книги из ГПНТБ / Березовец Г.Т. Приборы пневматической агрегатной унифицированной системы и их использование для автоматизации производственных процессов

Г. Т. БЕРЕЗОВЕЦ, А. Л. МАЛЫЙ, Э. М. НАДЖАФОВ

ПРИБОРЫ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ АГРЕГАТНОЙ УНИФИЦИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО НЕФТЯНОЙ И ГОРНО-ТОПЛИВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Москва 1960

АН Н О Т А Ц И Я

Вкниге изложены принципы построения типовых схем систем автоматического контроля и регулирования на базе приборов пневматической агрегатной унифицированной си­

стемы (АУС).

Приведены типовые блок-схемы, начиная с простейших систем регулирования одного параметра и кончая сложными системами взаимосвязанного регулирования и автомати­ зации отдельных технологических процессов.

Описаны приборы АУС и некоторые новые приборы, раз­ работанные с целью пополнения комплекса приборов АУС.

Книга предназначена для инженерно-технических ра­ ботников, занимающихся проектированием систем авто­ матического контроля и регулирования производственных процессов во всех отраслях промышленности, в том числе в неф­ тяной и нефтехимической. Она может быть полезной также для работников, занимающихся автоматизацией производствен­ ных процессов, и для студентов вузов и техникумов, специа­ лизирующихся в области автоматизации технологических процессов.

ю . а

ВВЕДЕНИЕ

Решение задач, поставленных партией и правительством в области комплексной автоматизации производственных про­ цессов, в значительной степени определяется развитием техниче­ ских средств автоматизации.

За последние годы нашей приборостроительной промышлен­ ностью освоено производство многих приборов и аппаратов и, в частности, приборов пневматической агрегатной унифициро­ ванной системы (АУС), применение которых открывает широкие возможности для создания сложных систем управления процес­ сами.

Однако использование новых средств автоматики до сего вре­ мени встречает затруднения из-за отсутствия достаточных сведе­ ний о возможности построения при их помощи различных по на­ значению и по сложности схем автоматизации.

В настоящей книге, основная часть которой посвящена опи­ санию типовых схем автоматического контроля и регулирования, построенных на базе приборов АУС, ставится цель оказать прак­ тическую помощь в применении этих приборов и схем.

Описание схем начинается с простейших систем регулиров пня одного параметра и заканчивается сложными системами взаимо­ связанного регулирования. В книге приводятся также описания схем систем автоматизации некоторых технологических процес­ сов. Следует заметить, что эти схемы являются переработкой схем регулирования процессов, разработанных рядом органи­ заций на основании применения электрических, пневматиче­ ских и гидравлических аппаратов, и служат лишь иллюстра­ цией возможного способа автоматизации данного конкретного процесса при помощи приборов АУС.

Книга состоит из трех глав.

3

Глава I

ПРИБОРЫ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ АГРЕГАТНОЙ УНИФИЦИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ (АУС)

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Управление многими современными технологическими про­ цессами вследствие их сложности, быстроты протекания, взрыво­ опасности, высоких температур и давлений, а также повышенных требований к точности невозможно осуществлять без комплекс­ ной автоматизации.

Обычные системы стабилизации отдельных параметров, ши­ роко применяемые при частичной автоматизации, также недоста­ точны для этих целей.

Для управления подобными процессами необходимы сложные системы автоматики с регулированием взаимосвязанных вели­ чин, которые по целому ряду выполняемых ими функций должны превосходить возможности оператора и возможности простых систем регулирования.

Материальной базой для создания таких систем являются технические средства автоматики, подбираемые по функциональ­ ному признаку и построенные на наиболее совершенных прин­ ципах.

Комплекс технических средств автоматики должен строиться так, чтобы обеспечивалась возможность неограниченного его пополнения новыми устройствами, а также использования в схе­ мах электрических, пневматических и гидравлических устройств и их сочетаний в зависимости от условий эксплуатации, что опре­ деляет высокую универсальность этого комплекса.

творяющим указанным требованиям, является система АУС. Система АУС, построенная по агрегатному принципу, со­

стоит из сравнительно небольшого числа стандартных блоков,

5

выполняющих в схемах автоматизации самостоятельные функ­ ции. Входными и выходными параметрами блоков являются да­ вления сжатого воздуха, изменяющиеся в одном и том же стандарт­ ном диапазоне, принятом для всей системы. Это позволяет ис­ пользовать блоки в системах регулирования в любых сочетаниях и количествах.

