Інтегровані системи проектування та управління
Введення
У ході роботи буде розроблена система автоматичного управління Дослідно-промислової установки депарафінізації САУ ОПУ.
Основним призначенням системи є стабілізація заданих режимів роботи установки шляхом контролю технологічних параметрів, візуального представлення, і видачі керуючих впливів на виконавчі механізми, як в автоматичному, так і в ручному режимі.
Створення системи переслідує такі цілі:
) забезпечення ефективного управління технологічним процесом, підтримка заданих параметрів процесу в автоматичному режимі, контроль і запобігання аварійних ситуацій;
) збільшення терміну експлуатації обладнання, за рахунок забезпечення його роботи в оптимальному режимі;
) підвищення продуктивності працівників внаслідок скорочення втрат робочого часу при автоматизованому управлінні установкою.
1.Характеристика об'єкта автоматизації
Дослідно-промислова установка призначена для депарафінізації дизельних і газойльових фракцій з використанням цеолитсодержащих каталізаторів. Установка складається з:
ємнісного обладнання, яке включає в себе ємності й сепаратори. В ємкостях і сепараторах вимірюється рівень рідини, температура в нижній, середній і верхній частині (залежить від призначення).
Насосне обладнання - призначено для перекачування рідини. Насосне обладнання складається з груп, у кожній з яких передбачено два насоса. У кожній групі один з насосів є основним (працює з заданою продуктивністю), а другий резервним (готовий до пуску у разі несправності основного). Для насосів в групі повинно бути передбачено вирівнювання часу напрацювання. У кожного насоса вимірюється тиск на вході і виході, температура підшипників, віброшвидкість і виникнення витоку рідини через сальники. На підставі виміряних даних, САУ ОПУ повинна контролювати виникнення несправностей насоса.
Пічок. Печі призначені для нагріву потоків установки. Печі володіють власною системою автоматики, дані з якої повинні прийматися САУ ОПУ. Для печей повинна бути передбачена можливість управління продуктивністю. На вході і виході печі вимірюється тиск і температура потоку, температура димових газів.
Колонного обладнання. Колона є вертикальний циліндричний колонний апарат. За допомогою рівнеміра контролюється рівень рідини в кубової частини. Для кожної з колон вимірюється температура і тиск, в нижній і верхній частині колони.
реакторного устаткування - призначено для переробки дизельних фракції у складі установки депарафінізації дизельних фракцій. Усередині обсягу реактора, рівномірно по висоті каталізатора розміщуються 20 вимірювачів температури.
теплообмінник - призначені для передачі теплової енергії між потоками. У теплообмінників повинна контролюватися температура на вході і виході для кожного потоку.
1.1 Алгоритм роботи дослідно-промислової установки
Опис алгоритмів роботи ОПУ ДДФ приведено згідно функціональної схеми автоматизації. Контрольовані параметри, застосовувані прилади і позначення параметрів представлені в Додатку 1.
1.1.1 Алгоритми потоків основного продукту ОПУ ДДФ
Сировина - дизельна фракція подається в колону К - 1 через теплообмінники Т - 1, Т - 2, Т - 3 і пекти П - 1 насосом Н - 1 з накопичувальної ємності через витратомір FI101. По результату вимірювань потоку рідини через витратомір, САУ ОПУ управляє продуктивністю насоса Н - 1, посредствам частотного приводу. Метод регулювання - ПІД. САУ ОПУ контролює параметри двигуна і виникнення аварійних ситуацій насоса, використовуючи функціонал частотного приводу. Захист від сухого ходу, реалізована за допомогою дискретного датчика мінімального рівня сировини в накопичувальній ємності.
Печі є самостійними пристроями, що працюють за власним алгоритмам. САУ ОПУ здійснює індикацію параметрів печей П - 1 ... П - 4, використовуючи цифровий інтерфейс, управління печами не провадиться.
З верхнього штуцера колони К - 1 газ надходить у ємність Е - 1 через теплообмінник Т - 1 і апарат повітряного охолодження ВХ - 1. Е - 1 обладнана датчиками рівня рідини LI10.1 і LI10.2. Рівень рідини підтримується за рахунок відкривання клапана газу, при падінні самого рівня, а також за рахунок продуктивності насоса Н - 2, яка контролюється витратоміром FI103.
З верху...
