Выбор технических устройств автоматизации процесса ректификации

 

Продолжение таблицы 3.1

1	2	3	4	5	6
8-7	L	Электро-пневмо преобра-зователь	PK200	---	---
8-8	L	Исполнительный механизм	МИМ 25с48нж;	---	---
9-1	Р	Датчик давления	Метран-281	-50÷1000 ºC	Входная величина:22 ºС; Выходной сигнал: 4÷20 mA; Класс точности: 0.5; Напряжение питания: 18÷42 В;
9-2	Р	Прибор для передачи сигнала  на расстояние	УДКС 4615	---	---
9-3	Р	Прибор измерения, регистрации, сигнализации	Ф1771-АД	Выставляется при настройке	---
9-4	Р	Регулирующее устройство	Yokogawa UT350	---	---
9-5	P	Переключатель двух позиционный		---	---
9-6	Р	Блок ручного управления	ГСТП–003	---	---

 

Продолжение таблицы 3.1

1	2	3	4	5	6
9-7	Р	Электро-пневмо преобра-зователь	PK200	---	---
9-8	Р	Исполнительный механизм	МИМ 25с48нж;	---	---
10-1	L	Уровнемер	Буйковый уровнемер САПФИР-22ДУ-Вн (Ех)	---	---
10-2	L	Прибор для передачи сигнала  на расстояние	УДКС 4615	---	---
10-3	L	Прибор измерения, регистрации, сигнализации	Ф1771-АД	Выставляется при настройке	---
10-4	L	Регулирующее устройство	Yokogawa UT350	---	---
10-5	L	Переключатель двух позиционный		---	---
10-6	L	Блок ручного управления	ГСТП–003	---	---

 

Продолжение таблицы 3.1

1	2	3	4	5	6
10-7	L	Электро-пневмо преобра-зователь	PK200	---	---
10-8	L	Исполнительный механизм	МИМ 25с48нж;	---	---
11-1	F	Датчик расхода	Rosemount 3051SFC	---	---
11-2	F	Прибор для передачи сигнала  на расстояние	УДКС 4615	---	---
11-3	F	Прибор измерения, регистрации, сигнализации	Ф1771-АД	Выставляется при настройке	---
12-1	F	Датчик расхода	Rosemount 3051SFC	---	---
12-2	F	Датчик расхода	Rosemount 3051SFC	---	---
12-3	F	Прибор для передачи сигнала  на расстояние	УДКС 4615	---	---
12-4	F	Прибор для передачи сигнала  на расстояние	УДКС 4615	---	---
12-5	F	Прибор измерения, регистрации, сигнализации	Ф1771-АД	Выставляется при настройке	---

 

Продолжение таблицы 3.1

1	2	3	4	5	6
13-1	F	Датчик расхода	Rosemount 3051SFC	---	---
13-2	F	Прибор для передачи сигнала  на расстояние	УДКС 4615	---	---
13-3	F	Прибор измерения, регистрации, сигнализации	Ф1771-АД	Выставляется при настройке	---
14-1	Q	Промышленный газовый  хроматограф	GC1000 Mark II	0...100 %	Входная величина: Содержание НКК в флегме 87% Выходной сигнал: 4-20 мА Класс точности: 0.5 Питание: 24 В постоянного тока
14-2	Q	Прибор для передачи сигнала  на расстояние	УДКС 4615	---	---
14-3	Q	Прибор измерения, регистрации, сигнализации	Ф1771-АД	Выставляется при настройке	---

 

1	2	3	4	5	6
14-4	Q	Регулирующее устройство	Yokogawa UT350	---	---
14-5	Q	Переключатель двух позиционный
14-6	Q	Блок ручного управления	ГСТП–003	---	---
14-7	Q	Электро-пневмо преобра-зователь	PK200	---	---
14-8	Q	Исполнительный механизм	МИМ 25с48нж;	---	---

 

4 Проектирование функциональной схемы автоматизации

Функциональные схемы  являются основным техническим документом, который определяет функционально-блочную  структуру отдельных узлов автоматического  контроля, управления и регулирования  технологического процесса и оснащение  объекта управления приборами и  средствами автоматизации.

Объектом управления в  системах автоматизации технологических процессов является совокупность основного и вспомогательного оборудования вместе с встроенными в него запорными и регулирующими органами, а также энергии, сырья и других материалов, определяемых особенностями используемой технологии.

Создание эффективных  систем автоматизации предопределяет необходимость глубокого изучения технологического процесса.

При разработке функциональных схем автоматизации технологических  процессов необходимо решить следующее:

1. Получение первичной информации о состоянии технологического процесса и оборудования;
2. Непосредственное воздействие на технологический процесс для управления им;
3. Стабилизация технологических параметров процесса;
4. Контроль и регистрация технологических параметров процессов и состояния технологического оборудования;

Указанные задачи решаются на основании анализа условий  работы технологического оборудования, выявленных законов и критериев  управления объектом, а также требований, предъявляемых к точности стабилизации, контроля и регистрации технологических  параметров, к качеству регулирования  и надежности.

