Автоматизация производства приготовления смол

Автор: Пользователь скрыл имя, 21 Февраля 2013 в 21:21, дипломная работа

Краткое описание

Сегодня, когда рынок промышленных товаров предъявляет все более и более жесткие требования к качеству продукции, автоматизированный контроль качества технологических процессов играет первостепенную роль в повышении производительности и улучшения качества выпускаемой продукции, а также снижения ее производственной себестоимости. Вновь проектируемые производства оснащаются передовыми системами автоматического контроля. На существующих промышленных объектах производится модернизация автоматизированного контроля качества, потому что при одинаково высоком показателе качества продукции спрос на рынке найдет более дешевый товар. Снижение себестоимости одна из задач при внедрении системы автоматизации.

Введение
Описание технологического процесса и его аппаратурного оформления, регламент технологического процесса
1.1 Прием, хранение, транспортирование сырья
1.2 Технологический процесс получения БЖ -3
Анализ технологического процесса как объекта управления
Оценка основных решений по автоматизации процессов, существующих на настоящее время
Постановка задач автоматизации, требования к системе автоматизации технологического процесса, разработка алгоритма управления
4.1 Программное управление
4.2 Стабилизация температуры процесса с использованием систем управления
Синтез системы автоматического регулирования
5.1 Получение передаточной функции теплообменника
5.2 Параметрическая оптимизация контура регулирования давления в аппарате воздухоудаления
Обоснование принятых проектных решений, выбор приборов и средств автоматизации
6.1 Предложение по модернизации системы автоматизации
6.2 Описание функциональной схемы автоматизации
6.3 Описание схемы внешних проводок и комплекса технических средств
6.4 Расчет сужающего устройства
6.5 Расчет надежности контура регулирования температуры в реакторе
Безопасность и экологичность проекта
7.1 Характеристика опасных и вредных производственных факторов
7.2. Санитарно-гигиенические мероприятия
7.3 Электробезопасность. Защита от статического электричества. Молниезащита
7.4 Пожарная безопасность
7.5 Гигиенические требования к рабе с видеодисплейными терминалами (ВДТ) и персональным ЭВМ (ПЭВМ). Эргономические требования по организации рабочего места
7.6 Основные требования безопасности к разрабатываемым системам автоматизации технологических процессов
7.7 Экологичность проекта
7.8 Безопасность в условиях чрезвычайных ситуаций
7.9 Заключение
Расчет экономической эффективности системы автоматизации
8.1 Технико-экономическое обоснование внедрения и модернизации системы управления
8.2 Расчет капитальных затрат
8.3 Составление сметы расходов по содержанию и эксплуатации
оборудования
8.4 Расчет основных технико-экономических показателей эффективности проведения реконструкции
Заключение
Список использованной литературы
Приложение 1
Опись чертежей

Скачать в ZIP (629.81 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Файлы: 23 файла

1.Описание технологического процесса.doc

— 70.50 Кб (Открыть, Скачать)

2.Анализ технологичского процесса.doc

— 37.50 Кб (Открыть, Скачать)

3.Оценка основных решений.doc

— 35.00 Кб (Открыть, Скачать)

4.Постановка задач автоматизации.doc

— 71.50 Кб (Открыть, Скачать)

5.Синтез САР.doc

— 375.00 Кб (Открыть, Скачать)

6.Обоснование решений.doc

— 169.50 Кб (Скачать)

поверхности выходного торца диафрагмы…………..0,01 мм

Толщина диафрагмы от……………………………….0,66282 мм

до………………………………5,00609 мм

Допуск на изготовление диаметра СУ………………0,03552 мм

Способ определения радиуса вх. кромки диафрагмы

визуальным или табличным методом

Характеристика трубопровода

Диаметр трубопровода в стандартных условиях……99,97 мм

Диаметр трубопровода в рабочих условиях…………100,12177 мм

Материал трубопровода………………………………Сталь 20

Поправочный коэффициент на расширение

материала трубопровода……………………………...1.00152

Абсолютная эквивалентная шероховатость

стенок трубопровода………………………………….0,2 мм

Поправочный коэффициент на шероховатость

трубопровода………………………………………….1.00319

Способ определения шероховатости трубопровода

визуальным или табличным методом

Характеристика измерительного участка

Местные сопротивления, расположенные на расстоянии 100D до СУ:

