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)

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

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)

Schéma reakční nádrže

Topná pára

Produkt

Chladicí voda

Surovina

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)

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)

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)-horníL-(Low)-dolní

• kritické: HH-(High High)LL-(LowLow)

• tyto meze zvýrazněny na OP - usnadnění práce operátora

Označování měřicích a řídicích obvodů v technologických schématech

• od roku 1994 platí norma ČSN ISO 3511-1 „Funkční značení měření a řízení v průmyslových procesech - Označování, Část 1: Základní značky“

• tato norma nahradila normu ČSN 18 0051 z roku 1983

• často používáno nesprávné značení => nedorozumění, chyby

Značky přístrojů a akčních členů

Označení se skládá z těchto údajů• grafických značek přístrojů, regulačních

orgánů a jejich pohonů• písmenného kódu• číselného označení

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

Značky přístrojůZákladní 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.

Značky přístrojůPísmenný 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

Obecná značka přístroje s vyznačením měřicího místa

Příklady značek přístrojů

TC 01

LITA 053

QRC0R1

pH

H

Základní značení:TC …..teplota, regulaceLITA…hladina, ukazování (indikace), vysílání, signalizaceQRC….kvalita (analýza), zapisování (registrace), regulace

doplňující označení: H ….. signalizace maximálního stavu (doplňující označení)pH …. konkrétní měřená veličina při měření koncentračních

veličin

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

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

Značky regulačního orgánu a jeho pohonu

Regulační orgány Pohony

Všeobecná značka

Ventil Automatický pohon

Ruční ovládací prvek

H

Regulační orgány s pohonem

H

Regulační orgánys automatickým pohonem a

s ručním ovládáním

Chování akčního členu při výpadku pomocné energie

Akční člen zavírá

Akční člen zůstává

v dosažené poloze

Akční člen otvírá

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

Signální vedení

křížení propojení

Šipkou je možno vyznačit směr toku informace

Technologické a blokové schéma- souvislost

LCA 053

přítok Q2

přítok Q1

odtok Q3

hladina h

žádanáhladina hŽ

Technologické a blokové schéma- souvislost

soustava (nádrž)

regulátor

snímač h

akční člen (ventil)

hŽ

hŽ-h

-

hQ1

Q2

Q3

Topná pára

Produkt

Chladicí voda

Surovina

TCA 01

LCA 02

TCA 02

LCA 01

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-)