Автоматизированное рабочее место аппаратчика-промывальщика промывочно-рециркуляционной станции

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ КОМПЛЕКСА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦИСТЕРН

1.1 Эксплуатация комплекса внутренней обработки котлов цистерн

1.2 Отмывка цистерн

1.3 Ополаскивание цистерн

1.4 Регенерация моющего раствора

1.5 Дегазация и сушка цистерн

1.6 Гомогенизация собранных СНО

1.7 Очистка сепаратора от шлама

1.8 Очистка фильтра отстойника

2. ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАБОЧЕГО МЕСТА АППАРАТЧИКА-ПРОМЫВАЛЬЩИКА

2.1 Размещение цепей управления

2.2 Размещение цепей контроля

2.3 Размещение цепей индикации

2.4 Дополнительные цепи

3. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ

3.1 Локальный микроконтроллер

3.2 Главный микроконтроллер

3.3 Датчик определения концентрации нефти

3.4 Взаимодействие микроконтроллера с внешними устройствами

3.4.1 Питание РIС-микроконтроллеров

3.4.2 Тактирование PIC-микроконтроллеров

3.4.3 Схемы сброса

3.4.4 Управление светодиодами и оптронами

3.4.5 Управление реле

3.4.6 Управление ЖКИ-модулем

4. СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ

5. ОЦЕНКА СТОИМОСТИ РАЗРАБОТКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАБОЧЕГО МЕСТА АПАРАТЧИКА-ПРОМЫВАЛЬЩИКА ПРОМЫВОЧНО-РЕЦИРКУЛЯЦИОННОЙ СТАНЦИИ

6. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА АППАРАТЧИКА-ПРОМЫВАЛЬЩИКА ПРОМЫВОЧНО — РЕЦИРКУЛЯЦИОННОЙ СТАНЦИИ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Проектом рассматривается объект промывочно-рециркуляционной станции в городе Мозыре-11, замена технологического оборудования на ПРС Барбаров «Гомельское отделение Белорусской железной дороги».

Промывочно-рециркуляционная станция включает технологический комплекс для одновременной внутренней обработки трех цистерн с системой регенерации и очистки загрязненного моющего раствора с возвратом его в цикл.

В промывочно-рециркуляционный технологический комплекс входит:

— оборудование для приготовления моющего раствора и подачи его на отмывку цистерн;

— крышки технологические универсальные с моющей машинкой;

— устройство УСН-150Р для нижнего слива;

— оборудование для отвода моющего раствора и ополаскивающей воды из цистерн;

— оборудование сбора и регенерации моющего раствора;

— оборудование для гомогенизации СНО, выделившихся в процессе очистки;

— оборудование подачи воздуха для сушки и дегазации цистерн.

Оборудование сбора и регенерации моющего раствора предназначено для очистки от грубых механических примесей, взвешенных веществ и нефтепродуктов моющего раствора с целью повторного использования его для мойки цистерн.

В оборудование для сбора и регенерации моющего раствора входит:

— фильтры-отстойники;

— сепарационные модули;

— расходные емкости для моющего раствора и ополаскивающей воды.

Оборудование промывочно-рециркуляционной станции предполагается разместить на площадке.

Применяемая в настоящем проекте технология позволяет перейти на оборотное водоснабжение при отмывке цистерн за счет использования моющих средств нового поколения О-БИСМ, не создающих устойчивые углеводородные эмульсии в воде.

ПРС оснащена автоматизированной системой контроля и управления, позволяющей организовать постоянный контроль параметров технологического процесса и управление его режимами с поддержанием их параметров в заданных значениях.

Производительность ПРС по внутренней отмывке — 50 четырехосных цистерн в сутки.

ПРС предназначена для отмывки внутренних поверхностей цистерн из-под нефтепродуктов.

ПРС состоит из технологического комплекса для одновременной обработки трех цистерн и системы регенерации для очистки загрязненного моющего раствора с возвратом его в цикл.

Система регенерации предназначена для очистки от грубых механических примесей, взвешенных веществ и нефтепродуктов моющего раствора с целью повторного использования его для мойки цистерн.

Режим работы ПРС согласно заданию на проектирование следующий:

— количество рабочих дней в году — 365;

— количество рабочих смен в сутки -3;

— продолжительность рабочей смены — 8 часов;

Технологический процесс внутренней отмывки железнодорожных цистерн включает следующие стадии:

— приготовление моющего раствора;

— заполнение расходной емкости, фильтра-отстойника и сепарационного модуля;

— заполнение и нагрев воды в расходной емкости ополаскивающей воды;

— мойка котлов цистерн моющим раствором;

— ополаскивание котлов водой;

— очистка загрязненного моющего раствора в фильтре-отстойнике, сепарационном модуле;

— сбор и гомогенизация СНО (смешанных нефтеотходов);

— сушка котлов цистерн нагретым воздухом и охлаждение холодным воздухом;

— удаление шлама из фильтра-отстойника и сепарационного модуля.

1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ КОМПЛЕКСА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦИСТЕРН

1. 1 Эксплуатация комплекса внутренней обработки котлов цистерн

Подготовка оборудования к работе. При подготовке технологического комплекса к работе осуществляются операции по заполнению модулей емкостного, сепарационного и фильтра-отстойника моющим раствором и емкостного модуля для споласкивающей воды водопроводной водой.

Первоначальное заполнение емкости приготовления раствора водой производится из водопровода через автоматический клапан. Последующие заполнения емкости происходит из емкости модуля споласкивающей воды автоматически. Открыть кран подачи водопроводной воды и открыть клапан.

Когда вода, по мере поступления в емкость, достигнет уровня датчика, загорится сигнальная лампочка «Нижний уровень МПР-03», откроется клапан, загорится сигнальная лампа «Пар МПР-03», включается насос «Циркуляция МПР-03». Вода, циркулируя через теплообменник, будет нагреваться паром до заданной температуры, установленной на измерителе-регуляторе «Температура МПР-03».

Трехходовые клапана установлены таким образом, что в режиме «Циркуляция МПР» для них не требуется никаких управляющих сигналов для переключения.

Когда температура воды достигнет заданной на регуляторе, отключится насос, а клапан подачи пара в теплообменник закроется. Когда вода достигнет уровня датчика, загорится лампочка «Верхний уровень «МПР-03».

Если температура воды меньше, чем установлена на реле-регуляторе, то продолжается нагрев воды в емкости приготовления раствора. При достижении заданной температуры на пульте управления загорится лампочка «Готов к загрузке». В стакан емкости приготовления раствора засыпают порошок «О-БИСМ» для получения 3,5% концентрации рабочего раствора. (В «стакан» емкости приготовления необходимо засыпать 9 мешков порошка «О-БИСМ» по 35 кг или 315 кг порошка из другой упаковки.)

При нажатии кнопки «Подтверждение загрузки», загорится сигнальная лампочка «Подтверждение загрузки». При этом выключается сигнал лампочки «Готов к загрузке» и включается насос «Циркуляция МПР-03». Клапан «Перемешивание» переключается, и вода начнет поступать в «стакан» с порошком модуля приготовления.

