|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Кафедра автоматизации технологических процессов и производствСтр 1 из 6Следующая ⇒
Кафедра автоматизации технологических процессов и производств Направление подготовки: 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств Направленность (профиль) образовательной программы: Автоматизация химико-технологических процессов и производств
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА (дипломный проект)
Состав ВКР: 1. Пояснительная записка на стр. 2. Графическая часть на листах
Пермь 2016 г.
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет» Кафедра Автоматизации технологических процессов и производств «УТВЕРЖДАЮ» Зав. кафедрой__________________ «__ _ »____________________2016 г. ЗАДАНИЕ На выполнение выпускной квалификационной работы бакалавра
Руководитель выпускной квалификационной работы бакалавра ст. преподователь кафедры АТП Обшаров Л.В. (___________________) (должность, Ф.И.О.)
Задание получил Щелев Иван Игоревич (___________________) (дата и подпись студента)
Реферат Отчёт 47 с, 7 источников, 19 рис, 10 табл, 1 приложение Объектом исследования является процесс смешения компонентов бензина на ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез». Цель работы – обследование технологического объекта автоматизации и существующей системы контроля и управления, выбор комплекса технических и программных средств автоматизации, проектирование системы автоматизации и выводы по эффективности проектных решений. В процессе работы была выполнена идентификация и моделирование объекта с помощью пакета Simulink программы Matlab. Задача идентификации технологического объекта управления решена методом активного эксперимента. В результате получены передаточные функции по каналу расхода и по каналу уровень. Используя экспериментальные характеристики, были рассчитаны оптимальные настройки регуляторов и построены модели системы. Задача автоматизации решаемая на этой станции заключается в обеспечении точности подачи количества каждого требуемого компонента, выбраны средства автоматизации отвечающие требованиям пожаро-взрывобезопасности, экономическая эффективность установки подтверждена в соответствующем разделе. Выполнены следующие схемы и чертежи: функциональная схема автоматизации, принципиальная схема автоматизации, схема принципиальная управления, шкаф СКУ общий вид, план расположения и подключения кабельных и трубных проводок, схема соединения и подключения внешних проводок, заказная спецификация.
СОДЕРЖАНИЕ
Список используемых обозначений и сокращений АСУ ТП - автоматизированная система управления технологическими процессами; АСР - автоматическая система регулирования; ТСА - технические средства автоматизации; АССБ - автоматическая станция смешения бензинов; ОУ - объект управления CР - система регулирования МТБЭ - метил-трет-бутиловый эфир БП - блок питания ТП - Термопреобразователь универсальный КТС - комплекс технических средств
Введение Развитие автоматизации химической промышленности связано с возрастающей интенсификацией технологических процессов и ростом производств, использование агрегатов большой единичной мощности, усложнением технологических схем, предъявлением повышенных требований к получаемым продуктам. Под технологическим процессом понимают совокупность технологических операций, проводимых над исходным сырьем в одном или нескольких аппаратах, целью которых является получение продукта, обладающего заданными свойствами. Обычно с целью переработки химических веществ и получения целевых продуктов из этих аппаратов компонуют сложные технологические схемы. Технологический процесс, реализованный на соответствующем технологическом оборудовании, называют технологическим объектом управления. ТОУ это отдельный аппарат, агрегат, установка, отделение, цех, производство, предприятие. Различные внешние возмущающие воздействия (изменение расхода или состава исходного сырья, состояния и характеристик технологического оборудования и т.д.) нарушают работу ТОУ. Поэтому для поддержания его нормального функционирования, а также при необходимости изменения условий его работы, например, с целью ведения технологического процесса по некоторой программе или получения целевого продукта другого качества или состава, ТОУ нужно управлять. Управление – это целенаправленное воздействие на объект, которое обеспечивает его оптимальное функционирование и количественно оценивается величиной критерия (показателя) качества. Критерии могут иметь технологическую или экономическую природу (производительность технологической установки, себестоимость продукции и т.д.). При автоматическом управлении воздействие на объект осуществляется специальным автоматическим устройством в замкнутом контуре; такое соединение элементов образует автоматическую систему управления. Частным случаем управления является регулирование. Процесс приготовления бензинов заключается в механическом смешении определенного набора компонентов, допущенных в установленном порядке, в соотношениях, допустимых утвержденными технологиями производства. Регулированием называют поддержание выходных величин объекта вблизи требуемых постоянных или переменных значений с целью обеспечения нормального режима его работы посредством подачи на объект управляющих воздействий. Автоматическое устройство, обеспечивающее поддержание выходных величин объекта вблизи требуемых значений, называют автоматическим регулятором. Данный дипломный проект посвящен автоматической станции смешения бензинов на ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез»
Выбор контроллера Контроль и управление технологическим процессом выполнены на базе распределенной системы управления «Delta V».
