ВКР: Технологические процессы

Реферат

Пояснительная записка содержит: страниц, рисунка, таблиц, источника.

АО «Метафракс Кемикалс» – химическое предприятие в городе Губаха (Пермский край), выпускающее метанол, формалин, пентаэритрит, дипентаэритрит, уротропин, карбамидоформальдегидный концентрат, формиат натрия, фильтрат технический пентаэритрита. С 2022 года введена в эксплуатацию установка по производству парафомальдегида (параформа).

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.

Содержание

Реферат. 4

Содержание. 5

Перечень сокращений. 7

Введение. 8

1 Исследование технологического процесса как объекта управления. 9

1.1 Общая характеристика производств. 9

1.2 Описание технологического процесса как объекта управления. 9

1.3 Описание технологического процесса как объекта управления. 10

1.4 Условия ведения технологического процесса. 12

1.5 Описание технологической схемы и основных аппаратов производства. 12

1.6 Вероятные аварийные ситуации, условия их возникновения и методы их предотвращения. 14

2 Идентификация объекта управления. 16

2.1 Получение передаточных функций. 16

3 Расчет системы управления. 20

3.1 Расчет одноконтурной АСР уровень стоков в резервуаре. 20

3.2 Расчет одноконтурной АСР температура стоков в резервуаре. 22

4 Выбор и обоснование применения промышленных средств автоматизации для реализации системы автоматизации. 26

4.1 Требования к выбору технических средств автоматизации. 26

4.2 Общее описание разрабатываемой системы.. 26

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

Перечень сокращений

ОАиМ - отдел автоматизации и метрологии

АСУ ТП – автоматизированная система управления технологическими процессами;

КИП – контрольно-измерительные приборы;

СУ - система управления;

СИ – средства измерения;

ЦПУ – центральный пульт управления

РСУ – распределенная система управления;

ПАЗ – противоаварийная защита;

АРМ – автоматизированное рабочее место;

ПЭВМ- персональная электронно-вычислительная машина

ФУ – функции управления;

ТСА – технические средства автоматизации;

САР – система автоматического регулирования;

ИУ – исполнительное устройство;

ИБ – искробезопасность;

БИЗ- барьер искрозащиты;

ИБП-источник бесперебойного питания;

ПУЭ – правила устройства электроустановок;

ФБ – Функциональный блок

ПИД – пропорционально интегральный дифференциальный

Введение

Метафракс Кемикалс – химическое предприятие в городе Губаха (Пермский край), крупнейший производитель и экспортер метанола и его производных в России и Европе.

В 2019 году компания выпустила 1 млн 91 тыс. тонн метанола.

Продукция предприятия реализуется в 50 странах мира. Компания постоянно работает над повышением технологичности производства и развитием продуктовой линейки.

На предприятии работает 2 400 человек.

Компания является головным предприятием Метафракс Групп.

В выпускной квалификационной работе решается задача, связанная с автоматическим регулированием подачи пара во внутренний змеевик (трубный пучок) в узле подачи стоков с отделения пентаэритрита на установке термического обезвреживания (далее – УТОПС) предприятия АО «Метафракс Кемикалс».

Решение задачи автоматизации данного технологического участка необходимо для автоматизации рассматриваемого процесса с минимизацией ручного труда операторов, а также для исключения влияния «человеческого фактора».