По истечении установленного на «Перемешивание» времени, загорится сигнальная лампочка «Перекачка раствора», трехходовой клапан переключится, и насос начинает перекачивать раствор в сепарационный модуль. Трехходовой клапан установлен таким образом, что при перекачке на него не нужно подавать управляющие сигналы.

Процесс перекачки прекратится по срабатыванию датчика в емкости приготовления раствора, при этом погаснет лампочка «Нижний уровень МПР».

Повторить до момента срабатывания датчика в расходной емкости моющего раствора. При наполнении модулей раствором с помощью насоса необходимо заполнить моющим раствором и фильтр-отстойник.

Повторный забор водопроводной воды в емкость приготовления осуществляется из емкостного модуля споласкивающей воды насосом (М10) «Перекачка воды» по датчикам уровня в МПР-03 и МЕ-25с. Наличие нижнего уровня в МЕ-25с и отсутствие нижнего уровня в МПР-03 являются необходимыми условиями для включения насоса.

Открывается клапан, включается насос. При появлении верхнего уровня в емкости модуля сработает датчик, загорится сигнальная лампочка «Верхний уровень». При этом закроется клапан и насос выключится.

Для нагрева моющего раствора до рабочей температуры 65 °C ± 15 °C в модуле МПР-03 предусмотрен циркуляционный контур, включающий насос (М7) «Циркуляция — домывка», МЕ-25м и теплообменник. Насос также используется для подачи моющего раствора на устройство домывки горловины.

Если температура раствора в емкостном модуле ниже заданной на измерителе регулятора «Температура МЕ-25м», то запуск мойки в автоматическом режиме по кнопке «Мойка «Пуск» невозможен. Клапан «Пар МЕ-25м», пар поступит в теплообменник, включается насос «Циркуляция — Домывка».

Пар греет раствор до температуры, установленной на измерителе-регуляторе «Температура». При достижении раствором заданной температуры, клапан перекрывает доступ пара в теплообменник, насос выключается.

Если напряжение питания подано на схему управления, то открывается клапан «Вода». Когда вода достигнет уровня датчика «Нижний уровень», загорится сигнальная лампочка «Нижний уровень». Если температура воды ниже установленной на измерителе — регуляторы «Температура», то открывается клапан, загорится сигнальная лампа «Пар». Включается насос (М10) «Циркуляция». Вода циркулирует через теплообменник, пар греет воду до заданной на измерителе-регуляторе температуры. Когда температура воды достигнет заданной, отключится насос (М10), закроется клапан, погаснет лампочка «Пар».

Когда вода достигнет уровня датчика «Верхний уровень», загорится сигнальная лампочка «Верхний уровень». Закроется клапан, погаснет лампочка «Вода».

1.2 Отмывка цистерн

Запуск комплекса возможен только в том случае, когда температура раствора достигла температуры, установленной на реле-регуляторе. При этом уровень моющего раствора в расходной емкости должен быть максимальным (датчик показывает наличие раствора). При соблюдении этих условий на пульте управления загорится лампочка «Готов к мойке».

Переключатели «Режим работы» необходимо установить: «Ручной — Автомат» в положение «Автомат». Переключатель «Мойка — Споласкивание» в положение «Мойка». При этом клапан «Мойка» открыт. Горит сигнальная лампа «Мойка», а клапан «Споласкивание» закрыт.

Перед началом мойки необходимо подстыковать к нижнему сливному прибору цистерн устройство нижнего слива УСН-150Р. Для этого:

— со сливного прибора цистерны снять защитную крышку и закрепить её в горизонтальном положении цепью.

— снять устройство нижнего слива УСН-150Р с гаражного устройства и довести его под сливной прибор цистерны. Вращая маховик на УСН-150Р закрепить его на нижнем сливном приборе цистерны.

— открыть поворотную задвижку у фильтра грубой очистки.

Повторить для второй и третьей отмываемой цистерны.

— опустить переходной мостик с эстакады на цистерну и открыть люк цистерны.

При необходимости на горловину цистерны установить фартук для домывки горловины. Щетку для домывки уложить в фартук. Открыть шаровой кран на эстакаде и провести отмывку крышки цистерны.

После выполнения отмывки горловины закрыть шаровой кран снять фартук устройства домывки.

Ключом клапана нижнего слива открыть клапан, вращая рукоятку ключа против часовой стрелки. В зимнее время, если клапан открыть невозможно, выполнить следующие действия:

— на щите управления переключатель режима работы «Ручной — Автомат» перевести в положение «Ручной».

— открыть шаровой кран у устройства УСН-150Р, в зависимости от номера позиции клапана нижнего слива. Разогрев клапанов можно проводить на всех позициях одновременно, при этом необходимо открыть все перечисленные краны.

— для подачи раствора в систему разогрева на пульте управления нажать кнопку «Циркуляция» и кнопки — «Откачка1» («Откачка2» или «Откачка3»), в зависимости от позиции, на которой происходит разогрев клапанов. (При разогреве клапанов на трех позициях одновременно включаются три откачивающих насоса (М2, МЗ и М4) нажатием кнопок.

Через 15 минут нажатием кнопки остановить подачу раствора в систему разогрева клапана. Через 3 минуты нажатием кнопок остановить насосы откачки (М2, МЗ и М4).

Закрыть шаровые краны. Перевести переключатель режима работ «Ручной — Автомат» в положение «Автомат».

Ключом открыть клапан нижнего слива цистерны, рели клапан цистерны открыть невозможно, повторить операции.

Перемещая пневматические тали с технологическими крышками и в горизонтальной плоскости установить их над горловинами цистерн.

Нажимая на пульте управления пневмотали кнопки перемещения «Вверх» и «Вниз» опустить технологическую крышку на горловину цистерны, обращая особое внимание на расположение штока клапана нижнего слива, лестницы и торировочных планок. Моющая машинка TZ 68 должна свободно вращаться.

Пуск установки будет возможен при наличии заданной на измерителе-регуляторе температуры раствора в емкостном модуле, и наличии уровня раздела сред, загорится сигнальная лампочка «Готов к мойке».

Если переключатель установлен в положении «Мойка», то клапана «Мойка» открыты, и горит сигнальная лампа «Мойка». Клапана «Споласкивание» закрыты, и лампочка не горит.

На пульте управление нажать кнопку «Мойка «Пуск», при этом включится напорный насос (М8) «Подача «Мойка». Кнопками осуществляется выбор количества цистерн под мойку с соответствующим отключением откачивающих насосов.

По истечении установленного на КТЗ времени мойки напорный насос (М8) «Подача «Мойка-Споласкивание» выключится. Откачивающие насосы (М2) «Откачка1», (МЗ) «Откачка2» и (М4) продолжают работать до момента срабатывания датчиков потока. «Поток1», «Поток2» и «Поток3». Датчики потока установлены в магистрали слива перед откачивающими насосами.