Первое (против потока) местное сопротивление

Отвод (колено)

Второе (против потока) местное сопротивление

Отвод (колено)

Местное сопротивление после сужающего устройства

Есть

Расстояние между первым местным сопротивлением и

сужающим устройством………………………………………3500 мм

Диаметр трубопровода между 1-м и 2-м МС………………..99.97 мм

Расстояние между первым и вторым местными

сопротивлениями……………………………………………...1500 мм

Расстояние между сужающим устройством и местным

сопротивлением после него…………………………………..1000 мм

Суммарная погрешность, вводимая в связи с сокращением

длин прямых участков трубопровода………………………..0,0%

Место установки гильзы термометра

После сужающего устройства

Диаметр гильзы термометра…………………………………20 мм

Длина прямого участка от сужающего устройства до места

установки гильзы термометра……………………………….700 мм

Погрешность, вводимая в связи с сокращением прямого

участка трубопровода между сужающим устройством

и гильзой термометра………………………………………..0.0%

Комплексные параметры расходомера

Относительный диаметр СУ………………………………..0,5079

Число Рейнольдса при максимальном

измеряемом расходе………………………………………...317688.59

Перепад давления на сужающем устройстве……………...2500 кгс/м²

Коэффициент расхода сужающего устройства……………0.625

Коэффициент расширения………………………………….0,97281

Коэффициент истечения……………………………………0,60387

Потери давления……………………………………………1800,90448 кгс/м²

Верхний предел измеряемого расхода…………………….1250 кг/ч

Расчет расхода (проверка) при верхнем пределе

перепада давления:………………………………………..

Объемный расход в рабочих условиях…………………..787,940347 м³/ч

Массовый расход………………………………………….1,249983 т/ч

Расчет погрешностей

Верхний предел измерений барометра………………….825 мм рт.ст

Нижний предел измерений барометра………………….607 мм рт.ст

Погрешность измерения барометрического давления:

Систематическая………..0,170%

Случайная……………….0%

Избыточное давление:

Верхний предел измерения……………………………..4 кгс/см²

Погрешность 1-го преобразователя (систематич.)….....0.250%

(случайная)……....0%

Погрешность 2-го преобразователя (систематич.)…….0,100%

(случайная)………0%

Погрешность 3-го преобразователя (систематич.)…….0.150%

(случайная)………0%

Погрешность планиметра……………………………….0,200%

Диапазон измерений температуры:

Верхний предел измерения температуры……………...200 ⁰С

Нижний предел измерения температуры………………0 ⁰С

Погрешность 1-го преобразователя…………………….0.150+0,00150t ⁰С

Погрешность планиметра……………………………….0.200%

-относительная

Верхний предел перепада давления……………………2500 кгс/см²

Функция преобразования 1-го преобразователя - Линейная

Погрешность 1-го преобразователя (систематич.)…….0.250%

(случайная)………0%

Функция преобразования 2-го преобразователя - Квадратичная

Погрешность 2-го преобразователя (систематич.)……0,250%

(случайная)……...0%

Функция преобразования 3-го преобразователя - Линейная

Погрешность 3-го преобразователя (систематич.)……0.150%

(случайная)……...0%

Погрешность определения интервала времени измерения………..0.350%

Таблица 6.5 – Расчет погрешностей измерения расхода при заданных отклонениях температуры и давления среды и заданных значениях перепада давления

Температура, ⁰С	140.0	140.0	150,0	150.0
Давление, кгс/см²	2,8259319	3,2359319	2,8359319	3,2359319
Перепад давления, кгс/м² (%)	Погрешность, % (расход)
2500,0 (100,0) 1225,0 (49.0) 625.0 (25.0) 400,0 (16.0) 225.0 (9,0)	1,02 1,21 1,04 0,86 1,18 0,62 1,39 0,5 1.91 0,37	1.00 1,3 1,03 0.92 1,18 0,66 1,39 0,53 1,91 0,4	1,02 1,2 1,04 0,85 1,18 0,61 1,39 0.49 1,91 0,37	1,00 1,29 1,03 0,91 1,17 0,66 1,39 0,53 1,91 0,4

Под значением погрешности в таблице указан массовый расход, т/ч при соответствующих значениях температуры, давления и перепада давления.

