Хайрутдинов Айрат Ильдусович удк 681. 2 66 (075. 8) Разработаны функциональные схемы контроля и регулирования технологических параметров в курсовых и дипломных проектах методические указания
 Скачать 2.95 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Казанский государственный технологический университет РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТАХ Методические указания 2006 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Казанский государственный технологический университет РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТАХ Методические указания Казань-2006 Составители: Ившин Валерий Петрович Хайрутдинов Айрат Ильдусович УДК 681.2: 66 (075.8) Разработаны функциональные схемы контроля и регулирования технологических параметров в курсовых и дипломных проектах: Методические указания./ Казанский государственный технологический университет: Казань, 2006, 56с. Методическая разработка может быть использована студентами при выполнении ими раздела по дисциплине СУХТП в курсовых и дипломных проектах. Методические указания разработаны на кафедре Автоматизации и информационных технологий (АИТ) КГТУ. Табл. 2. Библиогр.: 14 назв. Печатается по решению методической комиссии по циклу общепрофессиональных дисциплин Казанского государственного технологического университета. Рецензент: Начальник отдела эталонов и эталонных средств измерений расхода газа ФГУП ВНИИР кандидат технических наук В.М. Красавин. Казанский государственный технологический университет 2006 Содержание раздела по СУХТП в курсовом (дипломном) проекте. Раздел по СУХТП в выполняемом курсовом или дипломном проекте состоит из двух частей: Графическая часть (листы формата А1); Текстовая часть (записка к проекту).
стр. 1. Заголовок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53. Оформление таблиц 1,2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84. Спецификация технических средств автоматизации . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 24 5. Описание функционирования схем контроля и регулирования технологическихпараметров Вашего процесса. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .376. Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 На стр. (50-55) для сведения приведено Приложение “Дополнительные технические средства автоматизации”. Пункты (1-6) должны обязательно присутствовать в записке к Вашему проекту. Автоматизированная система управления (АСУ) производством (процессом)…(например: процессом производства этилена). Введение. 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. Верхний уровень реализован на базе станций оператора-технолога и оператора-инженера. Станции оснащены современными ПК. Верхний 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. Нижний уровень системы управления является дублирующим (локальным) при выходе ЭВМ из строя. Он реализован в виде двух подсистем: подсистема РСУ (распределенная система управления) – собирает информацию, вырабатывает регулирующие воздействия; подсистема ПАЗ (подсистема противоаварийной защиты) – контролирует нарушения входе технологического процесса, осуществляет защиту и блокировку аппаратов (вырабатывает защитные воздействия). Функции РСУ и ПАЗ выполняют программируемые контроллеры. Контроллеры выполняют следующие функции:
При выборе контроллера решающими факторами являются:
Данным условиям удовлетворяет контроллеры фирмы Moore Products Company, также контроллеры Allen Bradley SLC 5/04 корпорации Rockwell (семейство SLC 500 малых программируемых контроллеров), контроллеры YS 170 YOKOGAWA и контроллеры серии TREI-Multi. В данном проекте технические средства нижнего уровня построены на базе контроллеров фирмы Moore Products Company: подсистема РСУ на контроллере APACS+; подсистема ПАЗ на контроллере QUADLOG. 1) В контроллере APACS+ использованы новейшие технологические идеи, реализованные на платформе, эффективность которой многократно проверена на сотнях систем. Все это придает уверенность в быстром вводе системы в эксплуатацию и минимальном времени простоя. Контроллеры APACS + могут управлять работой отдельных агрегатов (установок) (30-50 контуров регулирования); технологических участков (150 контуров регулирования); цехов с непрерывными и периодическими процессами. Каждый модуль APACS + имеет встроенные средства углубленной самодиагностики, которые ускоряют и облегчают диагностику ошибок и помогают правильной работе схем резервирования. 