Автоматизация химического производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автоматизация химического производства

Введение

взрывозащищенный автоматизация химический дистилляция

Внедрение АСУ является наиболее прогрессивным направлением в области автоматизации.

При большом расстоянии между технологическими аппаратами и щитами управления целесообразно применять электрические средства автоматизации.

Химические производства относятся к числу взрывопожароопасных и автоматизация осуществляется на основе использования взрывозащищенных средств автоматизации с использованием ЭВМ.

При использовании электрических приборов, ЭВМ применяется во-первых, для облегчения работы оператора, т.к. за короткий промежуток времени обрабатывает большое количество информации; во-вторых может выполнять роль «советчика», при котором ЭВМ рекомендует оператору оптимальные знания режимных параметров процесса и, в третьих, сравнивая текущие знания с заданными, выдает корректирующий сигнал на регулятор или непосредственно на исполнительный механизм.

Кроме того, работая в качестве управляющей системы по заданной программе, ЭВМ характеризуется гибкостью управления, т.е. появляется возможность перенастроить производство за короткое время на выпуск продукции другого качества, тем самым быстро среагировать на рынок.

В общем, система управления организована в виде двухуровневой структуры: верхний уровень и нижний уровень.

Обеспечивает ведение базы данных, визуализацию состояния технологического оборудования, обработку данных формирование и печать отчетных документов, ручное дистанционное управление технологическим оборудованием.

Нижний уровень системы обеспечивает реализацию следующих функций:

контроль технологических параметров;

первичная обработка и расчет параметров;

функционирование контуров регулирования;

контроль безопасности и аварийную защиту технологического оборудования.

Описание функционирования схем контроля и регулирования технологических параметров процесса получения ДЖК

Процесс дистилляции жирных кислот относится к одним из основных процессов химической технологии. В качестве целевого продукта выступают дистиллированные жирные кислоты, качество которых является показателем эффективности.

В качестве объекта управления при автоматизации процесса дистилляции жирных кислот представлен дистилляционный куб непрерывного действия.

Для достижения цели управления нужно регулировать расход исходной смеси, уровень её в аппарате, а также температуру и ваккууметрическое давление в аппарате.

Основные решения по автоматизации технологического процесса принимаются в процессе разработки функциональной схемы автоматизации. При разработке таких схем следует применять серийно выпускаемые приборы, регуляторы и аппараты. Схема автоматизации является основным техническим документом, определяющим структуру и характер автоматизации технологического процесса и оснащение его средствами автоматизации.

Автоматический контроль технологических процессов осуществляется с помощью измерительных приборов - устройств измерения.

Процесс дистилляции осуществляется в дистилляционном кубе непрерывного действия при температуре 240^оС и ваккууметрическом давлении 0,098 МПа.

Измерение температуры и ее регулирование

Измерение температуры в подогревателе осушителе осуществляется с помощью термопреобразователя сопротивления платинового с унифицированным выходным сигналом ТСПУ Метран-276,сигнал с которого воспринимается контроллером. Далее сигнал идет на многоканальный универсальный регистратор Метран 900 (Предел допускаемой основной приведенной погрешности =0,1.

Температура в дистилляционном кубе также измеряется ТСПУ Метран-276 термопреобразователем сопротивления платиновым с унифицированным выходным сигналом. Далее сигнал идет на многоканальный универсальный регистратор Метран 900 (Предел допускаемой основной приведенной погрешности =0,1), который принимает, обрабатывает и регистрирует информацию.

Температура на выходе из конденсатора дистилляционных жирных кислот, поступающих в бак для ДЖК, измеряется термопреобразователем сопротивления платиновым с унифицированным выходным сигналом ТСПУ Метран-276. Далее сигнал идет на многоканальный универсальный регистратор Метран 900 (Предел допускаемой основной приведенной погрешности =0,1), который принимает, обрабатывает и регистрирует информацию, его выходной сигнал поступает на измеритель-регулятор технологический «Метран 950», предназначенный для измерения, контроля и регулирования электрических и неэлектрических величин (Предел допускаемой основной приведенной погрешности =0,4). Регулирующий клапан МЭОФ-40-II ВТ4 расположен на трубопроводе, так как температура выходящих джк из конденсатора зависит от подачи конденсата циркуляционного, охлаждающего жирные кислоты. Изменяя расход конденсата можно регулировать температуру.

Измерение и регулирования давления

Измерение давления в дистилляционном кубе А1, осуществляется с помощью датчика давления Метран-22-ДВ-АС-2240. Далее сигнал идет на многоканальный универсальный регистратор Метран 900 (Предел допускаемой основной приведенной погрешности =0,1), который принимает, обрабатывает и регистрирует информацию, его выходной сигнал поступает на измеритель-регулятор технологический «Метран 950», предназначенный для измерения, контроля и регулирования электрических и неэлектрических величин (Предел допускаемой основной приведенной погрешности =0,4). Далее на регулирующий клапан МЭОФ-40-II ВТ4 - расположен на трубопроводе в пароэжекторный блок, от положения которого зависит давление в А1, вакуум в системе создается именно в пароэжекторном блоке.

Используется автономный цифровой индикатор Метран-620. Он предназначен для отображения значения давления. Сигнал передается от датчика давления Метран-22-ДВ-АС-2240.

Измерение и регулирования уровня

Уровень в баке Б1 измеряется расходомером на базе компактных диафрагм, предназначенный для измерения сред: жидкость, газ, пар, Rose-mount 3095MF CC. Регулирование уровня в баке осуществляется следующим образом: с помощью электроисполнительного фланцевого механизма МЭОФ-40-II ВТ4, расположенного на трубопроводе подачи жирных кислот в подогреватель - осушитель.

