ГлавнаяКарта сайтаПечатьE-mail
КонтрАвт
Увлекая к успеху
Поиск продукции КонтрАвт
Поиск по сайту
Подписка
формаКаталог по почте
Оформите подписку и получайте по почте Каталог продукции и буклеты о Новинках


Применение компараторов в МЕТАКОНах для сигнализации, защиты, контроля состояний

Сигнализация

(продолжение, начало в выпуске №1)

Рассмотрим теперь конкретные примеры применения компараторов в регуляторах МЕТАКОН для реализации функций сигнализации, защиты, контроля состояний, формирования управляющих сигналов. Для определенности будем рассматривать задачи, связанные с измерением температуры и нагревом.

Сигнализация. Перегрев

Необходимо организовать звуковую и световую сигнализацию в случае превышения температуры в объекте сверх заданного уровня.

Рис. 1.а

Сигнализацию такого вида можно рассматривать как предупредительную: она только оповещает оперативный персонал о ПЕРЕГРЕВЕ, никаких изменений в  функционировании системы не происходит. Функция компаратора должна иметь вид

Вид функции компараторов

Рис. 1.б

Функция компараторов

Рис. 1.в

Компараторы. Схема

Рис. 1.г

Рис. 1.д

На рис.1 в, г, д показаны схемы, построенные на компараторах как с транзисторными, так и релейными выходами. На Рис. 1.д показано решение, которое  предусматривает

  • а) светодиодную индикацию на панели шкафа управления с питанием 24В от блока питания и реле БПР
  • б) мощную световую и звуковую сигнализацию с питанием АС 220В
  • в) передачу сигналов типа «сухой контакт» в смежные системы.

Сигнализация. Недогрев

Схемы на рис.1. в, г, д можно использовать и для организации сигнализации НЕДОГРЕВ. При этом компараторы необходимо сконфигурировать на выполнение обратных функций (рис.2а).

Сигнализация. Недогрев

Рис.2.а

Однако, если сигнализация ПЕРЕГРЕВ, как правило, служит для оповещения об опасности (нарушение нормального функционирования системы, превышение допустимых технологических режимов и т.п.), то сигнализация НЕДОГРЕВ может рассматриваться как сообщение о том, что уровень температуры в объекте
недостаточен для качественного протекания технологических процессов. Поскольку в приборах МЕТАКОН предусмотрены два компаратора, то можно реализовать оба этих вида сигнализации, при необходимости можно передать управляющие сигналы в смежные системы. Ответные реакции на эти виды сигнализации, вероятнее всего, будут различными.

Запуск транспортной ленты

Рис. 2.б

Например, в проходной печи сигнализация НЕДОГРЕВ (Рис. 2.б) устанавливает сигнал ЗАПРЕТ на подачу транспортерной ленты, пока не создан необходимый температурный режим, а сигнализация ПЕРЕГРЕВ (см. Рис. 1.а) указывает оперативному персоналу на необходимость выполнения соответствующих требований технологического регламента.

Формирование управляющих сигналов

Предположим, что в процессе разогрева необходимо измерить время нахождения изделия в заданном температурном интервале. Для этого необходимо сформировать соответствующий временной строб, который будет управлять отсчетом времени с помощью таймера. График процесса изображен на рис. 3.а.

Формирование управляющих сигналов

Рис.3.а

Для решения задачи применяется функция «ПОПАДАНИЕ В ИНТЕРВАЛ». Состояние управляющего сигнала изображено на рисунке. 3.б.

Состояние управляющего сигнала при функции

Рис.3.б

Сигнализация. Попадание вне интервала  со следящим порогом

Функция ПОПАДАНИЕ ВНЕ ИНТЕРВАЛА оказывается очень удобной для контроля нормального температурного режима. При этом сигнал формируется в случае, когда отклонение измеренной температуры от уставки будет больше допустимого.

Рис.4.а

Таким образом, компаратор следит за ситуациями, когда температура выходит за пределы заданной «трубки точности». Функция компаратора имеет вид, указанный на рисунке 4.а.

Обычно уставка и пороги h и H фиксированы. Однако программные регуляторы серии МЕТАКОН-613/614 позволяют программировать закон изменения уставки во времени. Для контроля технологического параметра в этом случае можно применить режим следящих порогов. Функция компаратора изображена на рисунке 4.б.

