Reakční nádrž typická dílčí úloha z potravinářského nebo chemického průmyslu spojitě proměnné veličiny, např. teplota, výška hladiny, sledovány binárními.

Prezentace na téma: "Reakční nádrž typická dílčí úloha z potravinářského nebo chemického průmyslu spojitě proměnné veličiny, např. teplota, výška hladiny, sledovány binárními."— Transkript prezentace:

1 Reakční nádrž typická dílčí úloha z potravinářského nebo chemického průmyslu spojitě proměnné veličiny, např. teplota, výška hladiny, sledovány binárními senzory (mezní hodnoty spojitých veličin) - levnější paralelně probíhající technologické procesy aplikace interpretovaných Petriho sítí (IPN)

2 Technologické podmínky pro činnost řídicího automatu
V reakční nádrži má proběhnout určitá reakce při teplotě v rozmezí <T1,T2>. Pro topení slouží pára vedená do prostoru v dvojitém plášti nádoby. Chlazení je vodní (trubkový had uvnitř tekutiny v nádobě). Tekutina je promíchávána míchadlem. Ve výchozím stavu všechny ventily zavřeny, topení, chlazení i motor míchadla je mimo provoz

3 Provoz proces je nastartován stisknutím tlačítka nádrž je plněna až k hornímu senzoru hladiny a zároveň je spuštěno míchadlo míchadlo běží až do ukončení reakce podle teploty přicházející suroviny je spuštěno topení parou, chlazení vodou nebo není spuštěno ani topení ani chlazení je-li dosažena požadovaná teplota, bude topení event. chlazení vypnuto, reakce je ukončena nádrž se vyprázdní (dolní senzor hladiny)

4 Surovina Schéma reakční nádrže Chladicí voda Topná pára Produkt

5 Soupis proměnných vstupy
STA……. startovací tlačítko (technol. proces má začít: STA=1) H_LS….. horní hladina suroviny (horní meze hladiny dosaženo: H_LS=1) L_TS….. dolní teplota suroviny (dolní meze teploty T1 dosaženo: L_TS=1) H_TS….. horní teplota suroviny (horní meze teploty T2 dosaženo: H_TS=1) L_LS….. dolní hladina suroviny (dolní mez hladiny podkročena: L_LS=1)

6 Soupis proměnných výstupy
V1_S….. ventil pro napouštění suroviny (V1_S=1: ventil otevřít) M……... motor míchadla (M=1: míchadlo běží) V2_TP… ventil pro vpouštění topné páry (V2_TP=1: ventil otevřít) V3_P….. ventil pro vypouštění produktu (V3_P=1: ventil otevřít) V3_CHV..ventil pro napouštění chladicí vody (V3_CHV=1: ventil otevřít)

7 Označování mezních hodnot spojitých veličin
Spojité veličiny (např. výška hladiny, teplota, tlak jsou často sledovány binárními senzory (levnější) dva druhy mezí při řízení technologického procesu - provozní, kritické provozní: H-(High)-horní L-(Low)-dolní kritické: HH-(High High) LL-(LowLow) tyto meze zvýrazněny na OP - usnadnění práce operátora

8 Označování měřicích a řídicích obvodů v technologických schématech
od roku 1994 platí norma ČSN ISO „Funkční značení měření a řízení v průmyslových procesech - Označování, Část 1: Základní značky“ tato norma nahradila normu ČSN z roku 1983 často používáno nesprávné značení => nedorozumění, chyby

9 Značky přístrojů a akčních členů
Označení se skládá z těchto údajů grafických značek přístrojů, regulačních orgánů a jejich pohonů písmenného kódu číselného označení

10 Značky přístrojů a akčních členů
Značky určují: umístění snímačů (přístrojů) a akčních členů v technologickém zařízení chování akčního členu při výpadku pomocné energie přiřazení akčních členů k měřicím a řídicím přístrojům

11 Značky přístrojů Základní značkou přístroje, tj. zařízení používaného pro měření, sdělování nebo řízení nějaké veličiny je kružnice o průměru asi 10 mm,(event. i elipsa). Vyznačení měřicího místa na technologickém zařízení tenkou čarou připojenou k obrysu technologického zařízení. Přesná poloha měřicího místa -malý kroužek na konci čáry.

12 Značky přístrojů Písmenný a číselný kód,vodorovné proškrtnutí
písmenný kód do horní poloviny kružnice (elipsy) číselný kód (identifikace) do dolní poloviny kružnice (elipsy) jednoduché proškrtnutí značky-přístroj umístěný na panelu dvojité proškrtnutí značky-přístroj umístěný uvnitř rozváděče

13 Obecná značka přístroje s vyznačením měřicího místa

14 Příklady značek přístrojů
H LITA 053 QRC0R1 TC 01 pH Základní značení: TC …..teplota, regulace LITA…hladina, ukazování (indikace), vysílání, signalizace QRC….kvalita (analýza), zapisování (registrace), regulace doplňující označení: H ….. signalizace maximálního stavu (doplňující označení) pH …. konkrétní měřená veličina při měření koncentračních veličin

15 Značky akčních členů Tvořena ze značky regulačního orgánu a ze značky pohonu značka regulačního orgánu bez označení typu - rovnostranný trojúhelník s délkou strany 5 mm značka ventilu - normalizovaná, dva trojúhelníky proti sobě

16 Značky akčních členů značka pohonu automatického - kružnice o průměru asi 5 mm, spojena tenkou čarou se značkou reg. orgánu ruční ovládání (pohon) - spodní půlkružnice s písmenem H (hand) pohony se podle starší normy označovaly čtvercem

17 Značky regulačního orgánu a jeho pohonu
Regulační orgány Pohony H Všeobecná značka Ventil Automatický pohon Ruční ovládací prvek Regulační orgány s pohonem Regulační orgány s automatickým pohonem a s ručním ovládáním H

18 Chování akčního členu při výpadku pomocné energie
Akční člen zavírá Akční člen zůstává v dosažené poloze Akční člen otvírá

19 Signální vedení slouží pro spojení značek přístrojů a akčních členů
tenká nepřerušovaná čára, přeškrtávána v pravidelných intervalech úsečkou pod úhlem 60°, někdy jen tenká čára čáry slabší než čáry znázorňující technologická zařízení

20 Signální vedení křížení propojení
Šipkou je možno vyznačit směr toku informace

21 Technologické a blokové schéma - souvislost
přítok Q2 přítok Q1 žádaná hladina hŽ hladina h LCA 053 odtok Q3

22 Technologické a blokové schéma - souvislost
Q1 h soustava (nádrž) Q2 Q3 akční člen (ventil) snímač h - hŽ regulátor hŽ-h

23 Surovina LCA 01 TCA 01 Chladicí voda TCA 02 Topná pára LCA 02 Produkt

24 Soupis proměnných vstupy
STA……. startovací tlačítko (technol. proces má začít: STA=1) H_LS….. horní hladina suroviny (horní meze hladiny dosaženo: H_LS=1), (LCA01+) L_TS….. dolní teplota T1 suroviny (dolní meze teploty dosaženo: L_TS=1), (TCA02+) H_TS….. horní teplota T2 suroviny(horní meze teploty dosaženo: H_TS=1), (TCA02+) L_LP….. dolní hladina produktu (dolní mez hladiny podkročena: L_LP=1),(LCA02-)

25 Petriho sítě (Petri Nets) - pojem
grafický a matematický nástroj vhodný pro modelování a analýzu systémů diskrétních událostí jednoduše lze modelovat paralelismus sdílení zdrojů vazbu na reálný čas vazbu na okolní zdroje oblíbený nástroj teoretiků i praktiků (IPN) IPN - interpretované Petriho sítě

26 Petriho sítě -vznik, účel
autorem C.A.Petri - dis. práce (1962) na téma Formalismus modelování diskrétních událostí (komunikace mezi automaty) rozpracováno na MIT(70.léta) od stavového diagramu KA je odlišuje schopnost modulárně reprezentovat paralelně běžící procesy a komunikace existují výkonné grafické nástroje (jazyky) pro PLC velmi blízké symbolice Petriho sítí SFC - podle normy IEC Grafcet - podle normy IEC 864

27 Petriho sítě - základní názvosloví
Neoznačená Petriho síť je orientovaný ohodnocený bipartitní graf - orientovaný- hrany grafu orientované (šipka) - ohodnocený - hranám mohou být přiřazeny váhy(číslo) - bipartitní - množina uzlů se skládá ze dvou disjunktních podmnožin - množiny míst - Places - Pi, (kružnice) - množiny přechodů -Transitions -Tj, (obdélník) (místa a přechody se v průběhu cesty střídají) Označená Petriho síť vznikne umístěním značek (vyplněný kroužek) do míst neoznačené Petriho sítě

28 Petriho sítě - příklad přeskoku T1
hrana P1 T1 P2 místo se značkou P1 T1 přechod místo bez značky P2 Stav A Stav B

29 Petriho sítě - základní pravidla
místo může obsahovat nezáporný celý počet značek v okamžiku aktivace přechodu (přeskoku) jsou odebrány značky ze vstupních míst a přidány značky do výstupních míst přechodu orientované hrany propojují místa a přechody počáteční značení (umístění značek v místech před prvním přeskokem) popisuje počáteční stav systému vývoj systému je reprezentován přesunem značek v síti na základě aktivace přechodů(přeskoku) každé nové značení reprezentuje nový stav systému

30 IPN - řízení reakční nádrže
T1 P2 T5 T2 T7 P3 P4 P6 T3 T6 P5 T4

31 Reakční nádrž-IPN-místa-přiřazení výstupních proměnných PLC
P1 (klid): V1_S=0, V2_TP=0, V2_TP=0, V3_P =0, V3_CHV =0, M=0 P2 (plnění): V1_S=1 P3 (chlazení): V3_CHV=1 P4 (topení): V2_TP=1 P5 (vypouštění):V3_P=1 P6 (míchání): M=1

32 Reakční nádrž-IPN- přiřazení vstupních proměnných PLC k přechodům
STA, (start): T1 H_LS.NotL_TS , (naplněno, studené): T2 L_TS, (dolní mez teploty suroviny): T3 L_LP, (dolní hladina produktu): T4 H_LS.H_TS, (naplněno, teplé): T5 NotH_TS, (horní mez teploty suroviny) T6 H_LS.NotH_TS.L_TS, (naplněno, teplota v mezích) T7