Выбор технических устройств автоматизации процесса ректификации

Автоматическая настройка: предлагается как стандартная функция. При запуске автонастройки константы ПИД устанавливаются автоматически (методика ограниченного цикла). Функция подавления пререгулирования "SUPER": служит для подавления выбросов, возникающих из-за резкого изменения Задания или вследствие внешних воздействий.

Функция подавления рыскания "SUPER 2": функция стабилизирует состояние регулирования, стабильность которого нарушается из-за рыскания или по иным причинам, без необходимости внесения  каких-либо  изменений в константы ПИД, если происходит значительное изменение нагрузки и/или коэффициента усиления, а также при разных характеристиках температурных зон.

Питание: 100-240 В~ или 24 В~/=

Поддерживается программой CX-Thermo для ПК.

В качестве блока ручного  управления выбран ГСТП-003. Блок ГСТП-003 выполняет следующие функции:

переключение с автоматического режима управления на ручной и обратно;

кнопочное управление интегрирующими исполнительными механизмами;

световая индикация выходного  сигнала регулирующего устройства с импульсным выходным сигналом;

определение положения регулирующего  органа.

Выходной сигнал: 4÷20 мА, Rн <= 200 Ом; или напряжение постоянного тока 0 -10 В, Rн >=1 кОм.

Погрешность индикации выходного  сигнала: не более ±2,5% от диапазона  изменения выходного сигнала.

4.1 Описание каждого контура регулирования с аргументацией выбора ТСА:

1. Контур регулирования расхода исходной смеси на входе в теплообменник (1 контур):

Необходимость регулирования данного  параметра обусловлена особенностью технологического процесса. Регулирование расхода производится путем изменения пропускной способности регулирующей арматуры трубопровода.

В качестве датчика расхода газа применен объемный расходомер Rosemount 3051SFC (1-1). Выбор данного расходомера обусловлен следующими преимуществами данного прибора:

- простая установка в трубопровод;

- минимальная вероятность утечек измеряемой среды;

- более низкие потери давления;

- существенное снижение стоимости  монтажа и обслуживания благодаря  интегральнойконструкции;

- простота перенастройки динамического диапазона;

- высокая надежность, отсутствие движущихся частей;

- преобразование значения объемного расхода в выходной сигнал 4-20 мА.

Для преобразования унифицированного сигнала постоянного тока в унифицированный  пневматический сигнал 20-100 кПа используем электо-пневмопреобразователь YOKOGAWA Model PK200.

Входные сигналы: 4-20мА или 10-50 мА.

Выходной сигнал: 20-100 кПа.

Давление питания: 140 кПа.

Далее сигнал поступает на вход устройства передачи сигнала на расстояние УДКС 4615.

Токовый сигнал подается на вход контроллера с цифровой индикацией модели YOKOGAWA UT350 – это высокоточный прибор с размером панели по стандарту 1/4DIN и универсальным  входом/выходом.

Универсальный вход и выход  позволяют свободно устанавливать  и изменять с лицевой панели тип  измерительных входов (термопара (TC), термометр сопротивления (RTD) или вход напряжения пост. тока), диапазон измерений, тип управляющего выхода (токовый 4-20 мА, импульс напряжения или релейный контакт).

Для преобразования унифицированного сигнала постоянного тока в унифицированный  пневматический сигнал 20-100 кПа используем электо-пневмопреобразователь YOKOGAWA Model PK200.

Входные сигналы: 4-20мА или 10-50 мА.

Выходной сигнал: 20-100 кПа.

Давление питания: 140 кПа.

В качестве исполнительного  механизма используем упорную поворотную заслонку с мембранным исполнительным механизмом (МИМ) 25с48нж. Предназначена для установки на трубопроводах с целью непрерывного регулирования расхода рабочей среды.

2. Контур регулирования температуры исходной смеси после нагрева в теплообменнике (3 контур):.

Необходимость данного контура  обусловлена тем, что процесс  ректификации по технологическому заданию должен протекать при определенной температуре. Однако изначальная температура исходной смеси не соответствует заданной. Для этого устанавливается теплообменник. Регулирование температуры газо-воздушной смеси производится путем изменения расхода теплоносителя на входе в теплообменник.

