Пример выполнения работы

Разработка системы управления технологическим процессом

Цель работы

3.1.1 Научиться выбирать средства автоматизации и составлять схему автоматизации

3.1.2 Научиться составлять описание схем контроля и регулирования

Общая часть

3.2.1 Выбор средств автоматизации

При выборе средств автоматизации, как правило, предпочтение отдается Государственной Системе Приборов (ГСП) и средств автоматизации. Выбор осуществляется из числа серийно выпускаемых приборов. Для того чтобы осуществить взаимозаменяемость приборов.

Прежде чем выбрать средства автоматизации, необходимо определиться какая, ветвь ГСП будет участвовать в процессе:

ü Пневматическая

ü Гидравлическая

ü Электрическая

ü Комбинированная

При выборе средств автоматизации учитывают следующее:

ü Условия безопасной эксплуатации

ü Физико-химические свойства измеряемой среды

ü Условия работы на месте установки

ü Дальность передачи информации

ü Требуемая точность и быстродействие

ü Диапазон измерения

ü Необходимо ограничивать номенклатуру применяемых средств автоматизации, так как расширение номенклатуры приводит к усложнению эксплуатации, ремонту и наладке средств автоматизации

ü При большом числе одинаковых параметров контроля и регулирования рекомендуется применять многоточечные средства контроля

ü Стоимость

3.2.2 Составление схемы автоматизации

На схеме показываются технологическая схема процесса, комплекс технических средств (приборы и средства автоматизации), щиты и пульты управления, микропроцессорная техника, а также линии связи между средствами автоматизации. Таблицы условных обозначений, не предусмотренных стандартами и необходимые пояснения к схеме.

В верхней части чертежа показывают технологическое оборудование и трубопроводы. При этом технологическое оборудование рекомендуется располагать слева на право в порядке протекания процесса. На трубопроводах указываются только те запорные органы, которые участвуют в управлении.

В левой нижней части листа располагаются щиты и пульты управления, на которых размещаются средства автоматизации. Каждый прибор принято обозначать буквенным обозначением. Стандартные обозначения приборов приведены в таблице 1.

3.2.3 Описание работы выбранных систем контроля и регулирования

При описании работы выбранных систем составляется связанный рассказ о передачи информации от объекта к средствам автоматизации согласно полученной схеме автоматизации. При этом указываются типы средств автоматизации, их позиции по схеме и что они делают (их функции).

Пример выполнения работы

Выбрать средства автоматизации и составить схему автоматизации для процесса нагрева в трубчатой печи.

1)Выбор средств автоматизации

При выборе средств автоматизации предпочтение отдается серийно выпускаемым приборам ГСП. Процесс является не взрывоопасным, но пожароопасен и требования к процессу жесткие. Поэтому лучше использовать комбинированную электропневматическую ветвь.

Для контроля и регулирования температуры ГСП предлагает термометры расширения, манометрические термометры, термоэлектропару (ТЭП) и термосопротивление (ТС).

Для контроля температуры нефтепродукта на выходе из печи выбирается ТЭП типа ТХК 0,806 с пределами измерения до 600 ⁰С.

Для контроля температуры над перевальной стенкой выбирается ТЭП типа ТХА 0,179 предел измерения до 800 ⁰С

ТЭП работает в комплекте с вторичными приборами –потенциометрами и цифровыми измерителями регуляторами. Так как потенциометры уступают по точности цифровым регуляторам, то лучше использовать их. Прежде чем выбрать конкретный тип вторичного прибора необходимо определить требуемый закон регулирования и выбрать регулятор.

Регуляторы бывают дискретного и аналогового действия. Дискретный регулятор реализует позиционный закон регулирования. Его применение позволит регулирующему органу занимать лишь два положения: закрыт или открыт. Это совершенно не допустимо в данном процессе.

Регуляторы непрерывного действия реализуют П, И, ПИ, ПИД, ПД закон регулирования. П закон регулирования позволяет обеспечить быстродействие регулятора. Но даже если регулятор настраивается на большой коэффициент пропорциональности, то не удастся избежать статической ошибки, а, следовательно, не обеспечится высокая точность регулирования. ПИД-регулятор включает в себя дифференциальную часть, которая применяется при больших запаздываниях, а возмущения носят частый и резкий характер. Этого в процессе нагрева не наблюдается. Поэтому применение сложного и дорогого регулятора не целесообразно. Таким образом, выбирается ПИ-регулятор. В качестве вторичного прибора со встроенным Пи-регулятором целесообразно использовать прибор типа ТРМ-10.

Для обеспечения регулирующего воздействия изменением расхода газа выбирается регулирующий клапан 25С 50НЖ с линейной характеристикой, исполнение нормально закрытый. Рабочее давление 6,3МПа.

Для согласования электрического сигнала с пневматическим применяется электропневматический преобразователь типа ЭПП-1М.

Для контроля и регулирования расхода ГСП предлагает расходомеры переменного перепада давления, постоянного перепада давления, бесконтактные расходомеры и расходомеры переменного уровня.

Для измерения расхода газа выбирается диафрагма типа ДКС-50, для воздуха - диафрагма типа ДКС-100, для нефтепродукта – диафрагма типа ДКС-200. выбранные диафрагмы работают на рабочем давлении 6,3МПа.

Для измерения перепада на сужающем устройстве и преобразования его в унифицированный сигнал выбирается преобразователь перепада давления типа ПД100ДД, класс точности 0,5; предельные перепады давления для газа и воздуха – 630 кгс / см², для нефтепродукта – 1000 кгс / см² В качестве регулятора и вторичного прибора выбирается прибор типа ТРМ-10, исходя из однотипности приборов.

Для измерения концентрации кислорода в дымовых газах ГСП предлагает ряд газоанализаторов. Выбирается термомагнитный газоанализатор типа МН-51.06-2, допустимая погрешность ±2%.

Для контроля и регулирования давления ГСП предлагает манометры жидкостные, поршневые, деформационные, электрические.

Жидкостные манометры не надежны и не имеют дистанционной передачи. Поршневые используются как образцовые.Деформационные устарели, поэтому выбирается электрический преобразователь давления МЕТРАН-43ДВ-Ех во взрывоопасном исполнении.

Поиск по сайту: