціального пристрою. Скіп перекидається на колошником, і шихта спочатку вивантажується в прийомну лійку, потім при опусканні малого конуса - у межконусное простір і при опусканні великого конуса - у доменну піч. Наявність двох по черзі опускаються конусів забезпечує герметизацію колошником при завантаженні шихти.


Засипний апарат іншого типу має приймальні воронки, забезпечені герметичними затворами, в результаті чого відпадає необхідність у герметизації за допомогою розподільчого пристрою. Замість великого конуса застосовано більш складний пристрій. У нижній частині печі знаходяться фурменние пристрою, через які подається нагріте дуття і добавки газоподібного, рідкого або пиловугільного палива. Рідкі продукти плавки безперервно стікають у горн печі, в якому розташовані вічка для випуску чавуну і для випуску доменного шлаку. Через ці льотки періодично випускають продукти плавки. Таким чином, процеси в печі і подача шихти відбуваються безперервно, а випуск чавуну і шлаку - періодично.
Футеровка печі.
Для футеровки застосовують шамотний цегла, високоглиноземисті цегла і вуглецеві блоки.
Шамотний цегла отримують із суміші обпаленої вогнетривкої глини (шамота) і сирої вогнетривкої глини. Він містить 30-40% Al2O3 і не більше 1,6% Fe2O3. Цегла з більш низьким вмістом глинозему застосовують для кладки верхньої частини печі, його вогнетривкість повинна бути не нижче 1580? С, а цегла з більш низьким вмістом глинозему - для кладки нижній частині печі, його вогнетривкість повинна бути не нижче 1700-1730 ° С. Краще для низу печі застосовувати високоглиноземисті цегла, що містить більше 45% Al2O3, його вогнетривкість становить близько 1750 ° С.
Вуглецеві блоки виготовляють з коксу і обпаленої антрациту з добавкою як сполучна невеликої кількості кам'яновугільного пеку. Довжина блоків досягає 3-4 м, вони мають прямокутний перетин. Блоки в комбінації з високоглиноземисті цеглою великих розмірів застосовують для кладки самій нижній частині печі - лещаді.
Шви між вогнетривкими цеглою заповнюють розчином, виготовленим з мертелей, що відповідають класу цегли. Мертель - це порошок, що складається з подрібненого шамоту вогнетривкої глини. Для відповідальних видів кладки застосовують мертелей з додаванням невеликих кількостей поверхнево активних і клеючим речовин (сода, сульфітно-спиртова барда), що дозволяє готувати розчини з меншою вологістю при одночасному підвищенні їх пластичності. Для заповнення швів між блоками вуглецевими застосовують вуглецеву пасту, що складається з коксу і маслопека. Зазор між блоками допускається не більше 0,5 мм для вертикальних і не більше 1,5 мм для горизонтальних швів.
У сучасній доменній печі тривалість перебування в ній матеріалів становить 4-6 годин, а газів - 1-3 секунд. Високі показники плавки можуть бути отримані при гарному розподіл газів по перетину печі. Тільки в цьому випадку гази в максимальному ступені віддадуть фізичне тепло матеріалами і найбільш повно буде використана їх відновлювальна здатність. Природно, що розподіл газового потоку по перерізу печі залежить від розподілу шихти.
Шихту завантажують у піч окремими порціями - колонію. Рудню частина колонії можна завантажувати окремо або одночасно з коксом. Величину колоній і спосіб її завантаження вибирають так, щоб розподіл газів в печі було найкращим.
Слід враховувати, що дуття надходить в піч біля стін, а газова опір шару шихти біля стін менше, ніж у центрі, і тому гази прагнуть йти вздовж стін. В даний час основним железнорудний матеріалом є агломерат, шар якого менш газопроникних, ніж шар коксу. Тому доцільно, щоб шар агломерату біля стін був товщі, ніж у центрі печі, а шар коксу - навпаки.
У зв'язку із значним обсягом доменних печей і переходом на більш дрібну калібровану шихту (окатиші, подрібнений кокс, отгрохоченний агломерат) подачу шихти на колошником здійснюють транспортером із застосуванням засипних апаратів нових типів з великими можливостями регулювання газового потоку перерозподілом шихти по радіусу колошником.

Продукти доменної плавки.
Кінцевими продуктами доменної плавки є чавун і шлак, що випускаються з доменної печі у вогненно-рідкому вигляді, і доменний газ. Чавун, як правило, є основним продуктом доменного виробництва, а шлак і доменний газ - побічними.
Мета доменного виробництва полягає в отриманні чавуну, що представляє собою багатокомпонентний сплав заліза з вуглецем, кремнієм, марганцем, фосфором і сіркою. У залежності від призначення чавуну і від складу проплавляемих шихтових матеріалів у ньому може міститися, крім того, ще хром, нікель, ванадій, титан, мідь і миш'як. Зміст основних елементів (C, Si, Mn, P, S, Cr, Ni, Cu, As) у чавуні регламентується відповідним стандартом або технічними умовами.
Склад чавуну, що отримується в ході доменної плавки, визначається вимогами споживачів і можливостями доменної плавки. Відповідно до цього прагнуть підібрати склад шихтових матеріалів і технологічний режим плавки.
Всі доменні чавуни за своїм призначенням підрозділяють на три основних види: передільний, призначений для подальшого переділу в сталь; ливарний, що використовується після переплавки в чавуноплавильного цехах для відливання чавунних виробів; доменні феросплави, що використовуються як розкислювачі або присадки в сталеплавильному і чавуноливарному виробництвах. < br /> Передільний чавун є переважаючим видом продукції доменного виробництва. На його частку припадає близько 90% загального виробництва чавуну. Він призначений для виробництва сталі в конвертерах або мартенівських печах і звичайно містить 0,3-1,2% Si; 0,2-1,0% Mn, 0,15-0,2% Р і 0,02-0,07 % S. У чавуні деяких марок, призначеному для переділу в кислих конверторах, фосфору повинно бути дуже мало (? 0,07%), а в використовується для спеціального сталеплавильного переділу з одержанням не тільки сталі, але фосфористий шлаків необхідно, щоб фосфору було 1,2 -- 2,0%.
Ливарний чавун за вмістом фосфору підрозділяють на малофосфорний (до 0,1% Р), звичайний (0,1-0,3% Р), і високофосфорістие чавуни (0,31-0,7% і 0,71-1,2 % Р). Для виготовлення високоміцних виробів застосовують чавуни з низьким вмістом фосфору, а для художнього литва - високофосфорістие чавуни.
Слід зазначити, що в останні роки переробний чавун використовують не тільки для виплавки сталі, але і для переплавлення в чавуноливарних цехах для виробництва чавунних виливків.
Виплавка чавуну в доменних печах неминуче супроводжується отриманням значної кількості доменного шлаку, що є побічним продуктом доменної плавки. Шлак утворюється в доменній печі з флюсів, золи коксу і залізовмісних матеріалів. Його кількість визначається вмістом заліза в шихті і необхідної основностью. Чим біднішими залізом шихта і чим вище необхідна основность шлаку, тим більше вихід шлаку з печі. Зазвичай при виплавці переробного та ливарного чавунів вихід шлаку складає 0,3-0,6 т на 1 т чавуну.

Доменний процес визначається тепловими, хімічними, газодинамічними, механічними явищами, що протікають в печі. Доменна піч як об'єкт управління дуже складна, дуже складно вивчити всі параметри доменної печі як об'єкта управління, поетом управління доменними процесами здійснюється виходячи з багаторічного досвіду фахівців доменного виробництва.
У комплексі управлінь технологічними процесами можна виділити наступні підсистеми: шихтуванням і шіхтоподачі, теплового режиму, розподілу газового потоку, ходу доменної печі.
Підсистема управління шихтуванням і шіхтоподачі вирішує наступні основні завдання: розрахунок шихти для доменної плавки з даних матеріалів, управління набором, зважуванням та доставкою матеріалу на колошником, управління завантаженням матеріалів у доменну піч.
Управління тепловим режимом забезпечує управління тепловими процесами у верхній і нижній частинах доменної печі.
Управління розподілом газового потоку включає в себе керування розподілом дуття і природного газу по фурм, а також управління розподілом матеріалів на колошником.
Управління ходом доменної печі забезпечує управління одночасного сходження стовпа шихтових матеріалів.

Подача і нагрівання дуття.
Для нормального протікання доменного процесу і досягнення високої продуктивності необхідно вдувати щохвилини 1,6-2,3 м3 (або 1,9-3,2 кг) дуття на 1 м3 корисного об'єму печі. Нижня межа ставиться до роботи на дуття, збагаченому киснем. Так, під час роботи доменної печі об'ємом 3000 м3 щохвилини необхідно подавати дуття близько 4800 м3, а для доменної печі об'ємом 5000 м3 - близько 8000 м3. А так як тиск газів на колошником підвищується до 250 кПа, то тиск дуття, що подається в піч, досягає 350-400 кПа.
Для подачі в доменну піч дуття і його стиснення застосовують повітродувні машини різних типів. Найбільшого поширення набули відцентрові повітродувні машини з паротурбінних приводом, так звані паротурбовоздуходувкі продуктивністю 4000-7000 м3/хв, що створюють тиск дуття на виході, рівне 400-500 кПа.
В даний час як дуття широко застосовують повітря, збагачене киснем. Останній отримують на кисневих станціях з блоками розділення повітря. Продуктивність великих блоків по кисню становить 35 000 м3/ч. У цих блоках процес складається з попереднього зрідження повітря, яке потім піддають ректифікації, тобто поділу, заснованому на різниці температур скраплення різних складових повітря. При поділі необхідно досягати негативних температур до -200? С, тому що температура кипіння повітря становить -192 ° С. Такі низькі температури досягають у результаті багаторазового розширення стисненого повітря і системи теплообмінників, в яких відбувається передача холоду від одного середовища до іншого. При випаровуванні рідкого повітря в першу чергу випаровується суміш газів, багатих азотом (tкіп =- 195,8 ° С), потім аргоном (tкіп =- 189,4 ° С), внаслідок чого залишок поступово збагачується киснем (tкіп =- 183? З ). Отриманий на кисневої станції газоподібний технічний кисень (95-97% О2) або додають у вхідний патрубок повітродувних машини або ж подають до повітронагрівача за окремим кіслородопроводу.
Дуття, що подається повітродувних машиною, нагрівають до1050-1300? С в повітронагрівача, які називаються іноді кауперах на честь Каупер, який в 1857 р. отримав патент на регенеративний повітронагрівач з цегляною насадкою.
Сучасний повітронагрівач має зовнішній діаметр 9 м, висота до верху купола становить 36 м. Верхню частину насадки і купол викладають з високоглиноземисті цегли або динасів, а нижню частину - з шамотного цегли. Товщина насадок цегли складає 40 мм. З цієї цегли викладені осередки розміром 45? 45 мм по всій висоті насадки. Поверхня нагріву 1 м3
такої насадки близько 25 м2. Останнім часом запропоновано застосовувати для насадки шестигранні блоки з круглими осередками, що мають горизонтальні проходи. Це більш складна насадка, але її поверхня становить близько 30 м2 на 1 м3 об'єму насадки.
Слід розрізняти газовий і повітряний періоди роботи повітронагрівача. У газову період здійснюється нагрівання насадки продуктами спалювання газу, а в повітряний період нагрівається дуття за рахунок охолодження насадки. У газову період закриті клапани холодного і гарячого дуття і відкриті пальник і димові клапани.
Газ спалюється в камері горіння і догорає під куполом, а продукти згоряння проходять зверху вниз через насадку, нагрівають її і з температурою 250-400? З йдуть через димові клапани і кабана в димар. Для подачі газу передбачена газовий пальник з вентилятором продуктивністю по повітрю 80-200 тис. м3/ч. Спалюють головним чином очищений колошниковим газ або суміш його з природним або коксівним газом.
У повітряний період закриті димові клапани і відключена газовий пальник, але відкриті клапани для подачі холодного та відводу гарячого дуття. Холодне дуття надходить у поднасадочное простір, проходить насадку, де нагрівається, і через клапан направляється в воздуховод гарячого дуття і потім в піч.
У міру охолодження насадки повітронагрівача температура гарячого повітря, що виходить з нього, падає. Це неприпустимо для нормальної роботи доменної печі, тому повітря нагрівають до більш високої температури, ніж це необхідно, і до нього підмішують, використовуючи автоматичне дозування, необхідну кількість холодного повітря, щоб підтримати температуру дуття постійною. Це здійснюється за допомогою змішувального повітропроводу та автоматичного змішувального клапана.
Газовий період приблизно в два рази триваліший повітряного. Отже, необхідно не менше трьох кауперах - два одночасно нагріваються, а один нагріває повітря. Фактично на піч припадають чотири кауперах, а в деяких випадках - сім кауперах на дві печі.
Для забезпечення нагріву дуття до високої температури (1200 ° С та вище) необхідно, крім наявності необхідної поверхні нагрівання, застосовувати в підбанній частини є досить вогнетривкі матеріали. Для цього застосовують спеціальний високоглиноземисті цегла. Або малоразрихляющійся Динас. З метою збільшення поверхні нагрівання повітронагрівачів останнім часом стали застосовувати виносні камери горіння.
Для зменшення або повного припинення подачі дуття в піч баз зупинки повітродувних машини на кожній печі є повітряно-розвантажувальний клапан, або клапан снорт. Він встановлений на повітропроводі холодного дуття між повітронагрівника та повітродувних машиною, керування ним здійснюється з майданчика, розташованого біля горна доменної печі.
Конструкція і принцип дії повітронагрівача. Сучасний повітронагрівач являє собою вертикально розташований куполоподібний циліндр (основні розміри повітронагрівачів визначають шляхом теплотехнічного та гідравлічного розрахунків, виходячи з необхідної температури нагрівання дуття і його кількості; крім того, виробляють розрахунок повітронагрівача на міцність, керуючись заданим тиском дуття). Зовні повітронагрівач укладений у сталевий кожух, який зсередини вогнетривким викладений цеглою для запобігання прогар і деформацій кожуха, а також для зменшення втрат тепла в атмосферу.
Внутрішній простір повітронагрівача розділене не доходять до верху вертикальною стіною 7 з вогнетривкої цегли на дві частини: камеру згоряння 4 і вогнетривку насадку 6 з вертикальними каналами, яка зверху з'єднується з камерою згоряння підбанний простором 5, а внизу з поднасадочним простором 8. Поднасадочное простір залежно від режиму роботи повітронагрівача може з'єднуватися або з кнурів і димарем, або з повітропроводом холодного дуття.
Повітронагрівач працює циклічно. Цикл роботи починається з нагріву насадки. Для цього в камеру згоряння 4 через отвір 2 примусово подають газо-повітряну суміш, яка, стикаючись з розпеченими стінами в нижній частині камери згоряння, запалюється і повністю згорає в шахті камери згоряння. Максимальна температура продуктів згоряння досягається у підкупольний просторі 5, де гази, змінивши напрямок руху на 180о, спрямовуються зверху вниз через вертикальні канали вогнетривкої насадки 6, передаючи їй своє тепло. З вертикальних каналів насадки гази надходять в поднасадочное простір 8, охолодженими до 200 - 400о С і через отвір 9 димових каналів надходять до димової борів і в димар.
Передача тепла більш нагрітих газів менш нагрітої вогнетривкої насадці відбувається в основному конвекцією і лише частково випромінюванням. Тому чим вище швидкість руху газів, чим більше поверхню їх зіткнення з насадкою і чим більше різниця температур газів і насадки, тим інтенсивніше протікає передача тепла.
Після закінчення нагрівання насадки повітронагрівач переводять на нагрів дуття. Для цього спеціальними клапанами закривають отвори 2 і 9, від'єднуючи повітронагрівач від пальника і димового кабана, і через отвір 1 з'єднують поднасадочное простір з повітропроводом холодного дуття, а камеру згоряння через отвір 3 з повітропроводом гарячого дуття. Холодне повітря від повітродувних машини з поднасадочного простору спрямовуються через канали насадки і рухається знизу вгору, відбираючи тепло нагрітої насадки. З вертикальних каналів насадки нагрітий до високої температури повітря виходить у підкупольний простір, де змінює напрямок руху на 180о і через камеру згорання і отвір 3 надходить у повітропроводи гарячого дуття, що з'єднаний з кільцевих повітропроводом доменної печі. У перший момент після переведення з режиму нагрівання в режим дуття ентальпія насадки повітронагрівача максимальна. Температури купола і верха насадки теж максимальні. Під час роботи в режимі дутьевих насадка віддає тепло повітрю і її температура зменшується. Коли температура верхніх рядів насадки стане рівною заданої температури дуття, слід перевести в режим дуття новий нагріте повітронагрівач, а остиглий перевести в режим нагрівання. Переклад повітронагрівачів здійснюється за програмою: 1 годину в режимі дуття, 2 години в режимі нагріву. Роботу повітронагрівача в період нагріву насадки прийнято називати газовим режимом повітронагрівача, а роботу в період нагрівання дуття - повітряним режимом повітронагрівача.