Основными элементами АУС являются измерительные блоки (датчики), регулирующие блоки, блоки для введения воздей­ ствия по производной, приборы контроля (регистрирующие и показывающие), блоки вспомогательного назначения, исполни­ тельные механизмы и регулирующие органы.

Благодаря тому, что в основу построения системы заложен агрегатный принцип, она может непрерывно пополняться но­ выми устройствами. Так, например, за последнее время при автоматизации производственных процессов все более широко применяются счетно-решающие устройства, оптимизаторы и устройства логического действия. Все подобные пневматические приборы по мере их разработки и освоения также будут входить в комплект приборов АУС.

Для возможности использования в схемах автоматики не только пневматических приборов, но и электрических, например измерительных приборов таких, как потенциометры, мосты и т. д., в системе предусмотрены специальные электропневматические преобразователи.

ствлять самые разнообразные как по назначению, так и по слож­ ности системы автоматического управления производственными процессами.

Приборы АУС по сравнению с выпускавшимися ранее пнев­ матическими приборами, построенными на принципе компенса­ ции перемещений и представлявшими собой базовые конструкции, в которых совмещались измерительное, регулирующее и реги­ стрирующее устройства, имеют следующие преимущества:

1)механизм показывающих и самопишущих приборов выне­ сен из цепи регулирования, поэтому трение в нем не оказывает влияния на точность регулирования;

2)блоки и приборы АУС, как правило, взаимозаменяемы,

G

Для АУС в качестве стандартного диапазона давлений при­ нят р = 0,2 -н 1 кГ/см2, т. е. примерно тот же, что и в регуля­ торах типа 04. На этот диапазон рассчитаны все мембранные ре­ гулирующие клапаны, что позволяет применять новую систему приборов без изменения компрессорного хозяйства и при этом использовать ' существующие исполнительные механизмы пнев­ матического действия.

Мощность выходного сигнала каждого блока допускает под­ ключение (при запаздывании, не превышающем 7 сек.) соедини­ тельных линий длиной 300 м при диаметре трубопровода 6 мм.

Питание всех крупногабаритных блоков АУС осуществляется воздухом под давлением 1,2 кГ/см2, а малогабаритных — под давлением 1,4 кГ/см2 от общего коллектора или через индивидуаль­ ные фильтры и редукторы от сети сжатого воздуха.

Особенность АУС состоит в том, что входящие в нее блоки и приборы могут работать с любыми датчиками, преобразующими

§ 2. БЛОКИ И ПРИБОРЫ АУС

Освоены два комплекса блоков и приборов АУС: крупногаба­ ритный и малогабаритный. В настоящее время серийно выпу­ скаются малогабаритный комплекс и крупногабаритные блоки

яприборы, которых нет в комплексе малогабаритных С Описаны, однако, все выпускавшиеся крупногабаритные блоки

В малогабаритных приборах применены штеккерные присо­ единения регулятора ко вторичному прибору или к специальной вилке и штеккерное присоединение внутренних механизмов вто­ ричных приборов и задатчиков к их корпусам. Штеккерные разъемы весьма удобны, так как они позволяют легко заменять один ре­ гулятор другим, осматривать и заменять внутренние меха­ низмы.

Такое соединение удобно также в случаях регулирования процессов, когда не требуется устанавливать регулятор в непосред­ ственной близости от объекта. Тогда, чтобы упростить монтаж1

1 В таблице обозначений аналоги крупно- и малогабаритных блоков приведены в одной строке и им дано общее условное обозначение.

7

и сократить число присоединительных линий, регулятор раз­ мещается непосредственно на вторичном приборе. Для этого

вагрегатной системе предусмотрены два вторичных прибора: показывающий и регистрирующий, имеющие специальные гнезда,

вкоторые входят вилки регулятора. Эти приборы, кроме записи

или указаний величины регулируемого параметра, показы­ вают положение контрольной точки 1 и положение регулирующего

личины, указания положения контрольной точки и положения клапана. Прибор имеет дистанционный задатчик и переключатель с автоматического управления на ручное и приспособлен для не­ посредственной установки на нем регулятора iPB-32A.

2РЛ-29Б — регистрирующий прибор; он предназначен для записи двух величин и не содержит переключателя и задатчика.

1РЛ-29Б — регистрирующий прибор для записи и указания одной величины.

2МП-ЗОВ — показывающий прибор; он предназначен для показания величины регулируемого параметра и в зависимости от установки переключателя шкал показания положения конт­ рольной точки или давления на исполнительном механизме. Прибор имеет переключатель с автоматического управления на ручное и дистанционный задатчик и приспособлен для непо­

1 Контрольной точкой называется заданное значение регулируемой ве­ личины.

8