4.2 Выбор датчика расхода Для измерения расхода используется расходомер Optimass 7050k. Optimass 7050k предназначен для прямых измерений массового расхода, плотности и температуры продукта. Кроме того, прибор обеспечивает косвенные измерения таких параметров как суммарная масса, концентрация растворенных веществ и объемный расход.
Основные технические характеристики: -Номинальный расход жидкости: 950-430000 кг/ч -Рабочая температура: 0...+100°C -Рабочее давление: 10 МПа -Погрешность: При измерении жидкости: 0, 1% Применения: • Высоковязкие и неоднородные вещества • Среды, требующие низких скоростей потока • Неоднородные смеси • Среды, содержащие твердые частицы или газовые включения • Коммерческий учет •Измерения при погрузке и транспортировке продукта • Шламы • Коррозионно-активные жидкости 4.3 Выбор блока питания Термопреобразователи используются для работы с жидкими, твердыми и газообразными средами. Использование термопреобразователей допускается для контроля температуры сыпучих сред, неагрессивных, а также агрессивных, по отношению к которым материалы, контактирующие с измеряемой средой, являются коррозионностойкими к материалу, из которого изготовлен корпус прибора. Выбор регулирующего органа Для регулирования уровня и давления использованы клапан FV311. В комплекте: проходной клапан easy-e, мембранный привод модели 657 и интеллектуальный позиционер FIELDVUE DVC6010. Регулирующий клапан easy-e фирмы Emerson. Регулирующие клапаны easy-e ED, EAD и EDR – это односедельные клапаны с седлом «металл-металл», разгруженным плунжером и направляющей по клетке. Они используются для общих областей применения в широком диапазоне рабочих перепадов давления и температур. Эти клапаны общего назначения с поступательным движением штока используются как для регулирования потока различных жидкостей и газов, так и в качестве отсечных клапанов. 4.6 Выбор барьеров искрозащиты Фракционирующая часть установки АССБ относится к взрывопожароопасным производствам. Для обеспечения искрозащиты необходимо использовать БИЗ. Для данной задачи выбран барьер Метран-360-201. Технические характеристики: - Количество каналов: 2; - Сигнал взрывоопасной зоны: 4-20 мА (15, 5 В) – изолированное от земли питание для интеллектуальных и обычных 2- или 3-проводных датчиков; - Сигнал безопасной зоны: 4-20 мА (или 1-5 В) выход, изолированный от входа и источника питания, совместимый с интеллектуальными датчиками; - Погрешность преобразования 0, 1%.
