Автоматизированная система управления очисткой целлюлозы. Общая характеристика технологического процесса

Очищенная масса 3 ступени возвращается на 2 ступень, а отходы направляются к  очистным сооружениям. Для промывки отходов очистителей третьей ступени подается осветленная вода.

На потоке массы (m2), установлена заслонка регулирующая с пневмоприводом и электропневматическим  позиционером. На потоке массы из ящика постоянного напора (m1) установлена шиберная задвижка регулирующая с электроприводом и позиционером. На потоках массы, оборотной и осветленной воды установлены (m3-m9) задвижки запорные с пневмоприводами.

3. Требования к системе автоматизации

Разрабатываемая система автоматизации должна обеспечить следуюшее.

Контроль параметров:

·  Расход массы подаваемой на очистку

·  Концентрация массы подаваемой на очистку

·  Давления выходящей массы

·  Тока нагрузки привода насосов

·  Давлений массы до и после очистителей 1-3 ступени;

·   Давлений в коллекторах отходов;

·  Положение всех регулирующих органов;

·  Расход воды суточный, сменный месячный

·   состояние насосов (вкл-выкл);

Автоматическое регулирование:

•  Расхода массы на на очистку;
• Концентрация массы подаваемой на очистку;
• Давления очищенной массы на выходе вихревых очистителей 1 ступени.

Дистанционный контроль на пульте оператора

• Параметров перечисленных в пункте “Контроль”

Сигнализация:

• Состояние насосов (Вкл-Откл)
• Крайних положений клапанов и запорных задвижек

Блокировка:

• Насоса М1 в случае  превышения тока нагрузки двигателя.

Управление по месту:

• Регулирующими органами и запорными задвижками.
• Пуском остановом насосами.

Функциональную схему автоматизации процесса выполнить по ГОСТ

21.404-85.

4.Выбор комплекса технических средств

4.1  Выбор контроллера.

Система управления выполнена на базе программируемых   логических контроллеров (ПЛК) семейства SIMATIC S7-200 фирмы SIEMENS, которые предназначены для решения относительно простых задач автоматизации. Семейство включает в свой состав восемь типов центральных процессоров (ЦП), а также модули расширения ввода-вывода. Программа пользователя может храниться во внутренней EEРROM. Имеется встроенный блок питания 24 В постоянного тока, обеспечивающий питание входных и выходных цепей ПЛК. Все ЦП, за исключением CPU210 и CPU 221, позволяют наращивать количество обслуживаемых входов-выходов за счет подключения модулей расширения ввода-вывода.

Отличительные особенности

·  Время выполнения 1К логических инструкций для большинства   ЦП не превышает 0,8 мс для CPU21x и 0,37 мс для CPU22x

· Наличие скоростных счетчиков внешних событий

· Наличие быстродействующих входов внешних прерываний

·  Возможность наращивания количества обслуживаемых входов-выходов

· Наличие выходов широтно-импульсной модуляции

· Потенциометры аналогового задания параметров

· Часы реального времени (в некоторых моделях)

· Мощный набор инструкций языка программирования

· Последовательный PPI-интерфейс

· Функции ведущего устройства AS-интерфейса

· Функции ведомого устройства PROFIBUS-DP

· Трехуровневая парольная защита программ пользователя

·  Возможность работы с устройствами человеко-машинного интерфейса

Условия эксплуатации

·  Температура окружающей среды 0…+55°С

·  Относительная влажность 5…95%

·  Атмосферное давление 860…1060 мм рт. ст. SIPLUS

Для регистрации осветленной воды  используем электромагнитный расходомер «Взлет Эр» фирмы Взлет типа ЭРСВ.

Основные технические характеристики

Наименование параметра Значение параметра Типоряд выпускаемых расходомеров, Dу, мм 10 20 32 40 50 65 80 100 150 200  Относительная погрешность измерения расхода, % ±(1,0 — 2,0) Наибольший измеряемый средний объемный расход жидкости, QV  наиб, м3/ч 3,4 13,58 34,78 54,34 84,9 143,5 217,3 339,6 764,1 1358  Наибольшее давление в трубопроводе, МПа 2,5 Наименьшая удельная проводимость жидкости, См/м 5х10-4 Наибольшая температура жидкости, °С 180 (90*) Минимальные длины прямолинейных участков (до и после ППР) 3Dу и 2Dу Степень защиты IP54 Питание расходомера 36/220В 50Гц Потребляемая мощность, ВА, не более 10 Средняя наработка на отказ, ч 75000 Средний срок службы, лет 12 Гарантийный срок, мес 12

4.3. Для измерения давления используем

JUMO dTRANS p02 - измерительный преобразователь давления - тип 404385

Преобразователи давления JUMO dTRANS p02 служат для измерения относительного и абсолютного давлений агрессивных и неагрессивных газов, паров и жидкостей. Измерительные преобразователи давления работают по пъезорезистивному или тонкопленочному тензометрическому принципу. Выходной сигнал постоянного тока прямо пропорционален входному давлению. При взрывозащищенном исполнении «ЕЕх ia IIC» преобразователь давления может быть установлен внутри взрывоопасной зоны 1 для соединения с зоной 0. Для особых случаев применения, например, для измерения высоковязкой среды, JUMO dTRANS p02 пост

4.4.Шиберная задвижка с пневмоприводном и электро -   пневмопозиционером.

Тип – R1.

Условный проход       Ду 500 ... Ду 1000 • 20" до 40" Условное давление    Ру 6 ... 16 • ANSI Класс 150 Температуры -10 до +220 °С • 14 до 428 °F

пневматический привод тип 271 (Заслонка тип 237-1) Т 8310) илипневмопривод тип 3277 (Заслонка тип 237-7) для интегрированного монтажа позиционера.

Корпус и:

Сталь или нержавеющая сталь

Производитель – ф. Neles, Финляндия.

Командный сигнал – 4-20 мА.

5. Разработка ФСА.

Система автоматизации разработана в соответствии с заданием на курсовое проектирование и включает в себя регулирование:

Расхода массы на DD промыватель;

-  (FIRC1)- Регулирование расхода массы на очистку после ящика постоянного напора;

-   (PIRC8) Регулирование давления массы на выходе с первой ступени очистки;

-  (QIRC) Регулирование концентрации массы подаваемой а очистку и контроль:

-  (PI2, PI3, PI5, PI6, PI7, PIRC8, PI9, PI10, PI12) давлений массы и воды в трубопроводах;

-  (FQIR11) Регистрация расхода воды.

Местоположение контуров регулирования изображены на технологической