Схема Системи автоматичного регулювання.

Повітронагрівачі призначені для нагрівання дуття до температур вище 1300 ° С. Щоб забезпечити безперервне нагрівання дуття, доменну піч оснащують трьома або чотирма повітронагрівачі, що представляють собою регенеративні пристрої періодичної дії і працюють по черзі в режимах акумуляції тепла насадками регенераторів (режим нагрівання) або нагрівання дуття (дутьевих режим). Переклад повітронагрівачів з одного режиму в інший здійснюється автоматично за програмою (1 ч. в режимі дуття, 2 ч. в режимі нагріву) або за показником, що характеризує охолодження нагрівача. Це може бути ступінь закриття заслінки, яка регулює підмішування холодного повітря до дутью, що проходить через повітронагрівач. Очевидно, що, якщо заслінка наближається до повного закриття, то повітронагрівач охолов, і температура нагріву дуття в ньому близька до мінімально допустимого значення. Потрібно перемикання повітронагрівача на режим нагріву.
Завданнями автоматичного управління тепловим режимом повітронагрівачів є повне і економічне спалювання палива, нагрівання насадки до заданої температури з обмеженням граничної температури куполи для запобігання руйнування вогнетривів, автоматичне перемикання з режиму на режим нагріву дуття і навпаки.
Витрати газу на кожен повітронагрівач II контролюється датчиком 2а в комплекті з вторинним приладом 2б і підтримується на заданому рівні регулятором витрати 2г за допомогою виконавчого механізму 2д з регулює заслінкою 2е, встановленої на підводі газу до пальника III.
Температура купола стабілізується системою, що складається з датчика температури 1а, вторинного приладу 1б, регулятора 1в і виконавчого механізму 1д, який впливає на лопатки спрямовуючого апарату вентилятора IV.
Температура диму після повітронагрівача вимірюється термоелектричним термометром - термопара 4а та вторинний прилад 4б.
Робота системи регулювання нагріву протікає в такий спосіб. Зі схеми автоматичного перемикання повітронагрівачів надходять сигнали на включення вентилятора і часткове відкриття клапана на газопроводі. Якщо в камері горіння спалахує смолоскип, то датчик наявності факела 3а дає дозвіл на включення регулятора витрати 2г, який з цього моменту починає підтримувати заданий витрати газу. Витрата повітря в цей момент встановлюють з таким розрахунком, щоб коефіцієнт витрати повітря був близький до одиниці. Температура купола починає зростати і в деякий момент часу досягає максимально допустимого значення, встановленого Задатчики. З цього моменту регулятор 1в починає збільшувати витрата повітря, відкриваючи лопатки спрямовуючого апарату вентилятора 1е. При цьому температура купола стабілізується внаслідок зменшення температури продуктів згоряння, а тепловіддачі від газів до насадки повітронагрівача збільшується, тому що зростає кількість продуктів згоряння і збільшується швидкість їх руху по каналах насадки.
У міру прогріву насадки зростає температура диму, що іде з повітронагрівача. Коли вона досягає максимально допустимого значення, заданого Задатчики 4в, коригувальний прилад 4б змінює завдання регулятору витрати газу 2г, не допускаючи подальшого збільшення температури диму. Якщо при цьому температура купола дещо знизиться, то регулятор температури 1в скоротить витрати повітря і забезпечить підвищення температури купола до заданого значення.