4.7 Выбор сигнализатора уровня Для сигнализации уровня в резервуаре РВС-286 используется уровнемер LS 5200 Рисунок 12 – Внешний вид LS 5200 Вибрационные сигнализаторы уровня серии 5000 применяются для измерения граничных значений жидкостей с вязкостью от 0, 2 до 10000 мПа и плотностью больше 0, 5 г/см³. Mодульная конструкция приборов позволяет использовать их в ёмкостях, резервуарах и трубопроводах. Благодаря простой и надёжной измерительной системе, появляется возможность использования этих сигнализаторов уровня почти независимо от химических и физических свойств жидкостей. Они работают также при сложных условиях измерения, таких как: турбулентность, воздушные пузыри, пенообразование, налипание, сильные внешние вибрации или изменяющаяся среда. - Резьба от ¾ " и фланцы от DN 25( ANSI 1" ). - Температура среды: -50˚ С….+ 250˚ С без ударного воздействия предельных температур. - Нечувствительность к внешним вибрациям. - Рабочее давление до 64 бар. - Покрытие ECTFE или эмаль. - Вязкость от 0, 2 до 10.000 мПа - Диапазон плотности от 0, 5 г/см³ до 2, 5 г/см³. - Диапазон измерений 80…6000мм
4.8 Выбор датчика давления
Рисунок 13 - АИР-10SH Элемер Малогабаритные микропроцессорные 8-диапазонные датчики давления полевого исполнения. Датчики имеют высокую степень пылевлагозащиты (до IP67) и коррозионностойкое исполнение корпуса. Датчики предназначены для непрерывного преобразования абсолютного давления, избыточного давления, избыточного давления-разряжения, дифференциального давления в унифицированный выходной токовый сигнал 4...20 мА. Для конфигурации датчики имеют 6 микропереключателей и 2 подстроечных резистора (тонкая подстройка «нуля» и диапазона). Безвинтовая виброустойчивая клеммная колодка обеспечивает быстрое и удобное подключение цепей питания и токового выхода. Датчики оснащены современными тензорезистивными сенсорами с металлическими и керамическими мембранами. Тензорезистивные сенсоры с металлической разделительной мембраной из нержавеющей стали 316L, выполненные по технологии КНК, имеют высокую перегрузочную способность до 300% от верхнего предела измерений. Примененные в датчиках керамические сенсоры обладают высокой стойкостью к перегрузкам (до 600%) и особо высокой стойкостью к агрессивным средам. Для вязких и быстро застывающих сред применяются сенсоры с открытой мембраной из нержавеющей стали или из керамики. Датчики имеют высокую помехозащищенность — группа по ЭМС — III-A(B), IV-A(B). Основные характеристики - Верхние пределы измерений: А) абсолютное давление (ДА) — 4 кПа...2, 5 МПа; Б) избыточное давление (ДИ) — 0, 4 кПа...60 МПа; В) избыточное давление-разрежение (ДИВ) — ±5 кПа...(–0, 1...+2, 4) МПа; Г) дифференциальное давление (ДД) — 0, 4 кПа...2, 5 МПа; -Коррозионностойкий корпус для работы в агрессивных средах; - Глубина перенастройки диапазонов — 25: 1; - Выходной сигнал — 4...20 мА; - Конфигурирование — микропереключатели, ПО; - Функция извлечения квадратного корня; - Погрешность — от ±0, 1 %; - Климатические исполнения — C2 (–40...+70 °С, –55...+70 °С, –25...+80 °С, –25...+70 °С), C3 (–10...+70 °С, –25...+70 °С, –10...+60 °С, –25...+60 °С), ОМ (–40...+70 °С); - Пылевлагозащита — IP65, IP67; - Варианты исполнения — общепромышленное, «Ex» (ExiaIICT6 X), «Exd» (1ExdIICT6), ОМ (Речной и Морской Регистры РФ), «Для АЭС»; - Электромагнитная совместимость (ЭМС) — III-A, IV-B; Выводы: в разделе произведен выбор всех ТСА, которые используются для ведения контроля температурным режимом верха колонны.
Приложение Приложение А Таблица 1 Расход Уровень Время Клапан
Кафедра автоматизации технологических процессов и производств Направление подготовки: 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств Направленность (профиль) образовательной программы: Автоматизация химико-технологических процессов и производств
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-03; Просмотров: 969; Нарушение авторского права страницы
