Система автоматизации процесса гидрирования бензола, страница 19

В схеме автоматизации использованы термопреобразователи фирмы «Jumo», сигнализаторы уровня и давления фирм «Kubeer» и «Herion», регулирующие клапаны фирмы «Samson» и контроллеры фирмы «Rockwell Automation». Сигнал с термопреобразователей поступает на щит искробезопасных барьеров и источников питания (ИББ и ИП) и далее на двухканальный искробезопасный барьер типа 1062, с которого сигнал напряжением 0-5 В постоянного тока вводиться в щит микропроцессорных контроллеров (МПК) и поступает в 16-ти канальный модуль ввода аналоговых сигналов SLC 500-1756-IF16, где преобразуется в цифровую форму. Далее по шине, объединяющей контроллеры SLC 500, он подается в контроллер SLC 500-1756-L30C, где осуществляется первичная обработка получаемых сигналов: фильтрация, аналитическая градуировка (масштабирование), контроль полных отказов информационно-измерительных каналов. В данных контроллерах для температуры в реакторе R501, соотношения расхода водорода и бензола осуществляется ПИД-преобразование. По промышленной шине ControlNet информация о состоянии процесса передается на верхний уровень АСУ ТП, где она архивируется (R), показывается на экране монитора рабочих станций оператора и мастера (I) и обрабатывается (Y)с целью получения графиков, таблиц и т.д. На верхнем уровне реализована система сигнализации (А) о выходе контролируемых технологических переменных за допустимые пределы. Изменение расхода охлаждающего масла и водорода осуществляется электропозиционером типа Samson 4763 и пневмоклапанном типа Samson 241-1. При превышении температурой в реакторе R501 отметки 390ْ С, срабатывает система защиты реактора (S), которая прерывает подачу смеси бензола и водорода в реактор. Для датчиков давления и расхода с выходным сигналом 4-20 мА типа Jumo dTRNS P02 DELTA используется  искробезопасный барьер типа 1026.

4.2 Синтез и анализ САР температурного режима реактора гидрирования бензола.

Синтез и анализ систем автоматического управления представляет собой достаточно сложную и трудоёмкую задачу. Однако разработка и появление ин­тегрированных пакетов программ по расчёту параметров настройки регулирую­щих, корректирующих устройств, прямых и интегральных показателей качества управления позволяет существенно упростить решение данной задачи. Одним из таких пакетов программ является система «Industrial Process Control-Computer Aided Design» (IPC - CAD), которая осуществляет оперативную настройку про­мышленных САР, их анализ и имитационное моделирование на IBM-совместимых персональных компьютерах.

Задача выбора структуры САР ввиду многообразия технологических, тех­нических и экономических требований к системе представляет собой плохо фор­мализуемую процедуру. Поэтому строгое решение задачи получения оптимальной структуры системы управления возможно лишь для достаточно идеализированно­го технологического объекта.

Определим динамические свойства обоих каналов:

для управляющего канала

для канала возмущения

Выбор типа регулирующего устройства осуществляется исходя из требова­ний к качеству управления и динамических свойств управляющего канала объек­та. Удовлетворительное качество управления можно получить в САР с регули­рующими устройствами, следующих типов, если выбирать их из условий:

- позиционный регулятор;

- непрерывный, импульсный регулятор;

- специальные регуляторы.

Таким образом, исходя из вышеперечисленных условий, можно сделать вы­вод о том, что для нашего управляющего канала самым оптимальным регули­рующим устройством является непрерывный регулятор.

Для регулирования нашей переменной наиболее подходит комбинированная САР, т.к. на управляемую переменную существенное влияние оказывает одно воз­мущающее воздействие, которое можно измерить.

4.2.1 Расчет параметров настройки регулятора в одноконтурной САР с помощью программы «IPC - CAD»

Исходные данные для расчета:

Передаточная функция управляющего канала ТОУ «положение регулирующего канала на трубопроводе подачи органического теплоносителя в верхнюю зону реактора - температура реакционной смеси в верхней зоне реактора».