В качестве датчика температуры применяется термометр сопротивления в взрывозащищенном исполнении ТСМ-1187. Основные параметры данного датчика:

- диапазон преобразуемых  температур: 0…200;

- предел допускаемой основной  приведенной погрешности: : ±0.25%;

- зависимость выходного  сигнала от температуры: линейная.

Далее сигнал поступает на преобразователь сигнала термометра сопротивления в унифицированный сигнал постоянного тока 4-20 мА YOKOGAWA Model VJU7. Этот прибор типа универсальный передатчик преобразует входной сигнал (термопары, RTD или мВ сигнала)в унифицированный токовый сигнал 4-20 мА.

Токовый сигнал подается на вход контроллера с цифровой индикацией модели YOKOGAWA UT350 – это высокоточный прибор с размером панели по стандарту 1/4DIN и универсальным  входом/выходом.

Универсальный вход и выход  позволяют свободно устанавливать  и изменять с лицевой панели тип  измерительных входов (термопара (TC), термометр сопротивления (RTD) или вход напряжения пост. тока), диапазон измерений, тип управляющего выхода (токовый 4-20 мА, импульс напряжения или релейный контакт).

Для преобразования унифицированного сигнала постоянного тока в унифицированный  пневматический сигнал 20-100 кПа используем электо-пневмопреобразователь YOKOGAWA Model PK200.

Входные сигналы: 4-20мА или 10-50 мА.

Выходной сигнал: 20-100 кПа.

Давление питания: 140 кПа.

В качестве исполнительного  механизма используем упорную поворотную заслонку с мембранным исполнительным механизмом (МИМ) 25с48нж. Предназначена для установки на трубопроводах с целью непрерывного регулирования расхода рабочей среды.

3. Контур регулирования температуры кубового остатка после нагрева в теплообменнике (7 контур):.

Данный контур необходим для поддержания постоянной температуры кубового остатка внизу колоны. Для этого устанавливается теплообменник. Регулирование температуры возвращаемого в процесс кубового остатка производится путем изменения расхода теплоносителя на входе в теплообменник.

В качестве датчика температуры применяется термометр сопротивления в взрывозащищенном исполнении ТСМ-1187. Основные параметры данного датчика:

- диапазон преобразуемых температур: 0…200;

- предел допускаемой основной  приведенной погрешности: : ±0.25%;

- зависимость выходного  сигнала от температуры: линейная.

Далее сигнал поступает на преобразователь сигнала термометра сопротивления в унифицированный сигнал постоянного тока 4-20 мА YOKOGAWA Model VJU7. Этот прибор типа универсальный передатчик преобразует входной сигнал (термопары, RTD или мВ сигнала)в унифицированный токовый сигнал 4-20 мА.

Токовый сигнал подается на вход контроллера с цифровой индикацией модели YOKOGAWA UT350 – это высокоточный прибор с размером панели по стандарту 1/4DIN и универсальным  входом/выходом.

Универсальный вход и выход  позволяют свободно устанавливать  и изменять с лицевой панели тип  измерительных входов (термопара (TC), термометр сопротивления (RTD) или вход напряжения пост. тока), диапазон измерений, тип управляющего выхода (токовый 4-20 мА, импульс напряжения или релейный контакт).

Для преобразования унифицированного сигнала постоянного тока в унифицированный  пневматический сигнал 20-100 кПа используем электо-пневмопреобразователь YOKOGAWA Model PK200.

Входные сигналы: 4-20мА или 10-50 мА.

Выходной сигнал: 20-100 кПа.

Давление питания: 140 кПа.

В качестве исполнительного  механизма используем упорную поворотную заслонку с мембранным исполнительным механизмом (МИМ) 25с48нж. Предназначена для установки на трубопроводах с целью непрерывного регулирования расхода рабочей среды.

4. Контур регулирования уровня кубового остатка внизу колоны(8 контур):..

Данное регулирование необходимо для поддержания корректного хода технологического процесса.

В качестве датчика уровня применяется взрывозащищенный буйковый уровнемер САПФИР-22ДУ-Вн (Ех). Основные параметры данного датчика:

- диапазон преобразуемых  температур: 0…10 м;

- предел допускаемой основной  приведенной погрешности: : ±0.5%;

- унифицированный выходной сигнал 4-20 мА.