Функциональные задачи автоматизации, как правило, реализуются с помощью  технических средств, включающих в  себя: отборные устройства, средства получения первичной информации, средства преобразования и переработки информации, средства представления и выдачи информации обслуживающему персоналу, комбинированные, комплектные и вспомогательные устройства. Результатом составления функциональных схем являются:

 

1. выбор методов измерения технологических параметров;
2. выбор основных технических средств автоматизации, наиболее полно отвечающих предъявляемым требованиям и условиям работы автоматизируемого объекта;
3. определение приводов исполнительных механизмов регулирующих и запорных органов технологического оборудования, управляемого автоматически или дистанционно; размещение средств автоматизации на щитах, пультах, технологическом оборудовании и трубопроводах и т. п. и определение способов представления информации о состоянии технологического процесса и оборудования.

4.1 Описание ТСА используемых во всех контурах:

В качестве прибора измерения, регистрации  и сигнализации используется прибор Ф1771-АД. Данный прибор имеет 4 входных каналов, и он позволяет производить измерение, регистрацию и сигнализацию со всех 14 контурах регулирования и наблюдения.

Основные параметры прибора: 

Количество входов: 4 каналов;

Входные сигналы: от термопар; от термопреобразователей сопротивления; напряжения: (0-10), (0-20), (0-50), (0-100) мВ и (0-1) В.; тока (0-5), (0-20) и (4-20) мА.

Условия эксплуатации

Питающие напряжения:

~ 115 /230 В, 50/60 Гц

= / ~ 20-28 B, 50/60 Гц

Потребляемая мощность:

115 /230 В: макс. 40 ВА

20-28 В: макс. 40 ВА

Параметры окружающей среды:

 Температура окружающей  среды от-10 до 50°С

 Влажность окружающей  среды до 80% при 35 °С

Вид защиты

- с передней стороны  IP65

- с задней стороны  IP20

Преимущества

- Высокая четкость изображения: 7-дюймовый TFT-дисплей с оптимальным  изображением.

- Быстрота: скорость измерения  от 100 мс для всех каналов, высокая скорость сохранения 100 мс (для первых 8 каналов).

- Безопасность: Специальный  пакет для обеспечения безопасности  с индивидуальными правами доступа  и электронной подписью (FDA 21 CFR 11).

- Модульность: простое  расширение до 20 универсальных и  14 цифровых входов и 12 реле.

- Гибкость: свободный выбор  вида изображения. Новинка: аналоговое  изображение и изображение в  виде дисковой диаграммы. 

- Универсальность: поддерживаются  интегрированный веб-сервер, полевая шина (P rofibus , Modbus), распространенные стандартные протоколы и интерфейсы USB, TCP/IP, OPC, Ethernet.

- Информативность: поиск  событий, автоматическая оценка  сигнала. 

- Удобство в применении: глубина встраивания 158 мм, передняя  панель из пластмассы IP65

- Наглядность: управление  сообщениями о сбоях со всеми  активными, подтвержденными и  имевшими место ранее сбоями.

В качестве регулирующего  устройства выбран ПИД-регулятор UT350.

Регулятор UT350 обеспечивает возможность регулирования нескольких контуров в одной установке: максимальное количество контуров составляет 2.

• Вычисление управляющего воздействия 

Могут быть выбраны следующие  типы вычислений управляющего воздействия: непрерывное ПИД-регулирование, широтноимпульсное ПИД-регулирование, регулирование нагрева/охлаждения (только для типа с регулированием нагрева/охлаждения) или релейное  двухпозиционное регулирование.

Длительность цикла управления: 250 мс

Количество наборов Заданий  и параметров ПИД: 4

Целевое задание и параметры  ПИД: параметры ПИД комплектуются  для каждого Задания, группа параметров ПИД выбирается одновременно с номером  Задания. 

Выбор «ПИД-зон»: параметры  ПИД выбираются в зависимости  от значения PV. Для выбора используются контрольная точка (Задание выбора  параметров ПИД)  или контрольное отклонение.

Метод контрольной точки: диапазон измерительного входа разделяется  максимум на три зоны, не более чем  с двумя контрольными точками; для  каждой из этих зон выбираются параметры  ПИД (от ПИД №1 до ПИД №3).

Контрольная точка: Диапазон входа PV (0%) ≤ Контрольная точка 1 ≤ Контрольная точка 2 ≤ Диапазон измерительного входа (100%).

Гистерезис контрольной  точки: фиксируется как 0,5% полного  диапазона измерительного входа.