Автоматизация резервуара приёма стоков производства пентарэритрита поз. V101 установки термического обезвреживания промышленных стоков (УТОПС) АО Метафракс Кемикалс
Работа сдана успешно, заказчик претензий не имел.
Проект посвящён автоматизации резервуара V.101 на установке термического обезвреживания промышленных стоков АО «Метафракс Кемикалс», с целью разработки системы автоматического управления температурой в резервуаре V.101.
За объект управления выбран резервуар V.101 на установке термического обезвреживания промышленных стоков АО «Метафракс Кемикалс».
За объект исследования выбрана - система управления температурой резервуара V.101.
Передаточная функция объекта по каналам - уровень и температура стоков в резервуаре V101 получены идентификацией технологического объекта. Произведен расчет одноконтурных АСР, выполнено моделирование полученной системы, сделаны выводы о работоспособности системы.
ЧЕРТЕЖЕЙ У МЕНЯ НЕТ.
Введение 7
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КАК ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ 8
1.1 Общая характеристика производства 8
1.2 Технологический процесс приемки стоков: параметры и особенности управления 9
1.3 Условия ведения технологического процесса и описание основных аппаратов 9
1.4 Технологическая схема и анализ потенциальных аварийных ситуаций 11
1.5 Описание технологической схемы и основных аппаратов производства 12
1.6 Вероятные аварийные ситуации, условия их возникновения и методы их предотвращения 13
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ 15
2.1 Идентификация объекта и получение передаточных функций 15
3 РАСЧЕТ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ 19
3.1 Синтез одноконтурной АСР уровня стоков в резервуаре V101 19
3.2 Расчет одноконтурной АСР температура стоков в резервуаре 21
4 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ 25
4.1 Критерии выбора оборудования 25
4.2 Общее описание разрабатываемой системы 25
4.3 Выбор датчика уровня 25
4.4 Выбор сигнализатора максимального уровня 26
4.5 Выбор датчика температуры 27
4.5 Выбор датчика перепада давления 28
4.6 Выбор датчика расхода 29
4.7 Выбор регулирующего органа 30
4.7.1 Выбор регулирующего клапана 30
4.7.2 Выбор отсечного клапана 32
4.8 Выбор контроллерного оборудования 33
4.8.1 Выбор контроллера 33
4.8.2 Источник питания постоянного тока M-серии 34
4.8.3 Подсистема традиционного ввода/вывода серии М 35
4.8.4 Источник питания Phoenix Contact QUINT-PS-1AC-24DC-40 37
4.8.5 FLKM 50 - Интерфейсный модуль 39
5 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 40
5.1 Структура системы и решения по информационному обмену 40
5.1.1 Структура системы 40
5.1.2 Обмен информацией 40
5.2 Состав функций и комплексов задач, реализуемой системой. Описание автоматизируемых функций 40
5.3 Решению по обеспечению защиты средств автоматизации от пыли, воды, вибрационного и ударных воздействий, коррозии, электромагнитных помех 41
5.4 Решения по монтажу средств автоматизации 41
5.5 Решения по электропитанию 42
Схемы принципиальные электрические представлены в КР.15.03.04-АТХ.С10.1 Схема принципиальная, однолинейная распределенной сети, КР.15.03.04-АТХ.С10 Схема системы управления, КР.15.03.04-АТХ.СБ.1 Схема контроля и управления, КР.15.03.04-АТХ.СБ.2 Схема сигнализации и блокировок. 42
5.6 Решения по контурам заземления 46
5.7 Решения по выбору и применению кабелей 47
5.8 Решения по составу программных средств, языкам деятельности 47
Список использованных источников 59
4.3 Выбор датчика уровня 26
4.4 Выбор сигнализатора максимального уровня 27
4.5 Выбор датчика перепада давления 28
4.6 Выбор датчика расхода 30
4.7 Выбор регулирующего органа 31
