Автор: Пользователь скрыл имя, 22 Ноября 2011 в 09:01, курсовая работа
Этап машинного производства, характеризуемый освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами и передача этих функций автоматическим устройствам – это и есть автоматизация производства. Эта степень освобождения человека и будет говорить о коэффициенте автоматизации данного производства. Конечной целью автоматизации является создание полностью автоматизированных производств, где роль человека сводится к составлению режимов и программ технологических процессов, контролю за работой приборов.
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………… 3
Технологическая часть……………………………………………………..4
Инженерный анализ технологического процесса как объекта автоматизации………………………………………………………………8
Техническое обеспечение АСУ ТП……………………………………...13
Разработка функциональной схемы автоматизации процесса………....18
СПИСОК ИСПОЛБЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………………...22
где Qсуш.аг. - тепло с сушильным агентом;
QПВХ - тепло с сухой частью высушиваемого материала;
Qвл. - тепло с влагой;
Qк - тепло, сообщ. воздуху в калорифере;
Qсуш.аг. - тепло с сушильным агентом;
Qвысуш.мат. - тепло с высушенным материалом;
Qиспар.вл.. - тепло с исп. влагой;
Qпот - потери тепла в окр. среду;
- коэффициент пропорциональности;
Т –
температура высушенного
2. Тепловой баланс второй секции сушилки
где Qп.м1 – тепло с потоком материала с первой секции сушилки;
Qс.а. - тепло с сушильным агентом;
Qвл. - тепло с влагой;
Qк - тепло, сообщ. воздуху в калорифере;
Qс.а. - тепло с сушильным агентом;
Qв.м. - тепло с высушенным материалом;
Qи.в. - тепло с исп. влагой;
Qпот - потери тепла в окр. среду;
- коэффициент
Т –
температура высушенного
Определим основные возмущения на баланс.
- входным воздействием (ХВХ) (управляющим) является температура пара tп;
- возмущающими воздействиями (ХК) (контролируемыми и неконтролируемыми) являются температура окружающей среды tср.
- выходным воздействием (Хвых) является температура высушенного материала tв.м.
Разработка структурных схем САР на первом уровне иерархии АСУ ТП осуществляется на основе анализа технологического процесса как объекта автоматизации и полученной в результате этого анализа матрицы управляющих воздействий. Проектные решения по структуре САР являются основанием для разработки функциональной схемы автоматизации.
Рис.1-Структурная
схема управления температурой пара в
калорифере для нагрева воздуха 1 секции
сушилки
Рис.2-Структурная
схема управления температурой пара в
калорифере для нагрева воздуха 2 секции
сушилки
Основной
задачей управления работой сушилки
является обеспечение максимально
возможной производительности сушилки
по чистому ПВХ при сохранении высокого
качества процесса сушки. Назначение любой
системы управления состоит в обеспечении
цели управления в любых условиях при
безопасной работе объекта.
3
Техническое обеспечение
АСУ ТП
Спецификация
на средства контроля, регулирования
и управления сушилки типа FTW 4000/3600.
Таблица 2- спецификация на средства контроля, управления и регулирования работой сушилки
| Наименование стадий процесса, места измерения параметров или отбора проб | Условное обозначение | Контролируемый параметр и единицы измерения | Частота и способ контроля | Нормы и технические показатели | Диапазон допустимых показаний или допустимых отклонений показаний приборов | Погрешность измерения параметров | Методика и средства измерения (контроля измерений) |
| 1-ая
секция сушилки
T-4721D |
5а 2а 4а 6а 1а |
Температура
в 1-ой зоне загрузки сушилки, 0С Температура во 2-ой зоне загрузки сушилки, 0С Температура в зонах загрузки сушилки, 0С Температура
ПВХ на выходе из первой секции сушилки Температура по зонам в 1-ой секции сушилки, 0С
|
Визуально на АРМ
Архивирование Автоматический Протоколирование Сигнализация
предминимального значения Сигнализация минимального значения Насос PS-1401G,H отключается Клапан
WV-1422D закрывается Сигнализация
предмаксимального значения Сигнализация предмаксимального значения Плавное закрытие клапанов: TV-472117D, TV-475702D Сигнализация максимального значения Автоматически закрываются клапаны TV-472117D, TV-475702D Визуально на АРМ Архивирование Автоматический Протоколирование Сигнализация
предминимального значения Сигнализация минимального значения Насос PS-1401G,H отключается Клапан
WV-1422D закрывается Сигнализация
предмаксимального значения Сигнализация предмаксимального значения Плавное закрытие клапанов: TV-472117D, TV-475702D Сигнализация максимального значения Автоматически закрываются клапаны TV-472117D, TV-475702D Визуально на АРМ Архивирование Регулирование Визуально на АРМ Архивирование Регулирование Автоматический Протоколирование Сигнализация