Вибір використовуваних приладів.
Датчик температури ТТ 242.
Термоелектричний датчик ТТ 242 призначений для вимірювання температури газових потоків в умовах механічних і температурних впливів.
Основні технічні характеристики:
Діапазон вимірювань,? З 0 +2000
Опір, ОМ2, 6 ± 0,2
Показник термічну інерцію, з не більш 1,5
Ймовірність безвідмовної роботи з ймовірністю 0,8 не менше 0,98
Маса, кгне більше 0,2
Номінальна статична характерістікаВР (А) -1, ВР (А) -2, ВР (А) -3
Умови експлуатації:
 Вплив трьох циклів зміни температури навколишнього середовища,? С-100 +50
Температура,? С:
У місці встановлення датчика, в зоні укладання кабелю й установки
штепсельної роз'єму не більше 200
зануреною в контрольовану середу частини корпусу датчікане більше 800
тиск робочого середовища протягом 2 с, МПа0, 4
вібрація в смузі частот 3 ... 20 Гц з прискоренням, м/с224 ... 40
випадкова вібрація в смузі частот 20 ... 2000 Гц з спектральної
щільністю, м • с-2/Гцне более200
ударні прискорення при частоті ударів 30 ... 10 000 Гц, м/с2 50 ... 50 000
акустичний шум в діапазоні 20 ... 4000 Гц з інтенсивністю, дБ не більше 176

Чутливим елементом датчика є відкрита вольфрам-ренієві термопара з діаметром електродів 0,35 мм. Герметизація датчика і кріплення чутливого елемента в корпусі забезпечується герметичним висновком з прессматеріала ВЕП-1. Кабель датчика складається з вольфрам-ренієві провідників, ізольованих один від одного і екранованих плетінкою з нержавіючої сталі.
Розробник: НВО вимірювальної техніки, м. Корольов.

Датчик температури ТХК 1087.
Термоелектричний датчик ТХК 1087 призначений для виміру температури азотоводородной суміші і газів після згорання природного газу (H2, N2, CO, O2, H2O, CH4), газоподібного та рідкого аміаку, природного газу, конвертований газу, моноетанолоамінеового розчину з домішками сірководню (H2S) і сірчистого анігіріда (SO2) в допустимих межах за ГОСТ 12.1.005-76. До 4 год допускається експлуатація датчиків при концентрації H2S до 100 мг/м 3.
Датчики випускаються в чотирьох конструктивних варіантах. Всього існує 71 заводський варіант виконання датчика ТХК 1087. Заводські варіанти виконання розрізняються конструкцією, схемою електричних з'єднань, матеріалом захисної арматури і довжиною монтажної частини.

Основні технічні характеристики:
Діапазон вимірювання,? С0 ... 600
Показник термічну інерцію, З20
Маса, кг1, 22
Номінальна статична характерістікаXK (L)
Тиск робочого середовища, МПа16
Захищеність від впливу навколишнього середовища з боку висновків IP55
Вібростійкою - виконання N4 по ГОСТ 12997-84
Вид вибухозахисту - вибухонепроникну оболонку за ДСТ 22782.6-81
Маркування по вибухозахисту 2ExdIICT6.
Матеріал захисної арматури - сталь 12X18H10T
Виробник: Луцький приладобудівний завод ПО Електротермія, м. Луцьк, Україна.

В якості елемента 3а виберемо фотосігналізатор полум'я.
Вхідний сигнал - низькочастотна пульсація світла з довжиною хвилі от1 до 3 мкм в діапазоні 6-12 Гц. Вихідний сигнал - замикання контактів реле контролю полум'я.
ТУ 311.00225549.084-92.
ФСП 1.1 42.1878.
Виробник: Московський завод теплової автоматики.