При прекращении воздействия жидкости хоть на один из датчиков потока выключается соответствующий откачивающий насос (М2, МЗ или М4). В процессе мойки одновременно с включением напорного и откачивающих насосов открываются затворы «Слив1», «Слив 2» и «Слив 3». В процессе мойки раствор перекачивается насосами откачки в фильтр-отстойник ФО-01, при этом должен быть открыт затвор, а затвор закрыт.

Когда выключатся откачивающие насосы, запускаются реле времени «Дооткачка», на котором устанавливается время работы насоса (3−5 мин). Насос включается при подаче напряжения на клапан «Воздух в DM20/75».

Одновременно с включением насоса в режиме «Мойка» открывается клапан. Насос откачивает оставшийся моющий раствор из коллектора в фильтр-отстойник. По истечении времени, установленном на «Дооткачка» закроется клапана и «Дооткачка — Мойка», насос выключится.

1.3 Ополаскивание цистерн

При необходимости выполнения операции споласкивания цистерны необходимо провести определенные работы. Если операцию споласкивания проводить не нужно, то перейти к п.п.1.4.

После окончания процесса мойки котла цистерны проводится споласкивание внутренней поверхности теплой водой из емкостного модуля.

Пуск установки в режиме «Споласкивание» будет возможен при наличии заданной на измерителе-регуляторе температуры в споласкивающем модуле и наличии верхнего уровня. При выполнении этих условий загорится сигнальная лампочка «Готов к споласкиванию».

Переключатель установим в положение «Споласкивание», при этом клапан «Споласкивание» и клапан «Мойка» закрыты.

При нажатии на кнопку «Пуск» Споласкивание", запускается реле времени «Время споласкивания». Включаются откачивающие насосы (М2, МЗ и М4) и насос (М8) «Подача «Споласкивание». Блокируется пусковая кнопка SB38.1 «Споласкивание «Пуск», горит сигнальная лампочка «Пуск «Споласкивание». По истечении установленного времени споласкивания на КТ4 «Время споласкивания» — 12+20 мин, в зависимости от требований по подготовке и типу перевозимого груза, выключится насос (М8). Откачивающие насосы (М2, МЗ и М4) выключатся по датчикам потока.

Далее аналогично режиму мойки запускается реле времени, определяющее продолжительность дооткачки споласкивающей воды. Насос откачивает из коллектора споласкивающую воду через клапан в расходную споласкивающую емкость. Клапан при этом закрыт. По истечении времени, закроется клапан, насос выключится и клапан закроется.

Если в процессе споласкивания произошла потеря воды из расходной емкости, то открывается клапан «Вода», и в расходную емкость начнет поступать вода, пока ее уровень не достигнет датчика «Верхний уровень».

1.4 Регенерация моющего раствора

Отработанный раствор, проходя через фильтр-отстойник, попадает в модуль сепарационный и далее в расходную емкость. В фильтре-отстойнике из раствора выделяются тяжелые нефтешламы, насыщенные минеральными примесями. В сепараторе загрязненный раствор разделяется на 3 фазы: всплывающие нефтепродукты, шламы и очищенный раствор. В процессе работы сепаратора нефтепродукты перетекают в карман сбора по обогреваемому наклонному лотку. Температура регулируется при помощи датчика «Температура».

Если температура в кармане сбора меньше, чем установленная на (ТРМ-1) «Температура сепаратора», то при помощи клапана происходит подача пара в змеевик нагрева. При достижении заданной температуры клапан закрывается.

Температура в кармане сбора регулируется при помощи датчика «Температура СНО». Если температура ниже установленного значения, то открывается клапан «Пар СНО», загорается сигнальная лампочка «Пар СНО». Пар греет СНО до заданной температуры. При ее достижении клапан закрывается, и лампочка гаснет.

Откачка СНО производится автоматически по датчику «Уровень СНО», при этом включается насос (М5) «Откачка СНО». Время работы насоса определяется установленным на реле времени «Откачка СНО» интервалом.

Во время мойки часть моющего раствора растворяется в СНО и происходит замещение моющего раствора нефтепродуктами.

По сигналам датчиков раздела сред, установленных в сепараторе, погаснет сигнальная лампочка «Раздел сред». «Перекачка раствора» переключается, при этом переключается клапан «Выдавливание» и включается насос (М9) «Циркуляция».

Закрывается клапан «Декомпрессия», происходит выдавливание из сепаратора в карман сбора СНО. При появлении сигнала раздела сред срабатывает реле, выключается насос (М9) и переключается клапан.

1.5 Дегазация и сушка цистерн

Пуск оборудования для дегазации и сушки котлов ж/д цистерн происходит в автоматическом режиме по окончании операций отмывки и споласкивания. Значения температуры горячего воздуха для сушки «Температура», время периода «Вентиляции» и время «Сушки» установлены заранее, причем время на сушку должно быть меньше или равно времени вентиляции.

При пуске процесса включится вентилятор и начнется отсчет реле времени «Время вентиляции» и «Время сушки». Если температура воздуха, выходящего из оборудования меньше заданной, то автоматически по сигналу (КН1) откроются клапаны подачи пара для подогрева воздуха. При достижении необходимой температуры датчик подает сигнал на (КН1), клапан закрывается, процесс нагрева остановится, процесс поддержание температуры до окончания временного цикла «Сушка» поддерживается автоматически.

Весь процесс работы устройства закончится по окончании цикла «Время вентиляции». По этому сигналу отключится вентилятор, реле времени сбросятся в ноль и будут готовы повторить цикл.

1.6 Гомогенизация собранных СНО

Заполнение емкостей модуля гомогенизации происходит поочередно, выбор емкости осуществляется в ручном режиме закрытием/открытием клапанов. Заполнение каждой емкости происходит до срабатывания датчика верхнего уровня, после чего на пульте управления загорается соответствующая лампочка «Верхний уровень». Заполнение прекращается. Затем в ручном режиме переключаются клапаны на вторую емкость.

По мере накопления второй емкости, в первой производятся следующие операции: нагрева, отстаивания, откачки отстоявшейся воды, гомогенизации и откачки гомогенизированной смеси нефтепродуктов.

Перед началом работы модуля на щите управления задаются температуры на измерителе-регуляторе: 65 °C ± 15 °C, которые должны поддерживаться в указанных диапазонах.

Процесс разогрева и поддержания заданных температур возможен только при наличии нефтепродуктов в емкости в объеме превышающем «Нижний уровень», т. е. когда нет сигнала датчика «Нижнего уровня» об отсутствии нефтепродуктов в емкости.

В случае срабатывания датчика температуры на нижнем пределе автоматически (или вручную кнопкой SB7 или SB8) открывается соответствующий клапан подачи пара или для нагрева емкостей, загорается лампочка «Пар 1» или «Пар 2» соответственно. Закрытие клапанов происходит также автоматически (или в ручном режиме кнопками SB7 или SB8) по срабатыванию датчиков температуры на верхнем пределе.