предмаксимального значения Сигнализация максимального значения автоматически закрывается клапан TV-475702D Если
в течение 10 минут температура будет
держаться 750С, то клапан
TV-472117D начнет плавно закрываться Сигнализация
предминимального значения Сигнализация минимального значения Насос PS-1401G,H отключается Клапан
WV-1422D закрывается Визуально
по месту |
50-65 40 35 70 75 80 50-65 40 35 70 75 80 50-65 50-65 70 80 40 35 50-65 |
51,5-63,5 41,5 36,5 68,5 73,5 78,5 51,5-63,5 41,5 36,5 68,5 73,5 78,5 51,5-63,5 51,5-63,5 68,5 78,5 41,5 36,5 51,2-63,8 |
± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,2 |
Канал измерения
S7-400
поз. TRSA-472111D шкала: 0-150 кл.т. 1,0 Канал измерения S7-400 поз. TRSA-472112D шкала: 0-150 кл.т. 1,0 Канал измерения S7-400 поз. TRС-472116D Контур регулирования - TRС-472116D; TRSA-472111D; TRSA-472112D шкала: 0-150 кл.т. 1,0 Канал измерения S7-400 поз. TRСSA-472113D Контур регулирования – TRСSA-472113D; TRСSA-475701D шкала: 0-150 кл.т. 1,0 TI-472121D, TI-472122D, TI-472123D, TI-472124D – биметаллический термометр шкала: 0-120 кл.т. 1,0 кл.т. 1,0 |
| 2-ая
секция сушилки
T-4721D |
6а 7а 2а |
Температура в
начале 2-ой секции сушилки,
0С Температура на выходе из 2-ой секции сушилки, 0С Температура по зонам во 2-ой секции сушилки, 0С |
Визуально на АРМ
Архивирование Автоматический Протоколирование
Сигнализация
минимального значения Сигнализация
максимального значения Визуально на АРМ Архивирование Регулирование Автоматический Протоколирование
Сигнализация
предминимального значения Сигнализация предмаксимального значения Сигнализация минимального значения Насос PS-1401G,H отключается Клапан
WV-1422D закрывается Сигнализация максимального значения Автоматически закрываются клапаны TV-472117D, TV-475702D Визуально
по месту |
40-60 35 70 40-60 35 70 30 80 40-60
|
41,5- 58,5 36,5 68,5 41,5- 58,5 36,5 68,5 31,5 78,5 41,2-58,8
|
± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,5 ± 1,2 |
Канал измерения
S7-400
поз. TRA-472114D шкала: 0-150 кл.т. 1,0 Канал измерения S7-400 поз. TRСSA-472115D Контур регулирования – TRСSA-472115D; TRСSA-476001D шкала: 0-150 кл.т. 1,0 TI-472125D, TI-472126D –биметаллический термометр шкала: 0-120 кл.т. 1,0 |
Таблица 3- техническая характеристика КИПиА
| Наименование и техническая характеристика оборудования и материалов. Завод-изготовитель | Тип. Марка оборудования | Единица измерения | Количество |
| Контроль
температуры суспензии
в сушилке
Преобразователь термоэлектрический хромель-копелевый. Номинальная статическая характеристика 1. Длина монтажной части 200 мм. Предел измерения: 0-600 . Материал защитной арматуры сталь 10Х18Н10Т. Луцкий приборостроительный завод. Прибор аналоговый
регистрирующий с дисковой диаграммой.
Номинальная статическая характеристика
1. Шкала 0-300
. Класс точности-1,0. Челябинский завод
приборов. Регулирование расхода воздуха на входе в сушилку Диаграмма камерная Д0=150 мм, Драст=82,1 мм. Место установки-трубопровод подачи суспензии на стадию. Завод «Тизприбор» г. Москва. Преобразователь измерительной разности давления. Предельный номинальный перепад давления 0,01 МПа, выходной сигнал 0,02…0,1 МПа. Класс точности-1,0. Завод «Теплоприбор» г. Рязань. Станция управления пневматическая. Шкала 0-100% неравномерная. Класс точности-1,0. Завод «Тизприбор» г. Москва. Устройство, регулирующее пневматическое с ПИ-законом. Класс точности-1,0. Завод «Тизприбор» г. Москва. Клапан, регулирующий
пневматический Ру=1,6 МПа, Ду=150 мм. Завод
«Красный профинтерн» г. Гусь-Хрустальный. Контроль влажности порошка ПВХ после сушилки Сверхвысокочастотный влагометр поточный. Влажность до 95%. Сигнал унифицированный аналоговый 4-20 мА. Погрешность 0,07%. Омский завод «Эталон». Измерительный блок НПО «Химавтоматика» г. Москва. Прибор показывающий и регистрирующий, многоточечный. Завод «Тизприбор» г. Москва. |
ТХК-0192 Диск-250 ДКС-10-150 ДПП-2 ФК-0071 ФР-0091 25с48нж Микрорадар-114 ИБ-24П Дисплей монитора |
шт. шт. шт. шт. шт. щт. шт. шт. шт. |
4
Разработка функциональной
схемы автоматизации
процесса
Воздух для сушки ПВХ в сушилке Т-4721D подается из атмосферы через камеру фильтрации пакетного фильтра F-4752D вентиляторами (1)V-4754D в первую секцию сушилки, V-4758D (2) во вторую секцию сушилки. В камере фильтрации воздуха установлен калорифер W-4751D (3), обеспечивающий температуру всасываемого воздуха в пределах 50С в зимний период, и пакетный фильтр F-4752D (4).