Турбінний витратомір складається з 3-х основних елементів: турбінний первинний перетворювач витрати 3, вторинний перетворювач частоти обертання 4, що реєструє вимірювальної системи 1, 2 - підшипник.

Турбінні прилади в якості первинного перетворювача мають як правило аксіальні трубки, осі яких збігаються з віссю трубопроводу, на мають механічного зв'язку з яким-небудь вимірювальним або рахунковим пристроєм, за рахунок цього знижується похибка вимірювання.
В якості елемента 2а виберемо витратомір фірми Singer, модель 12 GT; ця модель має робочий тиск 10 МПа, витрата 4250-415000 м3/ч, похибка ± 1.

Вибір регулятора
Вихідними даними до розрахунку регулятора є статичні та динамічні параметри об'єкта, тобто коефіцієнт об'єкта Коб, чисте запізнювання і постійна часу. Тип регулятора вибирають виходячи з таких рекомендацій:
- Релейний
- Безперервний
-безперервний

У нашому випадку:? Про = 10хв, Tоб = 1 годину. Виходячи з наведених вище рекомендацій вибираємо релейний регулятор.

Вид релейного характеристики (рис. 4) обумовлений принципом роботи САР нагріву купола в режимі нагріву повітронагрівача. При згорянні газо-повітряної суміші відбувається нагрів купола (нижня гілка характеристики); коли його температура досягає значення 1500 о С (максимальна температура нагріву купола повітронагрівача становить 1550 оС) регулятор подає сигнал на включення вентилятора, що збільшує подачу повітря (в результаті знижується температура продуктів згоряння , а теплопередача від газів до насадки повітронагрівача збільшується, тому що зростає їх кількість і швидкість руху по каналах насадки) і температура купола починає знижуватися. Коли зниження температури досягає значення в 1400о С, регулятор посилає сигнал на вимикання вентилятора. У результаті цього температура купола знову починає збільшуватися, так як надлишку повітря вже немає (збільшується температура продуктів згоряння, а теплопередача від газів до насадки повітронагрівача зменшується).
Аналогічно робимо і з регулятором 2г. Його характеристика має такий же вигляд, як у 3-х позиційного реле.

Регулятор видає сигнал однооборотні запірної механізму на закриття заслінки газопроводу при збільшенні температури відпрацьованого газу понад 400 оС, тобто коли насадка повітронагрівача нагрілася. При температурі газу нижче 200 оС регулятор видає сигнал на відкриття заслінки - відбувається процес нагріву насадки. Регулятор при регулюванні витрати газу повинен працювати згідно з системою перемикання режимів роботи повітронагрівача.
Як регулятор виберемо програмований контролер SIMATIC S7-200, CPU 222 Програмовані контролери SIMATIC S7-200 призначені для побудови систем автоматичного управління та регулювання, як окремих машин, так і окремих частин виробничого процесу.
Контролери знаходять застосування для управління:
1) пресами;
2) змішувачами пластифікатора та цементу;
3) насосними і вентиляторами;
4) деревообробним обладнанням;
5) воротами і дверима;
6) гідравлічними підйомниками;
7) конвеєрами;
8) обладнанням харчової промисловості;
9) лабораторним обладнанням;
10) обміном даними через модем;
11) електротехнічним обладнанням та апаратурою;
На їх основі можуть створюватися ефективні керуючі пристрої, що відрізняються відносно невисокою вартістю SIMATIC S7-200 дозволяють вирішувати широкий спектр завдань управління. Від заміни простих релейно-контактних схем до побудови автономних систем управління або створення інтелектуальних пристроїв систем розподіленого вводу-виводу. Програмовані контролери S7-200 знаходять застосування там, де основною вимогою до системи управління є її низька вартість. Їх основні достоїнства:
1) Програмовані контролери, що відрізняються максимумом ефективності при мінімумі витрат.
2) Простота монтажу, програмування та обслуговування.
3) Рішення як простих, так і комплексних завдань автоматизації.
4) Можливість застосування у вигляді автономних систем або як інтелектуальних відомих пристроїв систем розподіленого вводу-виводу.
5) Можливість використання в сферах, де застосування контролерів раніше вважалося економічно недоцільним.
6) Робота в реальному масштабі часу і потужні комунікаційні можливості (PPI, PROFIBUS-DP, AS інтерфейс).
7) Компактні розміри, можливість встановлення в обмежених обсягах



