На уровне 0 находятся датчики, осуществляющие прием сигналов непосредственно от процесса и передачу их на 1 уровень, а также и исполнительные механизмы.
На уровне 1 находятся устройства связи с объектом ET-200M, которые принимают, выдают на объект группу аналоговых и дискретных сигналов, а также имеют связь через интерфейсные модули с системой 2 уровня с применением интерфейса ProfibusDP.
На уровне 2 находятся система управления технологическим процессом на базе контроллера S7-417-4H с функцией резервирования управления и связи с 1 и 3 уровнями, осуществляющая также связь с 3 уровнем.
На уровне 3 располагаются операторские станции ПЭВМ, которые обеспечивают диспетчеризацию технологического процесса.
Структура системы управления показана на структурной схеме комплекса технических средств (АПП.000002.173 А1).
Система предусматривает следующие виды управления:
- супервизорное (использование центральной рабочей станции для воздействия на регулирующие контроллеры для запуска, останова оборудования, регулирования уставок, отображения и хранения информации технологических параметров);
- автоматическое (использование микропроцессорных контроллеров в качестве непосредственных элементов контроля и управления);
- ручное дистанционное;
- ручное местное (управление пуском).
2.6.2 Обоснование выбора технических средств АСУТП
При выборе технических средств АСУ ТП, необходимо учесть следующие основные требования:
- технологические;
- системные;
- экономические;
- монтажно-эксплуатационные.
2.6.2.1 Технологические требования
Технологические требования зависят от характеристики объекта автоматизации и определяются [55]:
- по виду измеряемого параметра. Каждый датчик выбран в соответствии с видом измеряемого параметра (температуры, давления, расхода, уровня и т.д.);
- по величине параметра. В соответствии с этим требованием рекомендуемый диапазон шкалы прибора выбирается таким образом, чтобы значение измеряемого параметра находилось в третьей четверти диапазона;
- по характеру измеряемой среды. В соответствии с этим требованием каждый датчик и регулирующий орган выбирался для конкретной среды. Так, например, для датчика давления на линии хлора, для предотвращения коррозии частей контактирующих со средой предусмотрены выбор и установка разделительного сосуда. Остальные датчики и регулирующие органы отвечают требованиям, предъявляемым к ним в соответствии с контактируемой средой. Основными средами являются газы и жидкости.
- по характеру окружающей среды. Установка находится в цехе, следовательно, к техническим средствам не предъявляются жесткие климатические требования. Характеристики окружающего оборудования (печь синтеза, скруббер, емкости) указывают на отсутствие влияющих ударно-вибрационных, биологических, радиационных факторов. Влияние электромагнитных факторов, оказываемых двигателями насосов, снижается до минимума установкой датчиков на необходимом расстоянии;
- по конструктивным характеристикам технологического оборудования, трубопроводов, в соответствии с которыми, регулирующие органы выбирались с учетом номинального диаметра трубопроводов (расчет исполнительного устройства см.п.2.6.3);
- по месту установки прибора или отборного устройства. В соответствии с этими требованиями отборные устройства выбирались прямого или углового типа;
- по размещению объекта. В соответствии с этим требованием все импульсные и командные линии сведены до минимума выбором датчиков давления Метран-100-ДИ, а также выбором позиционеров для исполнительных механизмов.
2.6.2.2 Системные требования
Системные требования зависят от [55]:
- серийности выпуска современных отечественных и импортных технических средств. Технические средства промышленной группы «Метран» и фирмы Siemens, выбранные в проекте, являются одними из наиболее распространенных в России, и имеют большую серийность выпуска;
- вида потребляемой энергии. Все технические средства, за исключением позиционеров (комбинированный вид энергии) и исполнительных механизмов (пневматический вид энергии) потребляют электрический вид энергии;
- надежности. Средняя наработка на отказ для датчиков давления (Метран-100) – 150000 ч, для расходомеров (Метран-350) – 150000 ч; гарантийный срок для датчиков давления – 12 лет, для расходомеров – 18 лет[32] (расчет надежности см.п.2.6.6);
- унификации входных и выходных сигналов. Сигналы являются унифицированными 4-20мА;
- энергетических параметров. Питание датчиков током частотой 50Гц;
- взаимозаменяемости составных частей. Для технических средств уровня 1 (см.п. 2.6.1) применяется блочно-модульный вид построения, существует возможность горячей замены;
- метрологических характеристик. Выбранные приборы имеют класс точности до 0,5 и допускаемой основной погрешности ±0,25;
- закона регулирования. Технические средства уровня 2 (см.п. 2.6.1) имеют возможность реализации П, ПИ, ПИД – законов регулирования (выбор закона регулирования концентрации соляной кислоты см.п.2.6.5);
- сертификации и взрывозащиты. Все выбранные технические средства, находящиеся во взрывоопасной зоне, имеют сертификат взрывозащиты – искробезопасная электрическая цепь;
- габаритных размеров и массы. Выбор технических средств не производился в соответствии с указанными требованиями.
2.6.2.3 Экономические требования
Экономические требования определяются стоимостной категорией и оптимальными соотношениями “цена/качество”, “цена/параметры”, “цена/производительность”, затраты на монтаж, сервисное обслуживание и др.
Так как в проекте мы не ограничены в финансовых аспектах, то экономические требования при выборе технических средств не учитывались [30].
2.6.2.4 Монтажно-эксплуатационные требования
Монтажно-эксплуатационные требования определяют [55]:
- особенности установки на объекте, технологическом трубопроводе. Эти требования формируются заводом изготовителем технических средств;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.