2) Контроллер QUADLOG имеет также несколько модулей. Стандартный аналоговый модуль (SAM) входит в семейство модулей ввода/вывода. Он предназначен для подключения аналоговых и дискретных сигналов. Модуль SAM обеспечивает высокую пропускную способность для стандартных сигналов ввода/вывода (аналоговые входные сигналы (4-20) мА, аналоговые выходные сигналы (4-20) или (0-20) мА, а также дискретные входы и выходы). К модулю SAM можно подключить до 32 каналов. Каждый канал может быть сконфигурирован для работы с аналоговым входом (4-20) мА, аналоговым выходом (4-20) мА или (0-20) мА, дискретным входом или дискретным выходом. Стандартный дискретный модуль (SDM) имеет 32 канала ввода/вывода, каждый из к них может быть сконфигурирован как дискретный вход/выход, дискретный импульсный выход. Модуль позволяет управлять работой электродвигателя, отсечного канала. Усовершенствованный управляющий модуль (АСМ) позволяет решать логические задачи. Модуль ввода сигналов напряжения (VIM) имеет 16 входных каналов для ввода сигнала напряжения или сигнала термопары (с последующей линеаризацией сигнала и компенсацией температуры холодного спая). Система ПАЗ QUDLOG обеспечивает: повышенные характеристики безопасности, отказоустойчивости и защиты выходов; высокий уровень готовности системы; отказоустойчивость, соответствующую уровню учетверенного резервирования, специализированные диагностические функции и уникальный механизм общей защиты; повышенный уровень надежности за счет усиленной защиты от промышленных воздействий и изолирования подсистем ввода/вывода; простое интегрирование с другими системами управления через открытые каналы связи. Система QUDLOG полностью интегрирована с системой управления технологическими процессами APACS. Это позволяет использовать данные системы безопасности в стратегии управления технологическими процессом, а также использовать один операторский интерфейс и средства программирования, что устраняет необходимость дополнительных усилий при установке, конфигурировании, обслуживании и обучении персонала, а также при организации связи систем управления безопасностью и технологическими процессами. Выбор ЭВМ обусловлен:
Для решения задач, предусмотренных данной работой, используем ЭВМ на основе современного процессора Intel Pentium III c тактовой частотой 600 МГц. В качестве такой ЭВМ можно использовать, как надежно функционирующую офисную ЭВМ, так и ЭВМ в промышленном исполнении для функционирования в тяжелых условиях технологического цеха. Возможно, использовать промышленные компьютеры такого производителя как IBM. Оформление таблиц 1 и 2. Первый этап – составление табл.1 – должен носить творческий характер. Нужно использовать все свои знания, чтобы принять правильное решение и уметь доказать, почему в каком-либо аппарате для получения высококачественного продукта, а также для обеспечения надежной, экономической работы нужно измерять или поддерживать на заданном значении определенные параметры. В сложных случаях следует проконсультироваться у руководителя по технологической части проекта. Рассмотрим составление таблиц на конкретном примере. Таблица 1.
Таблица 2
Заполнение табл.1 идет последовательно от аппарата к аппарату. Например, первым аппаратом по ходу процесса является колонна I, в котором существенными параметрами являются давление, уровень и температура. Запишем названия этих параметров и в вертикальных столбцах соответственно им поставим знаки +. Далее по схеме находится емкость I, в которой основными параметрами являются уровень и величина pH. Поскольку столбец для уровня уже имеется, дополним таблицу столбцом для pH и поставим знак +. Для реактора главными параметрами являются температура и расход. Добавим столбец с названием «расход», поставим знак +, в соответствующих столбцах. Так продолжаем до тех пор, пока в таблицу не будут внесены данные по последнему аппарату на схеме. В результате получим полный перечень параметров разрабатываемой схемы с распределением их по каждому аппарату. При заполнении табл.2 (второй этап) нужно внимательно проанализировать требования технологии и условия эксплуатации, поскольку на основе этой таблицы должна быть составлена наиболее рациональная схема автоматизации. Нужно стремиться к тому, чтобы составленная схема отражала вопросы техники безопасности, чтобы в ней были предусмотрены решения по сигнализации, защите, автоматической блокировке, автоматическому пожаротушению и другие.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
и т.д.); сигнализация; аварийная вентиляция. (ДТ-2122, (0-5)мА, А 100-Н, МПЕ-122).