Основні характеристики S7-200:
1). Простота освоєння, підкріплювана наявністю спеціальних стартових пакетів і технічної документації.
2). Простота використання: інтуїтивно зрозумілий потужний набір інструкцій, дружнє програмне забезпечення.
3). Робота в реальному масштабі часу.
4). Могутні комунікаційні можливості: робота в мережах PROFIBUS-DP і AS інтерфейсі, зв'язок по PPI і MPI, використання вільно програмованих протоколів.
Сімейство SIMATIC S7-200 включає до свого складу:
1) 4 типу центральних процесорів різної продуктивності;
2) 15 типів модулів вводу-виводу дискретних та аналогових сигналів;
3) 2 комунікаційних процесора для підключення до мереж PROFIBUS та AS-Interface.
Механічні характеристики
1) Компактний пластиковий корпус.
2) Простий варіант підключення зовнішніх з'єднань. Захист всіх струмоведучих частин пластиковими кришками.
Як центрального процесора контролера виберемо CPU 222 - компактний програмований процесор з 14 вбудованими дискретними входами - виходами і можливістю підключення до 2 модулів розширення.


Технічні дані програмованого контролера SIMATIC S7-200, CPU 222 наведено у додатку I. Модифікації процесора CPU 222 наведені в таблиці 1.
Таблиця 1
Модифікації
Модифікація
Напруга живлення
Вхідна напруга
Вихідна напруга
Вихідний струм
виходи постійного струму
24В, постійне
24В, постійне
24В, постійне
0.75 A, транзистор
релейні виходи
85 ... 264В, змінна
24В, постійне
24В, постійне 24 ... 230В, змінна
2 A, реле

Для побудови систем людино-машинного інтерфейсу програмованих контролерів S7-200 скористаємося текстовим дисплеєм TD 200.

Текстовий дисплей TD 200 є найбільш зручним засобом для створення інтерфейсу оператора з програмованим контролером SIMATIC S7-200. Дисплей з'єднується з контролером з'єднувальним кабелем, що входять у його комплект поставки, по PPI інтерфейсу і не вимагає використання додаткового джерела живлення. TD 200 може бути використаний для вирішення наступних завдань: а) відображення повідомлень; б) зміна параметрів налаштування програми; в) ручний запуск та зупинка машин і механізмів. Він володіє наступними перевагами:
1). Зручність користування.
2). 3). Безпосереднє підключення до інтерфейсу центрального процесора за допомогою вхідного в комплект постачання кабелю або включення в PPI мережу.
4). Відсутність необхідності у використанні окремого блоку живлення.
5). Налаштування параметрів з STEP 7 Micro/WIN без використання додаткового програмного забезпечення.
6). Можливість виготовлення передьої панелі з урахуванням побажань замовника.
7). Виконання операцій адресації і настройки за допомогою системи меню.
Параметри настроювання текстового дисплея TD 200 зберігаються в пам'яті центрального процесора програмованого контролера S7-200. Необхідні частини текстових повідомлень і параметри налаштування текстового дисплея формуються інструментальними засобами пакета STEP 7-Micro/WIN. Додаткового програмного забезпечення для цих цілей не потрібно.
У пам'яті центрального процесора програмованого контролера S7-200 резервується спеціальна область для зберігання даних, що використовуються для організації зв'язку з текстовим дисплеєм TD 200. При виконанні функцій людино-машинного інтерфейсу TD 200 здійснює безпосереднє звернення до цієї області пам'яті центрального процесора.
Для визначення параметрів настроювання текстового дисплея TD 200 використовується спеціальний майстер, вбудований в середу STEP 7-Micro/WIN.
TD 200 виконує такі функції:
* Виведення текстових повідомлень: до 80 текстових повідомлень, що містять до 4 змінних, підтримка кирилиці. Виведення повідомлень з підтвердженням їх отримання або повідомлень, захищених