АСУ ТП приготовления водо-спиртовой смеси

Рефераты по информатике » АСУ ТП приготовления водо-спиртовой смеси

Введение

Особенности и преимущества разрабатываемой автоматизированной системы управления технологическим процессом приготовления водо-спиртовой смеси:

возможность получения водно - спиртовой смеси в потоке заданной крепости без дополнительного емкостного оборудования.

охлаждение водно - спиртовой смеси в потоке до заданной температуры высоко эффективным пластинчатым разборным теплообменником.

все процессы управляются с одной панели управления.

насосное оборудование, снабжено частотными преобразователями

высокоточные массовые расходомеры

малый внутренний объём модуля (снижаются потери спирта)

статический миксер, обеспечивающий полное смешивание спирта и воды

стабильность свойств продукта на протяжении всего цикла работы

технологические компоненты ведущих мировых производителей.

1. Описание технологического процесса как объекта управления, в т. ч. воздухоотделителей (латерна), статического миксера, теплообменника.

Описание процесса, как объекта управления

Спирт и вода подаются центробежными насосами из емкостей хранения ЕН1 и ЕН2 на установку. Проходя через отделители воздуха, потоки жидкостей освобождаются от воздуха, негативно влияющего на работу установки и качество полученного продукта.

После соединения потоков спирта и воды, они проходят через статический миксер, где достигается полное перемешивание потоков.

На выходе из статического фильтра установлен поточный оптический спиртометр который измеряет крепость водо-спиртовой смеси. Сигналы с прибора поступают в систему управления, которая согласовывает работу регулирующих клапанов таким образом, чтобы обеспечить заданную крепость водо-спиртовой смеси.

Далее водо-спиртовая смесь охлаждается до заданной температуры (14°С) в пластинчатом разборном теплообменнике. Температура охлаждения регулируется автоматически, клапаном с пневмоэлектрическим приводом, изменяющим поток теплоносителя в соответствии с сигналом, поступающим с контроллера.

Готовая водо-спиртовая смесь подается в напорную емкость центробежным насосом, который управляется с общего контроллера модуля.

1.2. Описание основных аппаратов процесса, как объекта

управления

Объектом управления является технологический процесс смешение воды и спирта с последующим охлаждением водо-спиртовой смеси в теплообменнике до заданной температуры. В процессе смешение воды и спирта, охлаждением водо-спиртовой смеси она проходит ряд аппаратов таких как:

ЕН1, ЕН2 - емкости хранения воды и спирта;

КН1, КН2 – деаэрационные латерны;

СМ – статический миксер;

ТО – теплообменник.

Необходимо: В емкостях ЕН1, ЕН2 осуществлять контроль уровня воды и спирта, соответственно. В деаэрационных латернах КН1, КН2 осуществлять освобождение воды и спирта от воздуха и регулировать уровень, соответственно. В статическом миксере СМ осуществлять регулирование концентрации водо – спиртовой смеси. В теплообменнике ТО осуществлять регулирование температуры водо-спиртовой смеси.

Анализ контролируемых, регулируемых и сигнализируемых параметров технологического процесса. Определение числа точек ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов.

Анализ специфики технологического процесса и тех требований которые к нему предъявляются, позволил определить основные технологические параметры, а также их значимость в АСУ. К регулируемым параметрам можно отнести следующие:

уровень в деаэрационных латернах КН1, КН2;

соотношение расходов воды и спирта;

температура на выходе из теплообменника;

Работа насосов Н1, Н2, Н3.

Причина выбора именно этих параметров в качестве регулируемых -эти технологические параметры непосредственно влияют на качество продукта и безопасность протекания процесса.

Контролируемым параметром процесса является уровень в емкостях ЕН1, ЕН2

Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	Диапазон измерений
Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	min	max
1		2	3	4	5	6	7
LI	1a	уровень	м	измерение		0	10
LI	2a	уровень	м	измерение		0	10
Кл	1д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	1
Кл	2д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	1

Контролируемым параметром процесса является запуск насосов Н1, Н2

Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	Диапазон измерений
Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	min	max
1		2	3	4	5	6	7
Кл	1д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	1
Кл	2д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	1
М1	Н1	производительность	м3/ч	исп. мех.		0	10
М2	Н2	производительность	м3/ч	исп. мех.		0	10

Контролируемым параметром процесса является заполнение деаэрационных латерн КН1, КН2

Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	Диапазон измерений
Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	min	max
1		2	3	4	5	6	7
PI	3а	давление	МПа	измерение		0	0,03
PI	4а	давление	МПа	измерение		0	0,03
Кл	3д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	1
Кл	4д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	1

Контролируемым параметром процесса является уровень в деаэрационных латернах КН1, КН2

Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	Диапазон измерений
Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	min	max
1		2	3	4	5	6	7
LI	5a	уровень	м	измерение		0	10
LI	6a	уровень	м	измерение		0	10
Кл	5д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	1
Кл	6д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	1

Контролируемым параметром процесса является концентрация водо – спиртовой смеси в статическом миксере СМ

Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	Диапазон измерений
Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	min	max
1		2	3	4	5	6	7
QI	9a	концентрация	%	измерение		40	44
Кл	9д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	50

Контролируемым параметром процесса является температура водо – спиртовой смеси в теплообменнике ТО

Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	Диапазон измерений
Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	min	max
1		2	3	4	5	6	7
ТI	12a	температура	0С	измерение		14	16
Кл	12д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	20

Контролируемым параметром процесса является запуск насоса Н3

Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	Диапазон измерений
Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	min	max
1		2	3	4	5	6	7
Кл	6д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	1
Кл	9д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	50
Кл	12д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	20
М3	Н3	производительность	м3/ч	исп. мех.		0	10

Контролируемым параметром процесса является давление за насосом Н3

Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	Диапазон измерений
Шифр Агрегата		Наименование параметра исследуемой среды	Размерность	Функции	Тип датчика	min	max
1		2	3	4	5	6	7
PI	11а	давление	МПа	измерение		0	0,03
Кл	11д	сечение	м2/ м2	Клапан		0	1

3. Определение числа точек ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов

Из выше представленного анализа контролируемых, регулируемых и сигнализируемых параметров технологического процесса приготовления водо – спиртовой смеси определяем число точек ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов:

- число точек ввода аналоговых сигналов 11

- число точек вывода аналоговых сигналов 12

- число точек ввода дискретных сигналов 7

- число точек вывода дискретных сигналов 11