При нормативных остатках в цистерне заполнение одной емкости будет продолжаться не более 12 часов, время на последующие операции (нагрева, отстаивания, откачки отстоявшейся воды и гомогенизации) также составит не более 12 часов. Время отстаивания смеси нефтепродуктов после заполнения не должно превышать 7 часов.

Перед началом гомогенизации, при срабатывании датчика «Раздел сред» и соответствующей лампочки на щите управления «Раздел сред», необходимо произвести откачку отстоявшегося раствора насосом до момента, когда сигнал о разделе сред от датчика пропадет и лампочка погаснет.

Откачку производят в ручном режиме от кнопки «Откачка раствора» для этого необходимо открыть ручной клапан (для соответствующей емкости) при открытом клапане, при этом загорится лампочка «Откачка раствора». Отключение насоса откачки производят кнопкой «Откачка раствора», при этом лампочка погаснет. Ручные клапаны перекрывают.

По окончании данной операции производится операция гомогенизации, для этого открывают клапаны. Последовательным нажатием кнопок «Измельчение» и «Циркуляция» включить соответствующие насосы, и загорятся лампочки «Измельчение» и «Циркуляция». Рекомендуемое время гомогенизации одной емкости — 4,5 часа, но не менее 1,5 часов. По окончании отключить насосы кнопками «Циркуляция» и «Измельчение». Закрыть ручные краны.

Гомогенизированную смесь перекачивают в отдельно стоящую емкость насосом. Для этого необходимо открыть ручные краны, включить кнопкой «Откачка СНО» (загорится лампочка) насос и производить откачку до момента срабатывания датчика нижнего уровня. По сигналу датчика нижнего уровня кнопкой «Откачка СНО» откачку остановить, лампочка погаснет. Время откачки Ориентировочно составляет 30 минут.

1. 7 Очистка сепаратора от шлама

В результате отмывки внутренней поверхности цистерн на дне сепаратора скапливается шлам (нерастворимые отложения). Для обеспечения длительной бесперебойной работы комплекса необходимо производить ежесуточно откачку шлама после промывки цистерн. Для проведения этой операции необходимо откачать чистый моющий раствор через УСН в отмытую цистерну, установленную на позицию отмывки. Для этого переключатель режима работы «Ручной — Автомат» перевести в положение «Ручной». Краны открыть. Удостоверится, что шаровые краны закрыты.

На пульте управления кнопкой включить насос (М6) «Перекачка осадка».

Откачку раствора необходимо производить до срабатывания датчика, на щите загорается лампочка «Нижний уровень». Это будет свидетельствовать о том, что раствор откачан до необходимого уровня. Остановка насоса (М6) производится нажатием кнопки.

Затем краны открыть. Включить на 10 минут насос (М6) «Перекачка осадка», который производит взмучивание шлама в левой части сепаратора. После остановки насоса краны закрыть.

Включить насос (М6) «Перекачка осадка», который в этом положении кранов производит прокачку взмученного раствора через блок фильтров. Очистка раствора продолжается 5−10 минут, после чего насос выключается, краны закрываются.

После этого необходимо вскрыть блок фильтров, проверить состояние фильтрующего элемента и, при необходимости, удалить отфильтрованный шлам. После очистки или замены фильтрующего элемента фильтр закрывается.

Для приведения комплекса в рабочее состояние необходимо обеспечить возврат слитого раствора. Для этого кнопкой включить откачивающий насос (М4) «Откачка 3». При этом будет происходить возврат раствора в фильтр-отстойник, а затем в сепаратор.

Когда загорится лампочка «Поток 3», выключить насос (М4) кнопкой, перевести переключатель режима работы в положение «Автоматический режим».

1.8 Очистка фильтра отстойника

В процессе очистки моющего раствора происходит заполнение конусной части фильтра-отстойника шламом. Поэтому необходимо производить очистку фильтра.

Срабатывание датчика «Уровень осадка» говорит о том, что необходимо произвести очистку фильтра — на щите загорается лампочка «Осадок». Эта операция производится в то время, когда процесс отмывки цистерн не осуществляется. Очистка ФО-01 производится в полуавтоматическом режиме.

После того, как оператор принимает решение об очистке фильтра-отстойника, необходимо нажатием кнопки на щите управления фильтром-отстойником открыть клапан. При этом чистый раствор из ФО-01 перетечет через УСН в предварительно отмытую цистерну, установленную на позиции отмывки цистерн. Затем, при срабатывании датчика загорится лампочка «Слив раствора», при этом необходимо нажатием кнопки закрыть клапан.

Нажатием кнопки включить перемешивающее устройство (М7). Время перемешивания определяется в процессе пусконаладочных работ и задается на реле времени «Время размешивания». По истечению времени — выключить устройство нажатием кнопки. По завершению операции перемешивания открыть краны и нажатием кнопки SB4 включить насос (М6) и откачать шлам в передвижную емкость. Время работы насоса задается на реле времени «Время откачки» и составляет 1−2 мин. (уточняется в процессе пусконаладочных работ). После окончания перекачки шлама необходимо закрыть краны и вернуть раствор в фильтр-отстойник.

Возврат раствора осуществляется с помощью откачивающего насоса. Операция аналогична описанной в предыдущих пунктах.

2. ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАБОЧЕГО МЕСТА АППАРАТЧИКА-ПРОМЫВАЛЬЩИКА

Принципы функционирования автоматизированного рабочего места АРМ аппаратчика-промывальщика обеспечивает автоматизацию следующих операций эксплуатации комплекса внутренней обработки котлов цистерн:

— предварительные операции;

— отмывка цистерн;

— споласкивание цистерн;

— дегазация и сушка цистерн;

— заключительные операции.

Операции регенерации моющего раствора, гомогенизации собранных нефтепродуктов, очистки сепаратора от шлама, очистка фильтра-отстойника и прочие осуществляются местными устройствами и в рамках данного дипломного проекта не рассматриваются.

Предварительные операции заключаются в подготовке системы обеспечения нижнего рабочего места (СОНРМ) и системы обеспечения верхнего рабочего места (СОВРМ) к выполнению основных операций по обработке цистерн: мойки и споласкивания.

1. К нижнему сливному прибору цистерны необходимо подключить вручную устройство нижнего слива УСН-15ОР.

Контроль подключения осуществляется одновременным замыканием трех контактов. При замыкании всех трех контактов считается, что к данной цистерне подсоединено устройство нижнего слива и данное рабочее место будет участвовать в основных операциях. На рабочем месте зажигается светодиод индикации «УСН подключено». Контроль и индикация данной операции обеспечивается местным микроконтроллером (LocPIC).

2. Опустить переходной мостик с эстакады на цистерну и открыть люк цистерны.

Контроль установки мостика на цистерну осуществляется одновременным замыканием двух контактов. При этом зажигается светодиод «Мостик установлен». Контроль и индикация возможен также на местный микроконтроллер.

3. К горловине цистерны присоединить вручную моющую машинку TZ 68 с телескопическим устройством.

