Исследование вопросов по автоматизации процесса экстракционного извлечения урана из активного раствора, а именно – автоматизация экстрактора ЭКЦГ-140

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ....................................................................................................................... 3

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................................. 4

1 Технологическая часть........................................................................................................ 5

1.1 Общие сведения о процессе экстракции.................................................................... 5

1.2 Описание технологической схемы процесса экстракции........................................ 7

1.3 Описание экстрактора ЭЦКГ-140............................................................................. 10

2 Автоматизация................................................................................................................... 13

2.1 Анализ процесса экстракции как объекта управления.......................................... 13

2.2 Выбор контролируемых и регулируемых параметров........................................... 14

2.3 Обоснование структурной схемы автоматизации.................................................. 15

2.4 Выбор и обоснование средств автоматизации........................................................ 19

2.5 Обоснование выбора микропроцессорного контроллера....................................... 22

2.6 Выбор ЭВМ для АСУ ТП........................................................................................... 24

2.7 Описание работы функциональной схемы АСУ ТП............................................... 25

2.8 Программирование контроллера Simatic S7-300.................................................... 26

3 Расчёт АСР расхода экстрагента на входе в экстрактор ЭКЦГ-140 при возмущении по нагрузке............................................................................................................................ 29

3.1 Математическое описание объекта управления..................................................... 29

3.2 Выбор регулятора для АСР расхода экстрагента.................................................... 35

3.3 Определение настроек регулятора и построение переходного процесса АСР расхода экстрагента.......................................................................................................... 36

3.4 Определение устойчивости АСР расхода экстрагента........................................... 41

3.5 Проверка оптимальности параметров ПИД – регулятора...................................... 45

3.6 Построение переходного процесса в АСР расхода экстрагента при возмущении по заданию......................................................................................................................... 47

3.7 Проверка АСР расхода экстрагента на грубость..................................................... 48

Заключение............................................................................................................................ 50

Список использованных источников................................................................................. 51

Приложение 1........................................................................................................................ 52

ВВЕДЕНИЕ

Главным средством технического прогресса, без которого невозможны высокие темпы дальнейшего роста производительности труда, является комплексная механизация и автоматизация производства.

Под механизацией понимается применение машин и механизмов, заменяющий мускульный труд рабочего. В полностью механизированных производствах роль человека сводится к управлению и наладке машин и механизмов. Автоматизация – это механизация управления производственным процессом. В автоматизированном производстве обслуживающий персонал занимается наладкой и ремонтом механизмов и систем управления. Вместе с тем появилась новая область приложения труда инженеров на производстве – математическое обеспечение систем автоматического управления.

Современное производство требует постоянного контроля технологических параметров, их своевременного и точного регулирования и поддержания в заданных пределах. Эффективное решение этой задачи возможно только с использованием автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП).

Целью данного курсового проекта стало исследованию вопросов по автоматизации процесса экстракционного извлечения урана из активного раствора, а именно – автоматизация экстрактора ЭКЦГ-140.

Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что автоматизация экстракционных установок, кроме снижения трудоза­трат на обслуживание и повышения надежности действия установки, дает технико–экономический эффект за счет интенсификации и оптимизации технологических процес­сов и обеспечивает получение экстракта с заданным содержание урана.