1. Розроблення алгоритмічної структури

Алгоритмічна структура алгоритму керування складається для кращого розуміння алгоритму управління, систематизації і структурування обробки інформації, а також вироблення необхідної послідовності керуючих дій для забезпечення нормального функціонування обєкта. Алгоритмічна структура алгоритму керування є універсальним носієм інформації і не залежить від контролера, на якому цей алгоритм буде реалізований.

Оскільки даний технологічний процес є неперервним, тому доцільно провести розробку схеми керування технологічним обєктом. Як бачимо в схемі АСК тепловим режимом трубчатої печі суміщені дві схеми регулювання температури вихідного продукту за витратою палива, які вибираються при допомозі щитового перемикача ЩП на два положення (контур 1 або контур 2). В першому контурі, сигнал з давача температури виходу (t=450 °С)іде на регулятор температури РТ1. Також на цей регулятор поступає сигнал по температурі димових газів (tг=700 °С), що пройшов блок диференціювання Дф. Сигнал з давача температури виходу (t=450 °С) також надходить на коректуючий регулятор РТ1, який в свою чергу формує завдання для регулятора температури РТ2 димових газів. До РТ2 ще надходить сигнал по температурі димових газів (tг=700 °С). Виходи обох контурів можуть подаватися на виконавчий механізм регулюючого клапана Кл1 на лінії подачі палива в залежності від положення щитового вимикача ЩП. Подачу повітря (степінь відкриття заслінки) регулюємо ручним за датчиком через контролер.

Схема керування технологічним обєктом наведена на рис. 1.1.

Рис. 1.1 - Схема керування технологічним обєктом

2. Вибір конфігурації контролера і схем підключення

.1 Вибір технічних засобів автоматизації

Вибір технічних засобів будемо здійснювати на основі структурної схеми автоматизації трубчатої печі. Усі регулятори реалізуємо програмно на мікропроцесорному контролері МІК-51.

Мікропроцесорний контролер МІК-51

МІК-51 - це компактний малоканальний багатофункціональний мікропроцесорний контролер, призначений для автоматичного регулювання та логічного управління технологічними процесами. Він призначений для застосування в електротехнічній, енергетичній, хімічній, металургійній, харчовій, цементній, скляній та інших галузях промисловості.

Архітектура контролера забезпечує можливість вручну або автоматично включати, відключати, перемикати і реконфігурувати контури регулювання, причому всі ці операції виконуються безударно незалежно від складності структури управління. У поєднанні з обробкою аналогових сигналів контролер МІК-51 дозволяє виконувати також логічні перетворення сигналів і виробляти не тільки аналогові або імпульсні, але і дискретні команди управління. Логічні функціональні блоки формують логічну програму крокового управління із завданням контрольного часу на кожному кроці. У поєднанні з обробкою дискретних сигналів контролер дозволяє виконувати також різноманітні функціональні перетворення аналогових сигналів і виробляти не тільки дискретні, але і аналогові керуючі сигнали.

МІК-51 містить засоби оперативного управління, розташовані на лицьовій панелі (рис. 1.1) контролера. Ці засоби дозволяють вручну змінювати режими роботи, встановлювати завдання, управляти ходом виконання програми, вручну управляти виконавчими пристроями, контролювати сигнали і показувати помилки.

Стандартні аналогові і дискретні датчики і виконавчі пристрої підключаються до контролера МІК-51 за допомогою індивідуальних кабельних зв'язків. Усередині контролера сигнали обробляються в цифровій формі.

Рис. 2.1 - Загальний вигляд контролера МІК - 51

Всі зовнішні ланцюги, крім ланцюгів електроживлення, підключаються до контролера за допомогою клемно-бл очних з'єднувачів КБЗ. Клемно-блочні з'єднувачі підключаються до контролера через роз'єм розташований на задній стінці приладу. Всі зовнішні ланцюги підключаються до контролера МІК-51 через 3 роз'єми розташованих на задній стінці приладу.

Клемно-блочні з'єднувачі призначені для монтажу на рейку DIN35x7, 5 EN50022.

Схема підключення контролера МІК-51 залежить від модифікації клемно - блочного з'єднувача.

Рис. 2.2 - Клемно-блочний зєднувач КБЗ - 29 - 01

Контролер МІК-51 являє собою комплекс технічних засобів. До його складу входить центральний мікропроцесорний блок контролера, клемно - блочний з'єднувач та модуль розширення.

Для вибору моделі контролера і його конфігурації необхідно визначитись з переліком технічних засобів автоматизації, які будуть використовуватись для реалізації алгоритму управління. При цьому дуже важливо знати параметри сигналів від датчиків і на виконавчі механізми. На рис. 2.1 наведена спрощена функціональна схема автоматизації на якій показані датчики і виконавчі механізми, а також типи сигналів для їх підключення до мікропроцесорного контролера (МІК-51)

Рис. 2.3 - Спрощена схема автоматизації трубчастої печі: ВД - входи дискретні; ДВ - виходи дискретні; ВА - входи аналогові; АВ - аналогові виходи; ВІ - входи імпульсні; ІВ - імпульсні виходи