Для преобразования унифицированного сигнала постоянного тока в унифицированный  пневматический сигнал 20-100 кПа используем электо-пневмопреобразователь YOKOGAWA Model PK200.

Входные сигналы: 4-20мА или 10-50 мА.

Выходной сигнал: 20-100 кПа.

Давление питания: 140 кПа.

Далее сигнал поступает на вход устройства передачи сигнала на расстояние УДКС 4615.

Токовый сигнал подается на вход контроллера с цифровой индикацией модели YOKOGAWA UT350 – это высокоточный прибор с размером панели по стандарту 1/4DIN и универсальным  входом/выходом.

Универсальный вход и выход  позволяют свободно устанавливать  и изменять с лицевой панели тип  измерительных входов (термопара (TC), термометр сопротивления (RTD) или вход напряжения пост. тока), диапазон измерений, тип управляющего выхода (токовый 4-20 мА, импульс напряжения или релейный контакт).

Для преобразования унифицированного сигнала постоянного тока в унифицированный  пневматический сигнал 20-100 кПа используем электо-пневмопреобразователь YOKOGAWA Model PK200.

Входные сигналы: 4-20мА или 10-50 мА.

Выходной сигнал: 20-100 кПа.

Давление питания: 140 кПа.

В качестве исполнительного  механизма используем упорную поворотную заслонку с мембранным исполнительным механизмом (МИМ) 25с48нж. Предназначена для установки на трубопроводах с целью непрерывного регулирования расхода рабочей среды.

5. Контур регулирования давления вверху колоны (9 контур).

Для более точного регулирования  состава дистиллята необходимо поддерживать постоянство давления вверху колоны. Конденсация паров в дефлегматоре осуществляется за счет испарения хладоагентов. Поэтому улучшение качества регулирования давления можно достигнуть изменением расхода отводимых из дефлегматора паров хладоагента. Это приводит к быстрому изменению давления и температуры кипения хладогагента и, следовательно, интенсивности испарения. Расход жидкого хладоагента может измеряться или по уровню в дефлегматоре или по перегреву паров с помощью терморегулирующего вентиля.

В качестве датчика давления газа применен Метран-100-1151-ДИ-МП1. Выбор данного датчика обусловлен следующими преимуществами данного прибора:

- измеряемые среды: жидкости, пар, газ;

- диапазон измеряемых давлений: 0.12÷1.6 Мпа;

- выходной сигнал: 4÷20 mA;

- класс точности: 0.5;

Датчики Метран/100 являются многопредельными и могут быть настроены на верхний предел измерений или диапазон измерений от Pmin до Pmax по стандартному ряду давлений ГОСТ 22520, а также на верхний предел или диапазон измерений, отличающийся от стандартного;

Для преобразования унифицированного сигнала постоянного тока в унифицированный  пневматический сигнал 20-100 кПа используем электо-пневмопреобразователь YOKOGAWA Model PK200.

Входные сигналы: 4-20мА или 10-50 мА.

Выходной сигнал: 20-100 кПа.

Давление питания: 140 кПа.

Далее сигнал поступает на вход устройства передачи сигнала на расстояние УДКС 4615.

Токовый сигнал подается на вход контроллера с цифровой индикацией модели YOKOGAWA UT350 – это высокоточный прибор с размером панели по стандарту 1/4DIN и универсальным  входом/выходом.

Универсальный вход и выход  позволяют свободно устанавливать  и изменять с лицевой панели тип  измерительных входов (термопара (TC), термометр сопротивления (RTD) или вход напряжения пост. тока), диапазон измерений, тип управляющего выхода (токовый 4-20 мА, импульс напряжения или релейный контакт).

Для преобразования унифицированного сигнала постоянного тока в унифицированный  пневматический сигнал 20-100 кПа используем электо-пневмопреобразователь YOKOGAWA Model PK200.

Входные сигналы: 4-20мА или 10-50 мА.

Выходной сигнал: 20-100 кПа.

Давление питания: 140 кПа.

В качестве исполнительного  механизма используем упорную поворотную заслонку с мембранным исполнительным механизмом (МИМ) 25с48нж. Предназначена для установки на трубопроводах с целью непрерывного регулирования расхода рабочей среды.