Уровень в самом подогревателе-осушителе измеряется также расходомером на базе компактных диафрагм Rosemount 3095MF CC . Регулирование уровня происходит за счет фланцевого механизма МЭОФ-40-II ВТ4.

Уровень в дистилляционном кубе измеряется также расходомером на базе компактных диафрагм Rosemount 3095MF CC . Регулирование уровня происходит за счет фланцевого механизма МЭОФ-40-II ВТ4, установленного на трубопроводе между подогревателем-осушителем и дистилляционным кубом.

Измерение и регулирования расхода

Расход жирных измеряется с помощью диафрагмы камерной ДКС 0,6-50, сигнал с которого воспринимается микропроцессорным контроллером . Информацию воспринимает датчик перепада давлений Метран 22-АС-ДД-5420. Далее сигнал идет на многоканальный универсальный регистратор Метран 900 (Предел допускаемой основной приведенной погрешности =0,1), который принимает, обрабатывает и регистрирует информацию

Расход конденсата в теплообменнике-конденсаторе также жирных измеряется с помощью диафрагмы камерной ДКС 0,6-50, сигнал с которого воспринимается микропроцессорным контроллером . Информацию воспринимает датчик перепада давлений Метран 22-АС-ДД-5420. Далее сигнал идет на многоканальный универсальный регистратор Метран 900 (Предел допускаемой основной приведенной погрешности =0,1), который принимает, обрабатывает и регистрирует информацию

Описание подсистем автоматического регистрирования и автоматического регулирования технологического процесса.

Все датчики подсистем имеют унифицированный аналоговый выходной сигнал 4 - 20 мА постоянного тока, пропорциональный величине измеряемого параметра в заданных пределах измерения датчика. Этот аналоговый сигнал поступает во вторичный прибор Метран 900, имеющий возможность подключения до двенадцати датчиков и предоставления информации со всех датчиков на встроенном мониторе одновременно. Он выполняет функции отображения информации, регистрации, сигнализации, звуковой и световой, и предоставления информации на бумажном носителе через принтерный интерфейс Getronics. Для подключения систем сигнализации он имеет: выходные аварийные реле - 2 шт., 0,1 А, 220 В, 50 Гц; управляющие реле - 24 шт., по две на каждый канал, 0,1 А, 220 В, 50 Гц. Для сопряжения с контроллером вторичный прибор Метран 900 имеет выходной цифровой сигнал RS232/RS485; по этому каналу он передает информацию со всех подключенных к нему датчиков контроллеру.

Контроллер представляет собой прибор Метран-950 со следующими техническими характеристиками:

наличие трех оптореле для коммутации цепей переменного тока с максимальным напряжением 250 В и максимальной токовой нагрузкой 0,5 А. Состояние реле зависит от установок. Уровень, гистерезис установок и логика срабатывания реле задаются потребителем с помощью клавиатуры, расположенной на передней панели прибора или с компьютера;

преобразователь встроенный измерительный для преобразования измеряемой величины в унифицированный выходной сигнал 0-5, 4-20 и 0-20 мА.

встроенный интерфейс RS 232 для связи с компьютером.

Индикация

Метран 950 имеет два четырехразрядных светодиодных и три одиночных индикатора.

Основное табло предназначено для отображения:

числовых значений текущего измеряемого параметра в режиме измерения;

буквенно-цифровых наименований пунктов меню в режиме клавиатурного программирования параметров прибора;

символьных сообщений о состоянии блока в аварийных ситуациях - сообщения об ошибках;

Дополнительное табло предназначено для отображения:

значения установки срабатывания одного из реле или типа входного сигнала (первичного преобразователя) в режиме измерения;

буквенно-цифровых значений параметров в режиме клавиатурного программирования параметров прибора;

символьных сообщений о состоянии блока в аварийных ситуациях - сообщения об ошибках;

Одиночные индикаторы отображают состояние реле коммутируемых каналов.

Программное обеспечение

В комплекте с прибором поставляется пакет программ, позволяющих производить обработку поступающих от прибора данных. Программное обеспечение функционирует под управлением ОС Windows 95/98/NT и требует наличие в компьютере свободного COM- порта.

В состав пакета входят:

программа смены пароля доступа к сервисным функциям;

программа настройки прибора;

программа обмена информации между Метран-950 и компьютером.

Энергопотребление

Питание- от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Потребляемая мощность 8 ВА. Встроенный источник питания постоянного тока для внешних устройств:

выходное напряжение 24 В;

номинальный ток нагрузки 24мА.

Описание управляющего вычислительного комплекса:

Управляющий вычислительный комплекс построен на базе персонального компьютера. Технические характеристики:

процессор Intel Pentium Core 2 Duo E2160 1.8 ГГц

RAM 1024 Mb DDR2

3D card ATI Radeon 2400 HD 512 Mb

HDD 160 Гб

DVD-RW

ОС Windows XP Professional Edition.

Подключение приборов осуществляется посредством последовательного COM- порта.

Таблица 1. Параметры контроля и регулирования оборудования

Виды автоматизации параметров приведены в табл.

Таблица 2. Рабочие параметры и виды автоматизации

Таблица 3. Перечень элементов

Заключение

Введение специальных автоматических устройств способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнение атмосферного воздуха и водоемов промышленными отходами.

Автоматизация позволяет повысить уровень условий труда, обеспечить безопасность ведения работ, сократить численность обслуживающего персонала, а также увеличить надежность оборудования.

В химической промышленности комплексной механизации и автоматизации уделяется большое внимание. По мере осуществления автоматизации сокращается тяжелый физический труд, уменьшается численность рабочих, увеличивается производительность труда.

Размещено на Allbest.ru