Описание существующего на предприятии способа управления и системы управления технологическим процессом (технологическим параметром процесса), включая технические средства, страница 2

Регулируемый параметр – плотность зеленого щелока, должен находиться в диапазоне 1145 ± 35 кг/м³, согласно режимной карте котла (см. Приложение)

Значение сигнала с датчика плотности зеленого щелока, мА	Плотность зеленого щелока, кг/м3
4	0
20	1200

Диапазон измерения датчика 1200 кг/м³, класс точности g = ±1%, следовательно , поэтому датчик подходит по своим параметрам.

Регулирующий орган

Расход слабого белого щелока, м3	Степень открытия, %
0	0
60	100

Исполнительный механизм МЭО

Расход слабого белого щелока, м3	Угол поворота ИМ, град
0	0
60	90

После проведенных расчетов зависимости плотности зеленого щелока от изменения расхода слабого белого щелока при постоянном расходе плава, был получен следующий график.

Степень открытия Р.О.,%	Плотность З.Щ., кг/м3
80	1177
90	1060

Данный график показывает, что при открытии регулирующего органа подачи слабого белого щелока в баки-растворители на 10% при постоянном расходе плава приведет к изменению плотности зеленого щелока на выходе из них на 117кг/м³.

5. Выбор и обоснование способа и системы управления для условий предприятия, улучшающего технико-экономические, экологические и прочие показатели технологического процесса

Предлагается новый способ управления плотностью зеленого щелока, который заключается в измерении текущей плотности, сравнении ее с заданным значением, и по величине рассогласования осуществляется управление производительностью клапана, дополнительно вводится коррекция величины задания регулятору по изменению температуры в баке плава (см. рис. 6).

Рис. 6 Алгоритмическая структурная схема ОУ

W_об(р) – передаточная функция объекта управления;

W_об5(р) – передаточная функция объекта управления температуры зеленого щелока;

W_Д(р) – передаточная функция датчика измерения плотности з.щ.;

W_Дt(р) – передаточная функция датчика измерения температуры з.щ.;

W_К.З.(Р) – передаточная корректирующего звена;

W_ИМ(Р) – передаточная функция исполнительного механизма;

W_РО(Р) – передаточная функция регулирующего органа (клапана);

W_рег(Р) – передаточная функция регулятора;

W_Ф(Р) – передаточная функция фиксатора;

Предлагаемый способ управления улучшит:

·  качество процесса регулирования плотности зеленого щелока;

·  устойчивость работы оборудования (насосов трубопроводов);

·  снизит вероятность аварийного останова;

Для измерения температуры в баке плава предлагаю использовать термопреобразователь ТСМУ-205-4/160-0…150С-0,5%-ГП с унифицированным выходным сигналом, монтажная длина 160мм,диапазон измеряемой температуры 0..150С. Предел допускаемой основной приведенной погрешности 0,5%; с Госповеркой. ТУ 4227-003-13282997-95.Гильза защитная. Монтажная длина 200мм. Материал Ст. 12Х18Н10Т  г. Челябинск концерн «Метран»

·  Высокие метрологические характеристики

·  Стабильность

·  Износостойкость

Подходящие показатели по отношению цена/качество/ремонтопригодность.

6. Разработать функциональную и техническую структуры автоматической системы управления технологическим процессом с определением технических средств. Спецификация технических средств предлагаемой системы управления

Требования к системе

Распределение функций АСУ должно быть выполнено с целью достижения высокой устойчивости системы к отказам ее структурных компонентов и сочетания с функциями принятия решений по управлению технологическим процессом.

В целях повышения надежности функционирования АСУ должно быть предусмотрено резервирование ее структурных компонентов.

АСУ должна быть реализована в виде структуры, состоящей из определенного количества функциональных подсистем и отражающей принципы декомпозиции АСУ, как по технологическому признаку, так и в соответствии с иерархией реализуемых задач управления.

Нижний уровень

Нижний уровень должен решать задачи сбора информации с датчиков технологических параметров, контроль исправности датчиков и линий связи, контроль параметров и сигнализация об отклонениях их за допустимые технологические пределы, а также передачи их в АСУ верхнего уровня.

Верхний уровень

Верхний уровень АСУ выполняет функции диалогового взаимодействия с оператором, включающие в себя отображение, накопление и анализ данных по измеренным параметрам объекта управления, рассчитанным значениям параметров.

Рис.7 Техническая структура автоматической системы управления технологическим процессом