4.7.1 Выбор регулирующего клапана 31
4.7.2 Выбор отсечного клапана 33
4.8 Выбор контроллерного оборудования 34
4.8.1 Выбор контроллера 34
4.8.2 Источник питания постоянного тока M-серии 35
4.8.3 Подсистема традиционного ввода/вывода серии М 36
4.8.4 Источник питания Phoenix Contact QUINT-PS-1AC-24DC-40 38
4.8.5 FLKM 50 - Интерфейсный модуль 40
5 Проектирование системы автоматизации 41
5.1 Решение по структуре системы, средствам и способам связи для информационного обмена между компонентами системы. Решения по применяемым в системе сигналам и интерфейсам 41
5.1.1 Структура системы 41
5.1.2 Обмен информацией 41
5.2 Состав функций и комплексов задач, реализуемой системой. Описание автоматизируемых функций 41
5.3 Решению по обеспечению защиты средств автоматизации от пыли, воды, вибрационного и ударных воздействий, коррозии, электромагнитных помех 42
5.4 Решения по монтажу средств автоматизации 42
5.5 Решения по электропитанию 43
5.5.1 Расчет необходимой мощности ИБП. 43
5.5.2 Расчет номинального тока двухполюсного автоматического выключателя 45
5.6 Решения по контурам заземления 47
5.7 Решения по выбору и применению кабелей 48
5.8 Решения по составу программных средств, языкам деятельности 48
5.9 Документация проекта 49
6 Конфигурация и реализация САР 51
6.1 Описание используемых логических блоков 51
6.2 Алгоритм измерения температуры в резервуаре 52
6.3 Алгоритм работы ПАЗ (противоаварийной защиты) 52
7 Метрологический расчет измерительных каналов 54
7.1 Цель и задачи метрологического расчета 54
7.2 Метрологический расчет измерительного канала уровня 54
7.3 Метрологический расчет измерительного канала температуры 54
7.4 Метрологический расчет измерительного канала расхода 55
8 Расчет надежности САР 56
8.1 Цель и задачи расчета надежности 56
8.2 Интенсивность отказов компонентов 56
8.3 Расчет надежности системы 56
8.4 Резервирование для повышения надежности 56
Заключение 58
Список использованных источников 60
1. Проектная документация «Техническое перевооружение установки термического обезвреживания промышленных стоков (УТОПС)»
2. Рабочая документация «Техническое перевооружение установки термического обезвреживания промышленных стоков (УТОПС)»;
3. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) 6-е, 7-е издания;
4. Федеральный закон N123 «Технический регламент и требования пожарной безопасности» от 22.07.2008г;
5. Приказ Ростехнадзора N500 об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности химически опасных производственных объектов» от 07.12.2020г.
6. Клюев А.С., Лебедев А.Т., Клюев С.А., Товарнов А.Г. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное пособие под ред. А. С. Клюева / 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 368 с.
7. Клюев А.С. «Проектирование систем автоматизации технологических процессов»/ А.С. Клюев. – Москва:Энергоатомиздат. – 461 с.;
8. Дудников Е.Г., Казаков А.В. Автоматическое управление в химической промышленности: Учебник для вузов / под ред. Дудников Е.Г.; Химия, 1987г. – 368 с.;
9. ГОСТ 21.208-2013 Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах;
10. ГОСТ 21.408-2013 Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов;
11. Ротач В.Я. Теория автоматического управления: учебник для вузов. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008.
12. Руководство по эксплуатации VEGAPULS 64;
13. Руководство по эксплуатации сигнализатора максимального уровня Ризур;
14. Руководство по эксплуатации Термопреобразователь сопротивления ТС-Б-У;
15. Руководство по эксплуатации датчика перепада давления АИР-20
16. Руководство по эксплуатации датчика расхода вихревой Prowirl F 200
17. Каталог продукции «ЛГ-автоматика»;
18. Каталог продукции «Emerson».