Контроль присоединения осуществляется одновременным замыканием трех контактов. При замыкании всех трех контактов считается, что к данной цистерне присоединена моющая машинка, и это рабочее место окончательно признается участвующим в основных операциях мойки и споласкивания. На рабочем месте зажигается светодиод «Машинка установлена». Контроль и индикация обеспечивается местным микроконтроллером.

Телескопическое устройство для внутренней мойки цистерн специально разработано для обеспечения простого и безопасного метода очистки труднодоступных мест скопления отложения нефтепродуктов в торцевых концах цистерны.

Данное устройство оборудовано орбитальной моющей головкой.

Орбитальная моющая головка приводится во вращение одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскостях без применения какого-либо внешнего приводного механизма, а только за счет давления потока поступающего на головку (рисунок 6).

Рисунок 6 — Принцип действия орбитальных моющих головок

При выполнении предварительных операций появляется возможность осуществления основных.

4. Переключателем «Режим» выбрать автоматический режим, установить переключатель в положение «Автомат». При этом зажигается светодиод «Автомат», светодиод «Ручной» погашен.

При выборе режима «Автомат» открывается клапан фильтра грубой очистки в модуле фильтра очистки (ФО). Управление, контроль и индикация возложены на общий микроконтроллер.

5. Переключателем «Операция» выбрать основную операцию — отмывка цистерн, установить переключатель в положение «Мойка». При этом зажигается светодиод «Мойка», светодиод «Споласкивание» погашен. При выборе режима «Мойка» в расходной емкости моющего раствора (РЕМР) открывается клапан подачи моющего раствора. Управление, контроль и индикация возложены на общий микроконтроллер.

6. Необходимо произвести проверку условий работы комплекса внутренней обработки котлов цистерн. Прежде чем начнется подача моющего раствора для отмывки цистерн, следует определить температуру моющего раствора и наличие максимальной заполненности расходной емкости. Если температура не достигает требуемой (65єС), местное устройство управления РЕМР осуществляет подогрев моющего раствора до заданной температуры. Контроль соответствия измеряемой и заданной температур производится общим микроконтроллером (comPIC).

Если уровень моющего раствора не достигает максимального, устройство управления РЕМР дозаполняет емкость. Контроль соответствия уровня моющего раствора максимальному осуществляется общим микроконтроллером АРМ. Если проверка пройдена, зажигается светодиод «Готовность». Если производится подогрев моющего раствора, зажигается светодиод «Подогрев». Если производится дозаполнение РЕМР, зажигается светодиод «Заполнение». На SKKU-устройстве производится индикация вышеприведенных сообщений. Контроль и индикацию обеспечивает общий микроконтроллер АРМ.

7. По готовности появляется возможность нажать кнопку «ПУСК» и запустить операцию «Мойка» в работу. Если произведен запуск системы в работу, зажигается светодиод «Работа», светодиод «Сбой» погашен. При этом на время работы блокируются тумблера «Режим» и «Операция». Управление, контроль, и индикация обеспечивается общим микроконтроллером АРМ.

По нажатию кнопки «ПУСК» на каждом рабочем месте включаются:

-напорный насос (СОВРМ);

-откачивающий насос (МО);

-затвор слива (ФО).

Включение насосов контролируется срабатыванием соответствующих датчиков потока. Контроль и управление осуществляется местным микроконтроллером АРМ на каждом рабочем месте.

8. Время осуществления операции «Мойка» определяется интеллектуальным датчиком, который определяет концентрацию нефти в водонефтяной эмульсии. Процесс мойки осуществляется до того, пока концентрация нефти в водонефтяной эмульсии не достигнет нормы.

9. По окончании операции «Мойка» закрывается клапан подачи моющего раствора в РЕМР (comPIC), отключаются напорные насосы (LocPIC).

Откачивающий насос отключается по срабатыванию датчика потока (lоcPIC). При этом общий микроконтроллер включает на 5 минут насос дооткачки в МО. При завершении интервала дооткачки закрывается затвор слива в ФО. Управление и контроль осуществляется как общим, так и местными микроконтроллерами.

10. Операция «Мойка» завершена, загорается светодиод «Выполнено».

11. Операция споласкивания выполняется аналогично, но со следующими изменениями.

Вместо операции «Мойка» выбирается операция «Споласкивание». При этом зажигается светодиод «Споласкивание», светодиод «Мойка» погашен. При этом открывается клапан подачи теплой воды из расходной емкости споласкивающей воды (РЕСВ).

Проверка условий работы осуществляется контролем заданной температуры и наличием максимального уровня в РЕСВ. Время осуществления споласкивания составляет 15 минут.

12. По окончании операций мойки и споласкивания автоматически осуществляется дегазация и сушка цистерн. Длительность операции составляет 15 минут.

13. Заключительные операции. По выполнении основных операций необходимо вручную отсоединить моющую машинку TZ 68, закрыть люк цистерны, поднять переходной мостик, вручную отсоединить устройство нижнего слива УСН-150Р. При этом на каждом рабочем месте зажигается светодиод «Свободно» и общий «Разрешено».

14. В АРМ аппаратчика-промывальщика предусмотрены аварийные кнопки: общая «Стоп» (контроль осуществляется общим микроконтроллером), местные «Останов» (на каждом рабочем месте). При нажатии соответствующей кнопки производится зажигание светодиодов «Стоп» (ComPIC) и «Останов» (locPIC).

обработка котел микроконтроллер датчик

2.1 Размещение цепей управления

1. Тумблер выбора режима работы.

Имеет значения «Ручной"/"Автомат». Размещается в СОВРМ, обеспечивается ComPIC. Управляет выбором автоматизированной работой комплекса внутренней отмывки цистерн.

2. Тумблер выбора операции.

Имеет значение «Мойка"/"Споласкивание». Размещается в СОВРМ, обеспечивается ComPIC. Управляет подключением соответствующей системы подачи моющего раствора или споласкивающей воды.

3. Контакт включения клапана фильтра грубой очистки. Располагается в модуле ФО, обеспечивается comPIC.

4. Контакт управления клапаном подачи моющего раствора. Располагается в модуле РЕМР и обеспечивается comPIC. Разрешает подачу моющего раствора в систему отмывки.

5. Контакт управления клапана подачи споласкивающей воды. Располагается в модуле РЕСВ и обеспечивается comPIC. Разрешает подачу моющего раствора в систему отмывки.

6. Кнопка «Пуск». Размещается в СОВРМ и обеспечивается comPIC. Запускает систему отмывки в работу.

7. Контакт управления напорным насосом. Размещается на каждом рабочем месте СОВРМ и обеспечивается каждым locPIC. Включает подачу моющего раствора или споласкивающей воды на каждую моющую машинку.

8. Контакт управления откачивающим насосом. Размещается в откачивающем модуле (МО), обеспечивается каждым locPIC. Включает/отключает откачивающие насосы в МО.

9. Контакт управления затвором слива. Размещается в МО и обеспечивается каждым locPIC.

