Система автоматизации процесса гидрирования бензола, страница 11

• диагностика метроло­гических характерис­тик системы;

•  формирование базы данных по результатам 30 измерений;

• определения скорости измерения температуры в каждой точке измерения;

•  распечатка результатов для любого из 30 измерений;

• построение графиков изменения температуры в каждой точке контроля.

Сложность управления трубчатым реактором заключается том, что необходимо управлять распределением параметра (чаще всего температуры) по длине реактора, а управление является сосредоточенным (например, изменение температуры ре-ионной смеси на входе в реактор или температуры теплоносителя в рубашке). Для лучшего решения этой задачи рубаш­ку реактора в ряде случаев делают секционированной по длине аппарата, а температуру в каждой из секций регулируют само­стоятельно. В качестве переменной, по которой ведется стабили­зация температуры в реакторе, часто выбирают ее максималь­ное значение. При этом либо в систему регулирования включа­ют специальный блок выбора максимума (обеспечивающий ав­томатическое подключение к стабилизирующему регулятору датчика максимальной температуры в реакторе), либо подключают к регулятору температурный датчик, установленный по длине реактора в зоне, где обычно достигается максимальная температура.

Более предпочтительна схема (рис. 2.3), в которой значение максимальной температуры по длине реактора используют в си­стеме аварийной защиты, срабатывающей при превышении мак­симально допустимого значения, а входной величиной ре­гулятора температуры служит значение температуры в точке с максимальной чувствительностью. Однако при этом необходи­мо осуществлять автоматический выбор датчиков соответст­вующих максимальным температуре и чувствительности, что может оказаться достаточно сложным.

Исходные                             Продукты

реагенты                                 реакции

                                                  Система аварийной защиты.реактора   

Рис. 2.3. Пример системы регулирования температуры в трубчатом реакторе: 1 - блок выбора максимума (); 2 - регулятор температуры; 3 -блок выбора мак­симума температуры; 4 - блок аварийной сигнализации.

Применение средств вычислительной техники позволяет ис­пользовать при управлении трубчатыми реакторами интеграль­ные оценки распределенного температурного профиля реактора. Так, при аварийной защите трубчатого реактора полимериза­ции этилена в АСУ «Полимир» используют площадь 5 под тем­пературным профилем по длине реактора (рис.2.4).

Рис. 2.4. Оценка площади под тем­пературным профилем по длине труб­чатого реактора для аварийной за­щиты

Расчет этой площади осуществляется по показаниям датчиков температуры, установленных по длине реактора. Число таких датчиков составляет около 80. Исследование математической модели это­го реактора позволило определить критическое значение площа­ди S_кр, при превышении которого в реакторе возникают неустой­чивые режимы. Алгоритм защиты реактора предусматривает сравнение текущего значения площади S с S_кр. При S_кр≥S_кр происходит срабатыва­ние системы защиты реактора от аварий.

Важнейшими задачами яв­ляются стабилизация качест­ва получаемых продуктов и управление производитель­ностью химических реакторов. Решение этих задач в значи­тельной мере сдерживается отсутствием соответствующих датчиков. Однако применение средств вычислительной техни­ки для контроля и управле­ния химическими реакторами

позволяет использовать различные косвенные показатели, по ко­торым с помощью моделей рассчитывают производительность реактора и показатели качества продукта, используемые при управлении процессом. Так, в АСУ «Полимир» ма­тематическую модель реактора используют для контроля теку­щей производительности реактора. В этой же системе качеством получаемого в трубчатом реакторе полимера управляют с помощью специальной адаптивной системы регулирования (рис. 2.5), в которой качество полимера определяется по ма­тематической модели реактора на основе измерения его входных параметров (расход смеси, температура по длине реактора и др.). Модель для расчета основного показателя ка­чества получаемого полимера - индекса расплава - представ­ляет собой регрессионное уравнение, коэффициенты которого периодически уточняют по данным лабораторных анализов, вво­димых в управляющий вычислительный комплекс.