Дипломная работа: Автоматизированная система мониторинга расхода топлива

Для обработки сигнала с датчика и передачи на вход контроллера необходимо использовать вторичный преобразователь.

1.3 Выбор и техническое описание вторичного преобразователя

Для определения уровня топлива используется емкостной датчик (например, Е 25ХИ) в комплекте со вторичным преобразователем ИСУ100И. Указанное оборудование имеет разрешение Ростехнадзора на применение и может использоваться на пожароопасных объектах (каковым является топливный бак).

Преобразователь ИСУ100И имеет релейные выходы для контроля крайних значений уровня (на схеме показана светодиодная индикация «Ёмкость полна» и «Ёмкость пуста»). Это позволяет капитану судна получать информацию о критических значениях уровня топлива даже при выходе из строя контроллера и/или компьютера.

Емкостной измеритель-сигнализатор уровня ИСУ100И в комплекте с датчиком уровня предназначен для непрерывного измерения уровня различных жидких (нефти, нефтепродуктов, воды, щелочей, кислот, масла, пищевых жидкостей и др.) и сыпучих (цемента, извести, песка, щебня, руды, шихты, угля, гранулированного порошка и др.) сред, а так же контроля двух заданных предельных уровней в резервуарах, танках, силосах и т.п. стационарных установках, в том числе в емкостях, находящихся под избыточным давлением.

Принцип действия измерителя-сигнализатора уровня основан на преобразовании программируемым микроконтроллером длительности частотного токового сигнала, поступающего от датчика уровня, в пропорциональный сигнал постоянного тока на выходе. Длительность входного сигнала зависит от электрической емкости чувствительного элемента датчика, которая, в свою очередь, определяется глубиной его погружения в контролируемую среду, т.е. положением ее уровня.

Вторичный преобразователь (рисунок 1.3) имеет различные исполнения по питанию:

- Измерители-сигнализаторы уровня ИСУ100АИ предназначены для питания от сети ~220 В, 50 Гц.

- Измерители-сигнализаторы уровня ИСУ100БИ предназначены для питания от сети +24 В.

1 – корпус, 2 – крышка, 3 – сигнализация питания, 4 – сигнализация режима работы, 5 – сигнализации достижения установленных предельных положений уровня, 6 – отображение текущего значения уровня в процентах, 7 – клавиатура, 8 – зажим заземления, 9, 10, 11 и 12 –кабельные вводы.

Рисунок 1.3 - Конструкция вторичного преобразователя датчика уровня топлива

В зависимости от типа контролируемой среды и условий измерений могут применятся различные варианты исполнения датчиков уровня: конструкция, материал и длина ЧЭ, тип присоединительного элемента, наличие термовтулки.

Основные функции:

- Преобразование входного сигнала датчика уровня в выходные сигналы: непрерывные токовые и дискретный (контакты реле).

- Отображение результатов измерений на цифровом индикаторе в относительных единицах измерения.

- Формирование выходного релейного сигнала и световой сигнализации для каждой из двух независимых предельных уставок уровня или объема, задаваемых пользователем.

- Автодиагностика и сигнализация отказов.

- Повышенная стабильность измерений.

- Прибор обеспечивает самодиагностику, выдачу аварийного сигнала на цифровой дисплей при неисправности линии связи с датчиком или самого датчика.

- Обеспечение взрывозащиты уровня “ia”

- Обеспечение высокой помехозащищенности информационного сигнала.

- Возможность калибровки с клавиатуры прибора.

Схема подключения емкостного датчика уровня к вторичному преобразователю приведена на рисунке 2.

Внешние цепи (линии связи, к датчику, выходных сигналов и питания) выполняются обычным (неэкранированным) кабелем. Линия связи трехпроводная длиной до 1000 м. При наличии электромагнитных помех в зоне прокладки кабеля желательно использовать экранированный кабель.

Рисунок 1.4 - Схема подключения датчика к вторичному преобразователю

1.4 Выбор и техническое описание промышленного контроллера

Контроллер «M90» (рис. 1.5) представляет собой микро «OPLC»[1] ; компактный контроллер, содержащий полностью интегрированную панель управления. Это превосходное устройство для выполнения простых задач управления, как в домашнем хозяйстве, так и на производстве. «M90» включается в состав различных моделей, предлагающих разнообразные возможности, в том числе аналоговое управление, «CANbus» и порты расширения. Эти качества «M90» обеспечивают ему гибкость для контроля за временем и состоянием окружающей среды, в которой происходят технологические процессы.