10. Контакт управления насосом дооткачки. Является дополнительным элементом откачивающей системы, размещается в МО и обеспечивается comPIC.

11. Кнопка «Стоп». Кнопка аварийного отключения системы, размещается в СОВРМ и обеспечивается comPIC.

12. Кнопка «останов». Кнопка аварийного отключения системы на каждом рабочем месте СОВРМ и обеспечивается каждым locPIC.

В таблице 1 приведена сводная информация по управляющим цепям АРМ.

Таблица 1 — Цепи управления

Наименование

Подключение

Кол-во

Обеспечение

Интерфейс

Линия

Система

Устройство управления

1

Выбор режима «Ручной"/"Автомат»

Тумблер

1

1

СОВРМ

comPIC

2

Выбор операции «Мойка"/ «Споласкивание»

Тумблер

1

1

СОВРМ

comPIC

3

Управление клапаном фильтра грубой очистки

Контакт управления мощным реле

1

1

ФО

comPIC

4

Управление клапаном подачи моющего раствора

Контакт управления мощным реле

1

1

РЕМР

comPIC

5

Управление клапаном подачи споласкивающей воды

Контакт управления мощным реле

1

1

РЕСВ

comPIC

6

Кнопка «Пуск»

Кнопка

1

1

СОВРМ

comPIC

7

Управление напорным насосом

Контакт управления мощным реле

1

1

СОВРМ

locPIC

8

Управление откачивающим насосом

Контакт управления мощным реле

1

1

МО

locPIC

9

Управление затвором слива

Контакт управления мощным реле

1

1

МО

locPIC

10

Управление насосом дооткачки

Контакт управления мощным реле

1

1

МО

comPIC

11

Кнопка «Стоп»

Кнопка

1

1

СОВРМ

comPIC

12

Кнопка «Останов»

Кнопка

1

1

СОВРМ

locPIC

Как видно из таблицы 1 для comPIC требуется 8 управляющих цепей, для locPIC требуется 4 управляющие цепи.

2. 2 Размещение цепей контроля

1. Контакт подключения УСН-150Р.

Размещается в системе обеспечения нижнего рабочего места (СОНРМ). Три контакта на одно устройство УСН-150Р. Осуществляет проверку подключения/отсоединения УСН-150Р, а также участие в отмывке цистерны на данном рабочем месте. Обеспечивается местным микроконтроллером (locPIC).

2. Контакт установки переходного мостика на цистерну.

Размещается в системе обеспечения верхнего рабочего места СОВРМ на цистерну. Два контакта на одно рабочее место. Осуществляет проверку установки/подъема переходного мостика. Обеспечивается locPIC.

3. Контакт подключения моющей машинки TZ 68 на горловину цистерны.

Три контакта на одну TZ 68. Осуществляет проверку подключения/отсоединения моющей машинки, а также участие в отмывке цистерны на данном рабочем месте. Размещается в СОВРМ. Обеспечивается locPIC.

4. Датчик температуры моющего раствора. Размещается в РЕМР, обеспечивается comPIC. Участвует в разрешении операции «Мойка».

5. Датчик максимального уровня моющего раствора. Размещается в РЕМР, обеспечивается comPIC. Участвует в разрешении операции «Мойка».

6. Датчик температуры споласкивающей воды. Размещается в РЕСВ, обеспечивается в comPIC. Участвует в разрешении операции «Споласкивание».

7. Датчик контроля слива. Размещается в СОНРМ, обеспечивается locPIC. Используется для определения концентрации нефти в сливной воде.

8. Датчик максимального уровня споласкивающей воды. Размещается в РЕСВ, обеспечивается comPIC. Участвует в разрешении операции «Споласкивание».

9. Датчик потока напорного насоса. Размещается в СОВРМ. Контролирует работу системы подачи моющего раствора или споласкивающей воды. Обеспечивается каждым locPIC.

10. Датчик потока откачивающего насоса. Размещается в откачивающем модуле (МО). Контролирует работу системы откачки загрязненного раствора или воду каждым locPIC.

В таблице 2 приведена сводная информация по контрольным цепям АРМ.

Таблица 2 — Контрольные цепи

Наименование

Подключение

Кол-во

Обеспечение

Интерфейс

Линия

Система

Устройство управления

1

Подключение УСН-150Р

Контакт

1

3

СОНРМ

LocPIC

2

Контроль переходного мостика

Контакт

1

2

СОВРМ

LocPIC

3

Подключение моющей машинки TZ 68

Контакт

1

3

СОВРМ

LocPIC

4

Температура моющего раствора

MicroLan

1(2)

1

РЕМР

comPIC

5

Максимальный уровень моющего раствора

Контакт

1

1

РЕМР

comPIC

6

Температура споласкивающей воды

MicroLan

1(2)

1

РЕСВ

comPIC

7

Контроль слива

MicroLan

1

3

СОНРМ

LocPIC

8

Максимальный уровень споласкивающей воды

Контакт

1

1

РЕСВ

comPIC

9

Датчик потока напорного насоса

Контакт

1

1

СОВРМ

LocPIC

10

Датчик потока откачивающего насоса

Контакт

1

1

МО

LocPIC

Как видно из таблицы 2 для comPIC требуется 4 контролирующие цепи. Для LocPIC требуется 6 контролирующих цепей.

2.3 Размещение цепей индикации

1. «УСН подключено» — загорается на каждом рабочем месте СОВРМ, подтверждает подключение УСН-150Р В каждом СОНРМ. Обеспечивается locPIC.

2. «Мостик установлен» — загорается на каждом рабочем месте СОВРМ, подтверждает установку мостика на цистерну. Обеспечивается locPIC.

3. «Машинка установлена» — загорается на каждом рабочем месте СОВРМ, подтверждает подключение TZ 68 на горловину цистерны. Обеспечивается locPIC.

4. Режим работы «Автомат"/ «Ручной». Соответствующий светодиод загорается при выборе соответствующего режима. Обеспечивается comPIC.

5. Операция «Мойка"/ «Споласкивание». Светодиод операции загорается при выборе соответствующего режима. Обеспечивается comPIC.

6. «Готовность». При выполнении предварительных условий: заданная температура, максимальный уровень, зажигается светодиод «Готовность». Обеспечивается comPIC.

7. «Подогрев"/"Заполнение». Данный светодиод зажигается при несоблюдении одного или двух необходимых условий, и иллюстрируют происходящие операции. Обеспечивается comPIC.

8. «Работа"/"Сбой». По нажатию кнопки «Пуск» указывается текущее рабочее состояние системы.

9. «Выполнено». При завершении операции мойки или споласкивания и отключения откачивающего и дооткачивающего насосов зажигается данный светодиод. Обеспечивается comPIC.

10. «Стоп». Загорается при нажатии кнопки «Стоп». Обеспечивается comPIC.

11. «Останов». Загорается при нажатии на рабочем месте кнопки «Останов». Обеспечивается locPIC.

12. «Простой». При не участии рабочего места в операциях мойки ли споласкивания (то есть при невыполнении предварительных операций: не подключены УСН-150Р, TZ 68 и не опущен мостик). Обеспечивается locPIC.