Рис.4.б

Пример работы следящего и обычного порогового компаратора приведен на рис. 4.в.

Рис.4.в

Следящий компаратор выдает сигнал предупреждения в случае выхода измеряемого технологического параметра за пределы «трубки» на протяжении всего технологического процесса. Отсутствие сигнала говорит о том, что фактическое значение температуры в объекте в пределах установленного допуска соответствует заданной временной диаграмме. Такой метод контроля технологического процесса особенно удобен, т. к. и измеренная температура, и уставка в ходе процесса меняются, поэтому одновременно следить за ними бывает трудно.


Второй компаратор с фиксированными порогами следит за нормальной работой только после выхода технологического процесса на рабочий режим – на плато.

Сигнализация. Перегрев с фиксацией

В некоторых случаях требуется не только отображать, что произошла некоторая нештатная ситуация, но и аппаратно зафиксировать факт ее возникновения (рис 5.а.).

Перегрев с фиксацией

Рис.5.а

Аппаратная реализация задачи показана на рисунке 5.б.

Аппаратная реализация задачи

Рис.5.б

После того, как измеренное значение температуры превысит уставку компаратора H, переключаются контакты реле К1 и К2, загорается светодиод аварийной сигнализации. Реле К1 встает на «самоподхват». Контакты реле К1 и К2 находятся в переключенном состоянии и светодиод сигнализации не гаснет до тех пор, пока не будет нажата кнопка «СБРОС сигнализации».

Если температура не опустилась ниже уровня ПЕРЕГРЕВ, то нажатие кнопки СБРОС сигнализацию не отключает.

Защита Перегрев

Зачастую необходимо не только просигнализировать, но и выполнить необходимые действия, например, отключить нагреватель от силовой сети в случае превышения температуры в объекте сверх аварийного уровня. В этом случае лучше говорить не о сигнализации, а об аварийной защите. Срабатывание защиты кардинально меняет режим функционирования системы (рис. 6.а).

Рис.6.а

Рис.6.б

На рис.6. б, в защита включена в цепь управления силового коммутатора. Поэтому в случае ПЕРЕГРЕВА срабатывает защита и коммутатор разрывает цепь питания нагревателя. В обеих схемах применена пассивная защита: применяются нормально разомкнутые контакты реле. Поэтому, если по какой-либо причине будет обесточен прибор (или блок питания и реле БПР), то нагреватель также будет обесточен. Таким образом, два события – или ПЕРЕГРЕВ, или обесточивание приборов (выход из строя) – с логикой «ИЛИ» приводят к отключению нагревателя.

Рис.6.в

Однако в схеме на Рис.6.в возможна ситуация, когда неуправляемый ПЕРЕГРЕВ наступает по причине выхода из строя симисторного коммутатора (при внутреннем замыкании при пробое). Защита по цепям управления не обеспечивает необходимый результат. Этого недостатка лишена схема на Рис.6.г.

Рис.6.г

Схема также иллюстрирует как два компаратора в приборе используются для организации как предупредительной сигнализации, так и аварийной защиты. Здесь также все контролируемые события (ПЕРЕГРЕВ и работоспособность всех входящих в систему приборов) с логикой «ИЛИ» обеспечивают сигнализацию и защиту.

Обратим внимание на то, что в компараторе L используется функция спадающая (рис. 2.а), несмотря на общий смысл защиты – ПРЕВЫШЕНИЕ. Это значит, что компаратор L постоянно подает сигнал на замыкание контактов реле К3, пока технологический параметр находится ниже уровня «ЗАЩИТА». Это, в свою очередь, включает электромагнитный пускатель ЭМП, замыкающий контакты в цепи питания нагревателей. Если срабатывает защита, ЭМП обесточивается и нормально разомкнутые контакты ЭМП разрывают цепь питания нагревателей.

Как видим, компараторы предоставляют в руки проектировщика АСУТП множество дополнительных возможностей. Они могут использоваться не только для сигнализации, но и осуществлять функции защиты, управления дополнительными устройствами, формирования сигналов, запускающих другие устройства и т.д.

 




Copyright © 2003-2016 КонтрАвт
Телефон: +7 (831) 260-13-08 (многоканальный)
Почта: sales@contravt.ru



Powered by TreeGraph (Graphit Ltd.)