Классификация исполнительных механизмов АС АЗ:
Переключающие (отключающие) механизмы (предотвращение переполнения, отключение питания, защита от перегрева и избыточного давления, включение аварийной вентиляции)
Механизмы сигнализации (контрольной - положение задвижек, насосов, вентиляторов, предупредительной - возникновение предаварийных ситуаций, аварийной - авария).
Регистрирующие механизмы (регистрация режимов работы для выяснения причин нарушения нормального режима работы).
В функции АСЗ входит анализ предаварийного состояния и степени развития аварийной ситуации, а также выбор управляющих защитных воздействий.
В зависимости от конкретных условий применения АСЗ должны обеспечить:
возможность обнаружения любых опасных ситуаций в объекте защиты по контролируемой совокупности параметров;
прекращение хода контролируемого процесса в опасном направлении для любой возможной аварийной ситуации в объекте защиты;
высокое быстродействие, создающее возможность своевременного выполнения противоаварийных действий;
высокую чувствительность к контролируемому параметру;
стабильность характеристик во времени, т.е. сведение к минимуму влияния таких явлений, как старение и утомляемость отдельных элементов;
минимальное влияние внешних факторов (температуры, влажности,
атмосферного давления, ударов, операций, электрических помех и т.п.);
минимальное обратное влияние на объект защиты при нормальных
значениях контролируемого параметра);
безотказность в условиях длительной непрерывной работы (устройства
защиты должны обладать более высокой надёжностью, чем объект защиты);
- высокую перегрузочную способность;
- взаимозаменяемость (повторимость характеристик), обеспечивающую возможность замены вышедших из строя элементов без существенной перестройки системы защиты;
возможность использования стандартных и унифицированных элементов;
взрывонепроницаемость;
удобство и простоту монтажа, настройки и обслуживания;
минимальное потребление энергии в дежурном режиме.
Классификация, состав и устройство автоматических систем
противоаварийной защиты технологических процессов.
На объектах химии, нефтехимии, нефтепереработки и т.д. используются унифицированные системы аварийной защиты производств от аварий, взрывов и пожаров. Основой таких систем автоматической защиты являются унифицированные приборы-датчики, предназначенные для измерения концентраций горючих или токсичных паров и газов в воздухе производственных помещений, а также для измерения таких параметров (температуры, давления, уровня и т.п.), отклонение которых от заданного значения по регламенту может привести к аварии, взрыву, пожару. Информация о результатах измерения в виде аналогового или дискретного электрического сигнала от приборов-датчиков через коммутирующие сигналы поступает в приемно—логические устройства, в которых по определенному алгоритму вырабатываются командные сигналы на сигнализирующие и исполнительные устройства.
Устройство аварийной сигнализации представляет собой многоканальный автоматический стационарный прибор непрерывного действия нормального исполнения с искробезопасными входными цепями, предназначенный для приема сигналов от датчиков аварийности и представления их оператору на световом табло. Устройство работает в комплекте с контактными датчиками взрывозащищенного исполнения, а также с датчиками обычного исполнения, при условии, что эти датчики не имеют собственного источника питания. Входными параметрами устройства являются:
замыкание нормально-открытого контакта датчика;
размыкание нормально-закрытого контакта.
Устройство имеет ряд входов с выходами на световое табло по каждому каналу и звуковую сигнализацию. На табло информация представляется в виде цифр и символов. Принцип действия устройства основан на преобразовании неэлектрических параметров аварийных ситуаций технологических процессов в светозвуковые сигналы с помощью логических схем на полупроводниковых элементах.
Устройство аварийной и предупредительной сигнализации представляет собой автоматическое стационарное логическое устройство постоянного циклического действия нормального исполнения, предназначенное для приема сигналов от датчиков аварийного отклонения параметров и представления их оператору на средствах цифровой и преобразовательной индикации.
Устройство выполняет следующие функции:
циклический опрос датчиков аварийного отклонения параметров;
дифференцирование поступивших сигналов по степени аварийности на три
группы;
контроль положения исполнительных механизмов систем защиты;
- представление поступившей информации об аварийных отклонениях
параметров на цифровом индикаторе с одновременным сопровождением ее
акустическим сигналом определенной тональности, зависящей от группы
аварийности поступившего сигнала, и высвечиванием табло, указывающего номер
группы;
т - представление поступившей информации на экране изобразительной индикации в виде высвечиваемого участка схемы с указанием на нем номера и места установки датчика, отметившего аварийное отклонение параметра, характера отклонения (завышение или занижение), группы важности информации;
приоритетное представление информации более важных групп аварийности на средствах отображения независимо от занятости каналов информацией менее важных групп аварийности;
хранение в памяти информации об аварийных ситуациях на производстве и воспроизведение ее на средствах отображения по вызову оператора;
задержку определенного вида сигналов с датчиков аварийного отклонения параметров на время до одной минуты перед выдачей на средства отображения.
Входными параметрами устройства являются: срабатывание контакта датчика (замыкание нормально-открытого или размыкание нормально—закрытого контакта). На вход устройства могут поступать сигналы четырех групп:
первая группа—аварийные сигналы;
вторая группа-предварительные сигналы;
третья группа-предупредительные сигналы;
- четвертая группа—контроль положения исполнительного механизма.
Сигналы первой группы имеют приоритет перед двумя другими—второй и
третьей, а сигналы второй группы-только перед третьей группой. Четвертая группа идет по самостоятельному каналу.
Конструктивно устройство выполняется в виде стола с пультом управления и индикации, в котором смонтирована логическая схема блока питания и экрана.
Система МЗС представляет собой комплекс унифицированных модулей защиты, сигнализации и мнемосхем.
Унифицированные модули предназначены для включения в проекты при разработке подсистем защиты и сигнализации, входящих в АСУТП с управляющей вычислительной машиной. Возможно и автономное использование комплекса.
С использованием микромодульных схем и унифицированных типов конструкции разработка технических средств защиты переведена на новую качественную основу. МЗС насчитывает около двух десятков модулей. Основными из них являются: модуль дискретных входов, модуль аналоговых входов, модуль логики сигнализации, модуль логики защиты, модуль временной задержки, модуль сигнальных табло, модули звуковой и световой сигнализации и модуль индикации.
Комплекс обеспечивает прием сигналов как от УВМ, так и непосредственно от датчиков. На исполнительные механизмы и сигнализацию может быть выдан любой унифицированный сигнал. Многофункциональность модульной системы позволяет применить ее для разработки АСЗ любой сложности.
Микропроцессорные контроллеры (МК) относятся к классу программно-аппаратных средств и ориентированны на решение конкретной задачи или набора однотипных задач. Их внедрение-основное направление повышения уровня автоматизации технологических процессов. По назначению они делятся на два типа: первый—МК, предназначен для реализации алгоритмов регулирования и различного преобразования аналоговых и дискретных сигналов, которые заменят регуляторы; наиболее типичным представителем их является РЕМИКОНТ; второй - МК, предназначен для реализации задачи программно-логического управления; они должны заменить релейные и логические схемы; представителем их является ЛОМИКОНТ.
В состав любого типа МК входят неизменный для данного типа базовый комплект, проектно- компонуемый комплект (ПКК), а также панель оператора. Базовый комплект включает процессор (ПР) и память: оперативную -для хранения числовых данных и постоянную - для хранения программ.
ПКК - это устройство ввода-вывода сигналов. Его состав определяется числом каналов ввода-вывода и содержит блоки развязки для разделения входов и выходов от нагрузки; мультиплексор для коммутации аналоговых сигналов, а также аналого-цифровые, цифро-аналоговые, дискретно-цифровые и цифро-дискретные преобразователи.