13. «Свободно». Зажигается при соблюдении заключительных операций и разрешает уборку трех цистерн с комплекса. Обеспечивается comPIC.

14. «Чисто». Зажигается при соблюдении заключительных операций на каждом рабочем месте и указывает на неподключенное (свободное) состояние цистерн. Обеспечивается каждым locPIC.

15. Операции индикации, связанные с comPIC (4−10,13) отображаются на ЖКИ-модуле. Кроме того на ЖКИ-модуле отображается температура окружающей среды и время до окончания текущей фазы работы.

В таблице 3 приведена сводная информация по цепям индикации АРМ.

Таблица 3 — Сводная информация по цепям индикации АРМ.

Наименование

Подключение

Кол-во

Обеспечение

Интерфейс

Линия

Система

Устройство

управления

1

«УСН подключено»

Светодиод

1

1

Локальное РМ

locPIC

2

«Мостик установлен»

Светодиод

1

1

Локальное РМ

locPIC

3

«Машинка установлена»

Светодиод

1

1

Локальное РМ

locPIC

4

4. 1

4. 2

Режим

«Автомат»

«Ручной»

ЖКИ светодиод

2

2

Общее РМ

comPIC

5

Операция

«Мойка"/

«Споласкивание»

ЖКИ светодиод

2

2

Общее РМ

comPIC

6

«Готовность»

ЖКИ светодиод

1

1

Общее РМ

comPIC

7

7. 1

7. 2

Неготовность

«Подогрев»

«Заполнение»

ЖКИ светодиод

2

2

Общее РМ

comPIC

8

8. 1

8. 2

Состояние

«Работа»

«Сбой»

ЖКИ светодиод

2

2

Общее РМ

comPIC

9

«Выполнено»

ЖКИ светодиод

1

1

Общее РМ

comPIC

10

«Стоп»

ЖКИ светодиод

1

1

Общее РМ

comPIC

11

«Свободно»

ЖКИ светодиод

1

1

Общее РМ

comPIC

12

«Останов»

Светодиод

1

1

Локальное РМ

locPIC

13

«Простой»

Светодиод

1

1

Локальное РМ

locPIC

14

«Чисто»

Светодиод

1

1

Локальное РМ

locPIC

Как видно из таблицы 3 для comPIC требуется 12 линий индикации. Для locPIC требуется 6 линий индикации.

2.4 Дополнительные цепи

Дополнительные цепи необходимы для обеспечения работы микроконтроллерных устройств locPIC и comPIC:

— Подключения ЖКИ-модуля на comPIC, предполагается использование I2C-интерфейса;

— Обеспечение связи между comPIC и locPIC, предполагается использование последовательного интерфейса на обоих сторонах (RS-485);

— Обеспечение связи между comPIC и общим пультом управления комплекса;

— Цепи задающего генератора;

— Цепи сброса микроконтроллера;

— Цепи питания;

— Температура окружающей среды (comPIC, MicroLan-интерфейс);

— Цепь Real-Time генератора — comPIC.

В таблице 4 приведена информация по дополнительным цепям микроконтроллеров.

Таблица 4 — Дополнительные цепи

Наименование

Подключение

Кол-во

Обеспечение

Интерфейс

Линия

locPIC

comPIC

1

ЖКИ-модуль

I2C

2

1

-

+

2

Связь между микроконтроллерами

Последовательный (RS-485)

4

1

+

+

3

Задающий генератор

Линия

2

1

+

+

4

Сброс

Линия

1

1

+

+

5

Цепи питания

Линия

2

1

+

+

6

Связь между comPIC и пультом управления

Последовательный

4

1

-

+

7

Real-Time генератор

Линия

2

1

-

+

Как видно из таблицы 4 для comPIC требуется 17 линий. Для locPIC требуется 9 линий.

Таким образом, общее устройство comPIC должно иметь не меньше 41 линии; для locPIC требуется не менее 24 линий.

Рисунок 7 — Функциональная схема устройства управления

3. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ

Согласно рассмотренному ранее принципу функционирования (смотрите главу 2), устройство управления АРМ аппаратчика-промывальщика промывочно-рециркуляционной станции состоит из трех локальных микроконтроллеров (locPIC), обслуживающих каждое рабочее место, и одного общего микроконтроллера (comPIC), управляющего и контролирующего основными операциями мойки и споласкивания, а также осуществляющего передачу данных о ходе процесса на пульт управления комплекса.

В качестве локального и общего микроконтроллеров предполагается использование среднего (PIC16) и старшего (PIC18).

3.1 Локальный микроконтроллер

В качестве локального микроконтроллера (LocPIC) используем микроконтроллер PIC16F767.

Рисунок 8 — Локальный микроконтроллер (LocPIC)

Характеристика микроконтроллера:

— высокоскоростная RISС-архитектура;

— 35 инструкций;

— все команды выполняются за один цикл, кроме инструкций переходов,

выполняемых за два цикла;

— тактовая частота:

— DC- 20МГц, тактовый сигнал;

— DC-200нс, один машинный цикл;

— до 8К х14слов FLASH памяти программ;

— до 368×8 байт памяти данных (ОЗУ);

— до 256×8 байт EEPROM памяти данных;

— совместимость по выводам с PIC16C73B/74B/76/77;

— система прерываний (до 14 источников);

— 8-уровневый аппаратный стек;

— прямой, косвенный, и относительный режим адресации;

— сброс по включению питания (POR);

— таймер сброса (PWRT) и таймер ожидания запуска генератора (OST)после включения питания;

— сторожевой таймер WDT с собственным RC генератором;

— программируемая защита памяти программ;

— режим энергосбережения SLEEP;

— выбор параметров тактового генератора;

— высокоскоростная, энергосберегающая CMOS FLASH/EEPROM технология;

— полностью статическая архитектура;

— программирование в готовом устройстве (используется два вывода микроконтроллера);

— широкий диапазон напряжений питания от 2 В до 5. 5В;

— повышенная нагрузочная способность портов ввода/вывода (25мА);

— малое энергопотребление:

— <0. 6мА, 3. 0 В, 4. 0МГц;

— 20мкА, 3. 0 В, 32кГц;

— < мкА в режиме энергосбережения;

Характеристики периферийных модулей:

— таймер 0: 8-разрядный таймер/счетчик с 8-разрядным программируемым предделителем;

— таймер 1: 16-разрядный таймер/счетчик с возможностью подключения внешнего резонатора;

— таймер 2: 8-разрядный таймер/счетчик с 8-разрядным программируемым предделителем и выходным делителем;

— два модуля сравнение/захват/ШИМ (ССР):

— 16-разрядный захват (максимальная разрешающая способность 12. 5нс);

— 16-разрядное сравнение (максимальная разрешающая способность 200нс);

— 10-разрядный ШИМ;

— многоканальное 10-разрядное АЦП;

— последовательный синхронный порт MSSP;

— ведущий/ведомый режим SPI;

— ведущий/ведомый режим I2C;

— последовательный синхронно-асинхронный приемопередатчик USART с поддержкой детектирования адреса;

— ведомый 8-разрядный параллельный порт PSP с поддержкой внешних сигналов -RD,-WR,-CS (только в 40/44-выводных микроконтроллерах);

— детектор пониженного напряжения (BOD) для сброса по снижению напряжения питания (BOR).