Таблица 6.6 – Расчет погрешностей измерения количества при заданных отклонениях температуры и давления среды и заданных значениях перепада давления

Температура, ⁰С	140,0	140,0	150,0	150,0
Давление, кгс/см²	2,8359319	3,2359319	2,8359319	3,2359319
Перепад давления, кгс/м² (%)	Погрешность, %
2500,0 (100,0) 1225,0 (49,0) 625,0 (25,0) 400,0 (16,0) 225,0 (9.0)	1,09 1,11 1,24 1,44 1,95	1,07 1,10 1,24 1,44 1,95	1,09 1,11 1,24 1,44 1,95	1,07 1,10 1,24 1,44 1,95

6.5 Расчет надежности контура регулирования температуры в реакторе

Рисунок 6.1 - Структурная схема контура аналогового регулирования

Д – датчик ТСП-205Ех

ЭЛС – электрическая линия связи

К – контроллер КРОСС

ЭПП – электропневмопреобразователь

ПЛС – пневматическая линия связи

ИМ – исполнительный механизм

6.5.1 Исходные данные для расчета

Датчик ТСП-205Ех. Вероятность безотказной работы Рд(t)=0.99
Электрическая линия связи. Средняя наработка до отказа Тэлс=47500 часов,

Интенсивность отказов lэлс=2.1×10^-5 1/час

Контроллер КРОСС. Средняя наработка до отказа Тк=100000 часов,

Интенсивность отказов lк=1×10^-5 1/час

Электропневмопреобразователь. Вероятность безотказной работы Рэпп(t)=0.91
Пневматическая линия связи. Средняя наработка до отказа Тплс=73600 часов,

Интенсивность отказов lплс=1.36×10^-5 1/час

Исполнительный механизм. Вероятность безотказной работы регулирующего клапана Рим(t)=0.925

6.5.2 Расчет вероятностей безотказной работы для всех элементов схемы

Вероятность безотказной работы i-го элемента схемы надежности при экспоненциальном законе распределения времени до отказа определяется по формуле 5.2.1:

Pi(t)=e ^-^lⁱ^×^t (6.1)

где li – интенсивность отказов i-го элемента, 1/час

t – время , при расчете надежности принимаем t=2000ч

Интенсивность отказов i-го элемента находится в обратной зависимости от его средней наработки до отказа :

li=1/Тi (6.2)

Тогда

Pэлс(t)= e ^–0.000021^×²⁰⁰⁰ =0.96

Pк(t)= e ^–0.00001^×²⁰⁰⁰ =0.98

Pплс(t)= e ^–0.0000136^×²⁰⁰⁰ =0.97

6.5.3 Расчет показателей надежности контура в целом

Вероятность безотказной работы всей системы при последовательном ее соединении определяется выражением:

Рс=Рд×Рэлс×Рк×Рэлс×Рэпп×Рплс×Рим (6.3)

Рс= 0.99×0.96×0.98×0.96×0.91×0.97×0.925=0.72

т.к. Рс должна быть не менее 0.92, то производим дублирование наименее надежных элементов схемы.

Наименее надежными элементами в нашем случае считаются электропневмопреобразователь, пневматическая линия связи и исполнительный механизм.

Ррез. эпп=1-(1-0.91)²=0.992

Ррез. плс=1-(1-0.97)²=0.999

Ррез. им=1-(1-0.925)²=0.994

Пересчитаем вероятность безотказной работы всей системы при ее резервировании:

Рс=0.99×0.96×0.98×0.96×0.992×0.999×0.994=0.92

Интенсивность отказа контура системы определяем по формуле:

li=-ln Pc/t (6.4)

li=-ln 0.92/2000= 4.1×10^-5 1/час

Среднюю наработку до отказа контура системы определяем по формуле:

Тс=1/ lс (6.5)

Тс=1/4.1×10^-5 =23986 часов

6.5.4 Вывод по расчету

Вероятность безотказной работы технических средств автоматизации контура регулирования температуры в реакторе поз.1/1-4 составила 0.92. Этот показатель достаточно высок, так как использовалось резервирование электропневмопреобразователя, пневматической линии связи и исполнительного механизма, являющихся наименее надежными элементами системы. Надежность других контуров управления будет не ниже рассчитанной.