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 |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.