Автоматизация производственных процессов производства этилсиликата (Глава 4 дипломного проекта)

Глава 4. Автоматизация производственных процессов

4.1. Автоматизация семисекционного абсорбера

В проекте предполагается автоматизация всех технологических процессов на базе использования современных микропроцессорных контроллеров – МПК. В частности, в данном разделе рассмотрена автоматизация 7-ступенчатого абсорбера для очистки раствора этилсиликата от паров НСl. Автоматизация выполнена на основании задания на проектирование (см. табл. 1), где перечислены регламентные значения параметров, требующих контроля и регулирования.

Автоматизация абсорбера выполнена с применением микропроцессорного контролера «ТКМ-52». Это отечественный, современный, моноблочный контролер, предназначенный для сбора, обработки информации, реализации функций контроля, регулирования, программно-логического управления. «ТКМ-52» может работать как автономно, так и в составе сложной распределенной АСУТП.

Вся информация о технологическом процессе протекающем в абсорбере выводится на пульт управления инженера-технолога, состоящего из МПК «ТКМ-52» и ПЭВМ. Все технологические параметры фиксируются на видеотерминале, наиболее важная информация выводится на печатающее устройство. Инженер-технолог может вмешиваться в процесс управления: менять программу управления, изменять задания по отдельным контурам регулирования, управлять исполнительными механизмами и т.д.

Выбранные приборы и средства автоматизации представлены в спецификации (см. табл. 2). В качестве датчиков применим датчики фирмы «Метран». В качестве концентратомера на НСЕ применим датчик фирмы ЗАО «Автоматика» г. Владимир. В качестве исполнительных механизмов и регулирующих органов применим клапаны регулирующие с пневмоприводом, нормально закрытые, для агрессивных сред.

Разберем работу одного из контуров. Температуру в 1 секции абсорбера измерим датчиком температуры – термометром сопротивления платиновым ТСП Метран 205 (поз 5а). Сигнал от термометра сопротивления поступает на аналоговый вход контролера «ТКМ-52», где с помощью алгоритма вырабатывается управляющее воздействии. Управляющее воздействие в виде унифицированного токового сигнала снимается с аналогового выхода «ТКМ-52». Затем сигнал поступает на электропневмопреобразователь ЭП 1324 (поз 5б), где преобразуется в унифицированный пневматический сигнал. Управляющее воздействие в форме изменяющегося давления сжатого воздуха поступает на мембрану исполнительного механизма с регулирующим клапаном (поз 5в). Клапан, установленный на паропроводе регулирует расход пара к ступени, тем самым стабилизирует температуру на заданном уровне – 90⁰ С.

Кроме того, сигнал с датчика температуры поступает на ПЭВМ, где отображается на видеотерминале.

Схема автоматизации включает 9 контуров регулирования (температура по ступеням абсорбера, а также расходы газовой и жидкой фазы) и 4 контура контроля (давления на паропроводе и на линии подачи жидкой фазы, расход пара, концентрация НСl (остаточная)) в выходном продукте.

4.2. Задание на проектирование системы автоматизации 7-ступенчататого абсорбера

Таблица 4.1

№	Наименование параметра, место отбора измерительного импульса	Заданное значение параметра, допустимые отклонения	Отображение информации				Регули рова ние	Наименование регулирующего воздействия, место установки регулирующего органа	Характеристика среды в местах установки
			пока- зание	регистра ция	суммиро вание	сигнали зация			датчиков		регулир. органов
									агрес.	пожаро взрыв	агрес.	пожаро взрыв
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	Расход газовой фазы на абсорбер	0,043 кг/сек	+	+	-	-	+	Изменение подачи газ. Фазы	+	-	+	-
2	Расход жидкости (этилитсиликат 40) на абсорбер	0,38 кг/сек	+	+	-	-	+	Изменение подачи жидкости	+	-	+	-
3	Давление на Паропроводе	2 ÷ 3 атм	+	-	-	+	-	-	-	-	-	-
4	Расход пара на абсорбере	-	+	+	+	-	-	-	-	-	-	-
5	Давление на линии подачи жидкости	0,2÷0,5 атм	+	-	-	+	-	-	+	-	-	-
Продолжение таблицы 4.1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
6	Концентрация НСl в жидкости фазе	-	+	+	-	+	-	-	+	-	-	-
7	Температура по ступеням абсорбера 1 ступень 2 ступень 3 ступень 4 ступень 5 ступень 6 ступень 7 ступень	90 ± 30 С 100 ± 30 С 110 ± 30 С 120 ± 30 С 130 ± 30 С 140 ± 30 С 150 ± 30 С	+ + + + + + +	- - - - - - -	- - - - - - -	- - - - - - -	+ + + + + + +	Изменение подачи пара на ступень	+ + + + + + +	- - - - - - -	- - - - - - -	- - - - - - -

4.3. Спецификация на приборы и средства автоматизации

Таблица 4.2

№ поз. по схеме	Наименование и краткая характеристика прибора	Тип (марка) прибора	Коли-чество	Примечание
Микропроцессорный контролер «ТКМ - 52» (ЗАО «Текон» г. Москва); ПЭВМ
1а, 2а, 4а	Расходомер переменного перепада давлений, не требующий диафрагмы, выход 4 - 20 мА	Метран-350-М	3
3 а	Датчик избыточного давления, выход 4 – 20 мА	Метран–100-ДИ	1
13 а	Датчик избыточного давления коррозионностойкий	Метран–49-Ди	1
12 а	Анализатор жидкости кондуктометрический для измерения концентрации НСl в растворе, в комплексе с проточным датчиком, выход токовой унифицированный 4-20 мА	АЖК-3101-К	1
5а–11а	Термометр сопротивления платиновый	ТСП Метран 205	7
1 б, 2 б, 5б–11б	Электропневмопреобразователь	ЭП-1324	9
1в, 2в, 5в–11в	Клапан регулирующий с мембранным исполнительным механизмом для агрессивных сред, нормально закрытый	25 нж 50 нж (НЗ)	9