Технологические процессы современного производства характеризуются наличием множества параметров, для контроля и оценки которых применяется автоматизация измерений. Её внедрение позволяет оптимизировать управление технологическими процессами, предотвратить возникновение или развитие аварийных ситуаций.
Широкое применение автоматизации процессов измерения и контроля стало возможным благодаря развитию микропроцессорной техники, появлению новых материалов и технологий, внедрению высокоскоростных и надёжных каналов передачи данных. В перечень измеряемых величин входят: температура, давление, расход, вибрация, уровень шума, визуальные образы, электрические параметры.
Рассмотрим конкретный случай применения средств измерений и автоматизации на примере регулятора мощности электродуговой сталеплавильной печи, перед которым ставятся следующие задачи:
- Снижение потребляемой электроэнергии и оптимальное её введение на разных периодах плавки.
- Сведение к минимуму поломок электродов.
- Исключение аварийных ситуаций.
Процесс плавки достаточно динамичный, сопровождается высоким уровнем шума, запылённости и температуры, возможно появление открытого пламени. До недавнего времени контроль параметров электрической сети был возможен только по стрелочным приборам, а регулирование электрорежима и предотвращение аварий осуществлялось сталеваром визуально и на слух.
Внедрение средств автоматизации измерений контроля и испытаний должно учитывать указанные вредные факторы и позволять правильно оценивать происходящие в печи процессы. Для составления объективной модели требуется наличие следующих данных, необходимых для алгоритмов регулирования дуги, организации защит и учёта электроэнергии:
- Электрические параметры (ток, напряжение, частота).
- Температура корпуса печи.
- Уровень и характер звукового давления.
Решаются эти задачи установкой термопар, измерительных трансформаторов тока и напряжения, аудифонов. При монтаже средств измерений и автоматизации требуется выполнить дополнительные мероприятия по защите места установки и кабельных линий от воздействия высоких температур и пыли.
Принимает и обрабатывает данные измерений аппаратно-программный комплекс на базе персонального компьютера. На основе измерений вырабатываются управляющие воздействия на механизмы перемещения электродов, выполняется ряд расчётов, а оператору предоставляется в удобном текстово-графическом виде информация о процессе плавки. Таким образом, регулятор мощности является информационно-измерительной системой и ярким примером применения современных средств измерения при автоматизации процессов предприятия.