Рисунок 9 — Параметры LocPIC

Рисунок 10 — Цоколевка PIC16F767

Рисунок 11 — Сравнение характеристик микроконтроллеров

Рисунок 12 — Структурная схема PIC16F767

Локальный микроконтроллер занимается обслуживанием одного из трех рабочих мест. В таблице 5 приведено описание выводов микроконтроллера.

Таблица 5 — Описание выводов микроконтроллера

Наименование

Назначение

Интерфейс

Направление

Вывод микроконтроллера

1

Управление напорным насосом

У

Контакт управления мощным реле

out

RC0−11

2

Управление откачивающим насосом

У

Контакт управления мощным реле

out

RA1−3 RC1−12

3

Управление затвором слива

У

Контакт управления мощным реле

out

RA2- RC2−13

4

Подключение УСН-150Р

К

Контакт

in

RB3−24

5

Контроль переходного мостика

К

Контакт

in

RB4−25

6

Подключение TZ 68

К

Контакт

in

RB5−26

7

Датчик потока напорного насоса

К

Контакт

in

RB1−22

8

Датчик потока откачивающего насоса

К

Контакт

in

RB2−23

9

«УСН подключено»

Н

Светодиод

out

RA0−2

10

«Мостик установлен»

Н

Светодиод

out

RA1−3

11

«Машинка установлена»

Н

Светодиод

out

RA2−4

12

«Останов»

Н

Светодиод

out

RA3−5

13

«Простой»

Н

Светодиод

out

RA4−6

14

«Чисто»

Н

Светодиод

out

RA5−7

15

Сеть RS 485

Д

Микросхема RS-485

in/out

RC6/TX/CK-17 RC6−16

RC7/RX/DT-18

16

Задающий генератор

Д

Линия

in/out

RA6/OSC2/CLKO

RA7/OSC1/CLKI

17

Сброс

Д

Линия

in

MCLK/RE3−1

18

Цепи питания

Д

Линия

in

Vdd-20 vss-8,19

19

Кнопка «Останов»

У

Контакт

in

RB0/INT-21

Таблица 6 — Описание функций микроконтроллера

Обозначение

DIP

SOIC

Тип буфера

Описание

OSC1/CLK IN

9

9

ST/CMOS*

Вход генератора/ вход внешнего тактового сигнала

OSC2/CLKOUT

10

10

Выход генератора. Подключается кварцевый резонатор. В RC режиме тактового генератора на выходе OSC2 присутствует тактовый сигнал CLKOUT, равный Fosc/4.

MCLR/Vfp

1

1

ST

Вход сброса микроконтроллера или вход напряжения программирования. Сброс микроконтроллера происходит при низком готическом уровне сигнала на входе.

Двунаправленный порт ввода/вывода PORTA.

RAO/AN 0 RA1/AN1

2

3

2

3

TTL

RAO может быть настроен как аналоговый канал 0 RA1 может быть настроен как аналоговый канал 1.

RA2/AN2/VREF-

4

4

TTL

RA2 может быть настроен как аналоговый канал 2 или вход отрицательного опорного напряжения.

RA3/AN3/Vref.

5

5

TTL

RA3 может быть настроен как аналоговый канал 3 или вход положительного опорного напряжения.

RA4/0CKI RA5/-SS/AN4

6

7

6

7

ST TTL

RA4 может использоваться в качестве входа внешнего тактового сигнала для TMR0. Выход с открытым стоком. RA1 может быть настроен как аналоговый канал 1 или вход выбора микросхемы в режиме ведомого SPI.

RSO/INT RB1

21

22

21

22

TTUST:, TTL

Двунаправленный порт ввода/вывода PORTB. PORTB имеет программно подключаемые подтягивающие резисторы на входах. RB0 может использоваться в качестве входа внешних прерываний

RB2

23

23

TTL

RB3/PGM

24

24

TTL

RB3 может использоваться в качестве входа для режима низковольтного программирования

RB4

25

25

TTL

Прерывания по изменению уровня входного сигнала

RB5

26

26

TTL

Прерывания по изменению уровня входного сигнала

RB6/PGC

27

27

TTL/ST12*

Прерывания по изменению уровня входного сигнала или вывод для режима внутрисхемной отладки ICO

RB7/PGD

28

28

TTUST12'

Тактовый вход в режиме программирования. Прерывания по изменению уровня входного сигнала или вывод для режима внутрисхемной отладки ICD. Вывод данных в режиме программирования

RC0/T1OSO/T1CKI

11

11

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода PORTC. RC0 может использоваться в качестве выхода генератора TMR1 или входа внешнего тактового сигнала для TMR1

RC1/T10SI/CCP2

12

12

ST

RC1 может использоваться в качестве входа генератора для TMR1 или вывода модуля ССР2

RC2/CCP1

13

13

ST

RC2 может использоваться в качестве вывода модуля ССР1

RC3/SCK/SCL

14

14

ST

RC3 может использоваться в качестве входа/выхода тактового сигнала в режиме SPI и ГС

RC4/SDI/SDA

15

15

ST

RC4 может использоваться в качестве входа данных в режиме SPI или вход/выход данных в режиме гС

RC5/SD0

16

16

ST

RC5 может использоваться в качестве выхода данных в режиме SPI

RC6/TX/CK

17

17

ST

RC6 может использоваться в качестве вывода передатчика USART в асинхронном режиме или вывода синхронизации USART в синхронном режиме

RC7/RX/DT

18

18

ST

RC7 может использоваться в качестве вывода приемника USART в асинхронном режиме или вывода данных USART в синхронном режиме

Vss

8, 19

8,19

-

Общий вывод для внутренней логики и портов ввода вывода

Voo

20

20

-

Положительное напряжение питания для внутренней логики и портов ввода/вывода

3.2 Главный микроконтроллер

В качестве главного микроконтроллера (comPIC) используем микроконтроллер PIC18F6527.

Рисунок 13 — Главный микроконтроллер comPIC

Характеристика микроконтроллера:

Высокоскоростной RISC микроконтроллер:

* оптимизированная архитектура и система команд для написания программ на языке с;

* система команд совместима с командами семейств PIC16C, PIC17C и PIC18C;

* линейное адресное пространство памяти программ 32 кбайта;

* линейное адресное пространство памяти данных 1,5 кбайт;

Быстродействие до 10MIPS:

— тактовая частота от DC до 4МГц;

— тактовая частота в режиме PLL от 4МГц до 10МГц 16-раз рядные команды, 8-разрядные данные. Система приоритетов прерываний. Аппаратное умножение 8×8 за один машинный цикл.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой