Сбор и представление технологической информации для отражательной печи по переплавке алюминия
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
·аторами. Основные принципы действия газоанализаторов: термокондуктометрический, магнитный, инфракрасный, электрохимический, термокаталитический, люминесцентный.
Электрохимический принцип. Действие основано на зависимости между параметром электрохимической системы и составом анализируемой смеси, поступающей в эту систему. При взаимодействии кислорода с электродом протекает химическая реакция, вызывающая протекания электрического тока Ток, протекающий по внешней цепи электролита, пропорционален содержанию кислорода в газовой смеси. В составе газовой смеси не должно быть электрохимически активных газов (хлора, окислов азота, сероводорода и др.).
Термокаталитический принцип особенно эффективен при обнаружении горючих газов и паров. Термокаталитический сенсор имеет металлический или пластмассовый корпус. Через газопроницаемую мембрану горючий газ поступает на два миниатюрных керамических шарика. Внутри шариков (пеллисторов) находится платиновая спираль, нагреваемая протекающим током примерно до 450 C. Один из шариков (активный пеллистор) имеет каталитическое покрытие, которое окисляет омывающий его газ, что приводит к повышению его (пеллистора) температуры. Это повышение можно измерить благодаря изменению сопротивления платиновой спирали внутри активного пеллистора. Это сопротивление сравнивается с сопротивлением пассивного пеллистора. В определенном диапазоне соотношение этих сопротивлений будет пропорционально концентрации газа [8].
Постановка задачи. Отходящие газы отражательной печи в основном состоят из СО2, Н2О, SO2, N2, а также содержат небольшие количества NOx ,О2 и СО (последние два нас и интересуют с точки зрения управления процессом). Имеют температуру 600-800 ОС и запыленность около 1,1 г/м3 . Как упоминалось в разделе Обоснование контроля технологических параметров, мы измеряем концентрацию О2 и СО с целью контроля полноты сгорания топлива. Особые условия приводят к необходимости использования специализированного газоанализатора для дымовых газов промышленных печей.
Таковым является АКВТ-03-ИБЯЛ.413415.003-08, Стационарный газоанализатор объемной доли кислорода и СО в уходящих газах (ЗАО ПРОМПРИБОР) [9].
Газоанализатор предназначен для поддержания оптимального соотношения топливо-воздух за счет непрерывного контроля содержания кислорода и оксида углерода с целью оптимизации процессов горения и предотвращения химического недожога.
Область применения: на предприятиях теплоэнергетики, в котлоагрегатах ТЭЦ, ГРЭС и различных котельных, а также в промышленных печах, металлургии, нефтепереработки, машиностроении и других отраслях промышленности.
Тип газоанализатора - стационарный.
Принцип работы - электрохимический (на основе ZrO2) и термокаталитический на СО. Газоанализатор работает без сравнительного газа. Способ забора пробы - принудительный.
Общий вид газоанализатора показан на рисунке 3.8.
Рисунок 3.8 - Газоанализатор АКВТ-03
Датчик измеряет концентрацию в диапазонах: 0 - 21 % O2 , 0 - 1000 ppm CO. Температура анализируемой среды должна быть в пределах 100 - 1050 градусов Цельсия.
Питание кислородомера осуществляется от сети переменного напряжения 220 В, 50 Гц, номинальная мощность составляет 400 ВА.
Время прогрева газоанализаторов не превышает 4ч. Время установки показаний составляет: 10 с (для О2 ), 40 с (для СО).
Датчик может генерировать выходной сигнал следующих типов: аналоговый токовый в диапазонах (0 - 5) , (4 - 20) мА, цифровой RS 485 MODBUS.RTU. Датчик имеет цифровую индикацию показаний.
Макс. длина соединительного кабеля между блоком датчиков и блоком обработки равна 50 м.
3.5 Программируемый логический контроллер
Для организации первичной обработки аналоговых сигналов от датчиков, связи с операторской станцией и, возможно, интеграцией в промышленную сеть, был выбран контроллер SIEMENS SIMATIC S7-300.
Особенности контроллера:
Модульный программируемый контроллер универсального назначения для решения задач автоматизации низкой и средней степени сложности.
Широкий спектр модулей для максимальной адаптации аппаратуры к решению любой задачи.
Высокая гибкость, возможность использования систем распределенного ввода-вывода, мощные коммуникационные возможности.
Удобная конструкция, простота монтажа, работа с естественным охлаждением.
Простота расширения системы в ходе модернизации объекта.
Высокая производительность благодаря наличию большого количества встроенных функций.
Технические характеристики контроллера приведены в таблице 3.3. [10]
Программируемые контроллеры SIMATIC S7-300 поддерживают широкий набор функций, позволяющих в максимальной степени упростить процесс разработки программы, ее отладки, снизить затраты на выполнение монтажных и пуско-наладочных работ, а также на обслуживание контроллера в процессе его эксплуатации:
Быстрое выполнение команд: Времена выполнения команд около 0.1 мкс позволяет использовать контроллер для решения широкого спектра задач автоматизации в различных областях промышленного производства.
Поддержка математики с плавающей запятой: Позволяет поддерживать сложные комплексные алгоритмы цифровой обработки информации.
Удобный интерфейс настройки параметров: Для настройки параметров всех модулей используются простые инструментальные средства с единым интерфейсом пользователя. Это существенно снижает затраты на обучение персонала.