Автоматизоване керування ректифікацією етилового спирту

3 ОСНОВНІ ТЕХНІЧНІ РІШЕННЯ ПО АВТОМАТИЗАЦІЇ

3.1 Вибір основних контурів контролю й регулювання

Метою автоматизованого керування ректифікацією етилового спирту є підтримка матеріального й теплового балансів на заданому рівні, а так само одержання спирту із заданими якісними характеристиками. Для задоволення цих вимог потрібно проводити регулювання по наступних контурах:

1)  Температуру кубової рідини в ректифікаційній колоні зміною витрати пари;

2)  Температуру вихідної суміші після підігрівника зміною витрати

пари;

3)        Температуру флегми в дефлегматорі зміною витрати холодної

води;

4)  Рівень у кубі колони зміною витрати рідини в збірники кубового залишку;

5)  Рівень рідини в ємності вихідної суміші подачею розчину зі складу;

6)  Рівні в збірниках готового продукту й кубової рідини зміною витрати рідини на склад;

7)  Підтримувати тепловий режим верху колон витратою холодної флегми (етилового спирту) на зрошення.

8)  Концентрацію спирту в кубовій рідині, подачею вихідної суміші в колону.

Для контролю нормального протікання процесу контролюють наступні параметри параметри:

1)  Витрата вихідної суміші у виробництво;

2)  Витрата готового продукту на склад;

3)  Витрати пари й води.

3.2 Вибір технічних засобів систем автоматизації

Для виміру температури в різних ділянках технологічної схеми застосовується термоперетворювач опору (ТС) ТСМУ-0388, призначений для виміру середовищ не руйнуючі захисні арматури (сталь 08Х13Н10Т), межами виміру (-50)-(200) ^оС. Вихідний сигнал 0-5 мА.

Для виміру витрати рідких потоків і пари, як первинний перетворювач застосовуються витратоміри змінного перепаду тиску. Вимірювальний комплект витратоміра включає: звужуючий пристрій, дифманометр, прилади для виміру параметрів середовища й сполучних ліній. Відбір перепаду тиску з діафрагми виробляється кутовим способом і по сполучній лінії подається на вимірювальний перетворювач «Сапфір 22 ДД», що призначений для перетворення величини перепаду тиску в уніфікований струмовий сигнал 0-5 мА. Перетворювач складається з вимірювального блоку й електронного пристрою. Принцип дії перетворювача заснований на використанні тензоефекта в напівпровідниковому матеріалі.

Тиск в апаратах і технологічних трубопроводах виміряється перетворювачем тиску «Сапфір - 22ДИ» 2140. Принцип дії цього приладу аналогічний роботі дифманометра. У ньому надлишковий тиск також впливає на мембранний блок, пов'язаний з тензодатчиком.

Для виміру рівня рідких компонентів також застосовується прилад серії «Сапфір» - «Сапфір - 22ДГ» 2540. Принцип дії цього приладу аналогічний вищеописаному приладу «Сапфір - 22 ДД» і «Сапфір - 22ДИ».

Як засоби відображення інформації в даній роботі застосовуються аналогові прилади, які працюють разом з первинними перетворювачами. Вони одержали широке поширення через простоту в експлуатації, дешевини, точності й ергономічності.

Для індикації вхідних електричних сигналів застосовуються аналогові прилади зрівноважування, що показують серії «М-1830». Крім того, ці прилади постачені системою сигналізації про досягнення вимірюваною величиною заданого значення. У цих приладах використається принцип дії приладів зрівноважування, що стежить, вхідного сигналу сигналом зворотного перетворювача реостатного типу. Порівняння здійснюється на вході приладу. Для реєстрації матеріальних і енергетичних (пара) показників, використано прилади серії А542.

Система КАСКАД першої черги є транзисторним електричним уніфікованим комплексом приладів автоматичного регулювання, що використовує сигнали зв'язку постійного струму, а система КАСКАД-2 - це комплекс засобів, побудований на мікроелектронній базі і використовує сигнали постійних струму, напруги, а також дозволяє безпосередньо здійснювати підключення сигналів термоЕДС у межах 0 - 50мВ і термоопору у межах 0 - 100 Ом. Живлення блоків від мережі змінної напруги 220В частотою 50 чи 60Гц. У більшості приладів цих комплексів передбачене гальванічне розділення вхідних і вихідних кіл. Комплекс технічних засобів КАСКАД утворюють майже 20 функціонально і конструктивно завершених пристроїв. У комплекті з системою КАСКАД як правило використовують два типи електричних виконавчих механізмів постійної швидкості МЕО: з трифазним асинхронним електродвигуном і черв' ячним редуктором та з двофазним електродвигуном і циліндричним редуктором. При увімкненні блоків у схеми АСР невикористанні входи закорочуються.

Задавальний пристрій ЗУ 11 здійснює лінійне перетворення кута повороту потенціометра у зміну опору.

Блок керування релейний БУ21 забезпечує ручне керування навантаженням релейного регулювального блоку, безударне переключення з автоматичного режиму керування на ручний і зворотне переключення, здійснює комутацію кіл навантаження регулятора і формує дискретний сигнал ручного керування. Перемикач керування має три фіксованих положення режиму керування: автоматичний (А), ручний (Р) і зовнішній (В).

Комплекс технічних засобів КАСКАД-2 призначений для побудови складних багато контурних систем керування технологічних процесів у різних галузях промисловості. Комплекс складається з окремих блоків, що виконують різноманітні функції.

Регулювальні блоки з імпульсним вихідним сигналом забезпечують: увід завдання; формування і підсилення сигналу відхилення регульованої величини від заданого значення; формування імпульсного виходу по П, ПІ чи ПІД - законам регулювання, а також трипозиційне і двопозіційне регулювання; індикація вихідного сигналу; увод заборони на керування навантаженням; алгебраїчне підсумовування (в Р27 з гальванічним розділенням)і маштабування до чотирьох вхідних сигналів. Блок Р27.1 має можливість підключення до трьох диференційно-трансформаторних перетворювачів з вхідним сигналом взаємоіндуктивності і сигналів постійного струму, а блок Р27.3 - до семи (одночасно) вхідних сигналів.