Контроль и автоматизация процесса химической технологии

4. КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА

4.1 Назначение автоматизации процесса

Современные процессы химической технологии не могут функционировать без автоматизации, и в частности, без основной ее составляющей– автоматического регулирования [23]. Автоматизация является одним из главных направлений нефтетехнологического прогресса, позволяющих уменьшить численность персонала, повысить производительность труда, снизить себестоимость и улучшить качество продукции, повысить эффективность ведения процесса.

Для автоматического управления и регулирования технологического процесса используются различные приборы, которые обеспечивают непрерывное наблюдение за состоянием технологического процесса, регулируют его, сигнализируют об отклонении от режима, без участия человека поддерживать нормальное течение процесса. При колебаниях параметров используют сигнализирующие приборы, позволяющие выявить различные неполадки при функционировании технологического процесса.

4.2 Обоснование необходимости автоматизации технологического процесса

Автоматизация приводит к улучшению основных показателей эффективности производства: увеличению количества, улучшению качества и снижению себестоимости выпускаемой продукции, повышению производительности труда. Внедрение автоматических устройств обеспечивает высокое качество продукции, сокращение брака и отходов, уменьшение затрат сырья и энергии, уменьшение численности основных рабочих, удлинение сроков межремонтного пробега оборудования.

Управление технологическим процессом установки каталитического риформинга вследствие его сложности и непрерывности протекания, взрывоопасности, высокой температуры и высокого давления, а также вследствие повышения требований к качеству выпускаемых продуктов невозможно осуществить без постоянного контроля и автоматического регулирования. Задача комплексной автоматизации процессов деструктивной переработки нефтяного сырья осложняется многообразием и большим числом параметров, подлежащих регулированию[23]. Строгое поддерживание требуемых условий ведения процесса необходимо для направления реакций в сторону максимального выхода целевых продуктов и уменьшения рабочих реакций, а так же удлинения срока службы катализатора. В связи с этим большое значение в обеспечении нормальной работы установки имеет выбор схем и средств контроля и автоматического регулирования.

4.3 Выбор первичных измерительных устройств

В качестве первичных измерительных преобразователей используются приборы типа КТХА - для измерения температуры, ДК - для измерения расхода; Rosemout серия 3500 для измерения перепада давления; Rosemout 3300 для измерения уровня.

Все эти приборы имеют унифицированный выходной сигнал (4-^-20 тА), который поступает в управляющий контроллер Simatic S7, выполняющий функции отображения информации и регулирующие функции.

Сигнал с датчика температуры (поз. 2-1) поступает в контроллер (поз. 2-2) и это значение температуры можно посмотреть на экране дисплея. Это схема контроля температуры.

Уровень в С-10 регулируется одноконтурной АСР уровня. Сигнал с ПИП -уровня (поз. 17-1) поступает в контроллер, где происходит регистрация, регулирование показаний (поз. 17-2) и далее через ЭПП (поз. 17-3) поступает на пневматический исполнительный механизм (поз. 17-4).

Количество стабильного катализатора измеряется ПИП-расхода (поз. 29-1) сигнал с которого поступает на дифманометр (поз. 29-2) и далее в контроллер на регистрацию.

На установке применены средства контроля, автоматики и управления импортного производства.

В качестве системы управления процессом используется распределенная система фирмы «Валмет». Она позволяет контролировать, регулировать и осуществлять необходимые блокировки и сигнализацию отклонений параметров от заданных значений.

Основные функции распределительной системы:

- автоматический сбор и обработка данных от датчиков аналоговых и дискретных сигналов;

- ввод данных вручную;

- реализация контуров регулирования различной сложности;

- формирование и обработка архива данных по системе;

- сигнализация отклонения параметров;

- учет материальных потоков и ресурсов, вычислительная обработка информации;

- учет времени работы электрооборудования;

- документирование действий оператора и событий;

- дистанционное управление регулирующей, запорной и отсечной арматурой, сигнализация положения отсекающих клапанов;

- дистанционное отключение электрооборудования и сигнализация работы;

-  контроль за работой системы противоаварийной защиты;

- контроль за состоянием воздушной среды в производственных помещениях и наружной установки;

- представление информации на мониторах, на печатающих устройствах.

Система Damatic XD фирмы «Валмет» представляет собой локальную сеть системной шины и подключенных к ней станций с разнообразными функциями. Станции могут работать независимо от остальной системы. Модульное построение допускает удобное изменение и расширение конфигурации системы.

Управление процессом централизовано производится из операторной.

Установка каталитического риформинга Л-35-11/300 была переведена на распределенную систему управления фирмы «Валмет» (Финляндия) с заменой полевого КИПа. В октябре 1997 года она была пущена в эксплуатацию и работает положительно на данный момент.

4.5 Выбор регуляторов

Система выполняет автоматическое регулирование технологического процесса, включающий также систему защиты и блокировки, на базе микропроцессорных контроллеров.