Для подогрева воздуха в калорифере W-4751D используется пар давлением 0,5МПа (5,0 кгс/см2). Температура воздуха (5-35)0С после калорифера контролируется в позиции TRCA-475101D на АРМ. При понижении температуры воздуха до 50С на АРМ включается световая и звуковая сигнализация. Регулирование температуры воздуха в определенных пределах осуществляется на АРМ регулятором TRCA-475101D с помощью клапана TV-475102D, расположенного на трубопроводе подачи пара в калорифер W-4751D.
Для очистки атмосферного воздуха служит пакетный фильтр F-4752D. Перепад давлений на фильтре 0,1-0,3 кПа (10-30 мм вод. ст.) визуально контролируется по местному прибору PDI-475201D и в позиции сигнализатора максимального значения PDА-475201D на АРМ.
Очищенный воздух вентилятором V-4754D подается в первую секцию сушилки Т-4721D. Глушитель шума А-4755D, расположенный на стороне всасывания, уменьшает уровень шума всасывания на вентиляторе.
Воздух сушки для первой секции сушилки разогревается в калорифере W-4756D. Для подогрева воздуха в калорифере используется пар с давлением 0,5 МПа (5,0 кгс/см2). Давление и температура пара в трубопроводе перед калорифером визуально контролируется по местному манометру РI-475706D и термометру TI-475707D (4а) .
Расход воздуха от 41400 м3/ч до 48150 м3/ч, подаваемого в первую секцию сушилки Т-4721D, контролируется в позиции FRCSA-475401D на АРМ. Регулирование расхода воздуха в определенных пределах осуществляется на АРМ регулятором FRCSA-475401D (1б) с помощью направляющего аппарата FV-475402D, расположенного на воздуховоде к вентилятору V-4754D.
Количество воздуха к каждой отдельной зоне 1-ой секции сушилки Т-4721D изменяется путем регулировки положения ручных дроссельных заслонок на воздушном коллекторе, регулятор FIRCSA-475401D открывает или закрывает направляющий аппарат FV-475402D до тех пор, пока не будет достигнуто заданное значение.
Положение направляющего аппарата FV-475402D контролируется на АРМ. При открытом положении направляющего аппарата существует блокировка запрета пуска вентилятора V-4754D.
Температура (60-90)0С воздуха, подаваемого в первую секцию сушилки Т-4721D, визуально контролируется по местному термометру TI-472101D (1а) и в позиции TRCSA-475701D(3б) на АРМ. Регулирование температуры воздуха в определенных пределах осуществляется на АРМ регулятором ТRCSA-475701D (3б) с помощью клапана ТV-475702D, расположенного на трубопроводе подачи пара к калориферу W-4756D.
Очищенный воздух вентилятором V-4758D (2) подается во вторую секцию сушилки Т-4721D.
Воздух сушки для второй секции сушилки разогревается в калорифере W-4760D (3). Для подогрева воздуха в калорифере используется пар с давлением 0,5 МПа (5,0 кгс/см2). Давление и температура пара в трубопроводе перед калорифером визуально контролируется по местному манометру РI-476005D и термометру TI-476006D (4а) . Расход воздуха (6000 -7000) м3/ч, подаваемого во вторую секцию сушилки Т-4721D, контролируется в позиции FRCSA-475801D на АРМ. Регулирование расхода воздуха в определенных пределах осуществляется на АРМ регулятором FRCSA-475801D (2б) с помощью направляющего аппарата FV-475802D, расположенного на воздуховоде к вентилятору V-4758D.
Количество воздуха в зону 2-ой секции сушилки Т-4721D изменяется путем регулировки положения ручной дроссельной заслонки на воздушном коллекторе, регулятор FRCSA-475801D открывает или закрывает направляющий аппарат FV-475802D до тех пор, пока не будет достигнуто заданное значение.
Положение направляющего аппарата FV-475802D контролируется на АРМ. При открытом положении направляющего аппарата существует блокировка запрета пуска вентилятора V-4758D.
Температура (40 – 75)0С воздуха, подаваемого во вторую секцию сушилки Т-4721D, визуально контролируется по местному термометру TI-472102D (2а) и в позиции TRCSA-476001D(3б) на АРМ. Регулирование температуры воздуха в определенных пределах осуществляется на АРМ регулятором ТRCSA-476001D (3б) с помощью клапана ТV-476002D, расположенного на трубопроводе подачи пара к калориферу W-4760D.
Воздух
Рис.4- 1- Вентилятор всаса воздуха в первую секцию сушилки V-4754D;
2- вентилятор всаса воздуха во вторую секцию сушилки V-4758D;
3- калориферы W-4751D на первом всасе, на втором всасеW-4760D;
Информация о работе Автоматизация технологической линии сушки П.В.Х