Автоматизация ректификационной колонны К-2 САПНО. Курсовой проект по дисциплине Системы автоматики предприятий нефтегазовой отрасли по теме Автоматизация ректификационной колонны к2
 Скачать 2.35 Mb.
|
Так же построим амплитудно-фазовую частотную характеристику (АФЧХ) оптимизированный системы (рис. 20). |
Показатель | Значения до оптимизации | Значения после оптимизации | требования |
МаксимальноеПеререгулирование,% | 12.3 | 1.7 | Не более 10 |
Время регулирования,с | 34.7 | 19.1 | Не более 50 |
Время нарастания,с | 30.8 | 13.5 | Не более 15 |
Запас устойчивости по амплитуде,Дб | 25.5 | 20.4 | Не менее 10 |
Запас устойчивости по фазе,град | 79.4 | 75.5 | От 30 до 80 |
Статистическая ошибка,% | 8.7 | 0 | Не более 5 |
2.4 Выбор современных технических средств автоматизации для системы АСР.
Контроллер ПЛК-73; для автоматизации локальных систем
Двухстрочный знакосинтезирующий дисплей.
Управление с лицевой панели прибора.
Входы: дискретные входы – 8, аналоговые входы – 8.
Выходы: 8, из них 4 – типа К (по умолчанию), 4 – любого типа, с возможностью установки ЦАП.
Интерфейсы: RS-485, RS-232, для расширения – 5 типов интерфейсных плат.
Поддержка протоколов: ModBus (RTU, ASCII), ОВЕН, GateWay.
Встроенные реального времени.
Корпус щитовой.
Рис.21.
В контроллере заложены достаточно мощные вычислительные ресурсы для
реализации простых систем автоматизации:
Высокопроизводительный процессор RISC архитектуры ARM7,
с частотой 50МГц компании Atmel.
Объем оперативной памяти для хранения переменных программ - 10Кбайт
Объем памяти хранения программ - 280Кбайт
Объем EEPROM для хранения Retain переменных - 448байт
Время цикла по умолчанию составляет 1мс при 50 логических операциях, при отсутствии сетевого обмена.
Текстовый монохромный ЖКИ с подсветкой - 2 строки по 16 символов,
для конфигурирования,
вывода и задания значений параметров программы, информация о ходе процесса и сигнализация.
6 кнопок управления, для управления индикацией, заданием
значений параметров.
Дополнительно:
Широкие возможности самодиагностики контроллера.
Встроенная батарея, позволяющая «пережидать» пропадание питания
выполнять программу при пропадании питания, и переводить выходные элементы в «безопасное состояние».
Встроенные часы реального времени.
Условия эксплуатации:
Закрытые взрывобезопасные помещения или шкафы электрооборудования
без агрессивных паров и газов;
Расширенный температурный рабочий диапазон окружающего воздуха от -10 до +55 °C;
Верхний предел относительной влажности воздуха
- не более 80 % при температуре не более +35 °C и
более низких температурах без конденсации влаги;
Атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа;
Степень защиты корпуса со стороны лицевой панели - IP20;
Высота над уровнем моря до 2000м.
По устойчивости к климатическим воздействиям при
эксплуатации контроллер ПЛК63/73 соответствует группе
исполнения В4 по ГОСТ 12997-84 и категорииУХЛ4 по ГОСТ 15150-69.
По устойчивости к механическим воздействиям при
эксплуатации контрол-лер ПЛК63/73 соответствует группе исполнения N2 по ГОСТ 12997-84.
По уровню излучения радиопомех (помехоэмиссии) контроллеры ПЛК63/73
соответствуют нормам, установленным для оборудования
класса Б по ГОСТ Р 51318.22 (СИСПР 22-97).
По уровню помехоустойчивости контроллеры
ПЛК73 соответствуют классу А по ГОСТ51522.
Конструктивные особенности:
Контроллеры выполнены в компактном DIN-реечном корпусе с
габаритными размерами(Ш/В/Г):157/86/58.
Расширение количества точек ввода\вывода осуществляется путем подключения модуля МР1 или
внешних модулей ввода\вывода по любому из встроенных интерфейсов.
Электрические параметры:
Переменный ток: (90-265)В, (47...63)Гц
Потребляемая мощность до 18ВА
Входы:
Все дискретные входы контроллеров данной линейки могут работать с частотой 100Гц.
Универсальные аналоговые входы для подключения
широкого спектра датчиков: термосопротивлений,
термопар, унифицированных датчиков тока, напряжения,
сопротивления, либо работать в режиме
простого дискретного входа.
Выходы:
В зависимости от контроллера имеется от 4 до 5 «свободно выбираемых»
типа выходных элементов - в каждый из таких модулей может быть
установлен как релейный модуль, так и модуль выдачи аналогового сигнала.
Интерфейсы и протоколы:
В зависимости от контроллера устанавливается до двух последовательных
портов Так же в контроллерах данной линейки поддержана возможность
работы по любому нестандартному протоколу по любому из портов, что
позволяет подключать устройства с нестандартным протоколом (электро-,
газо-, водосчетчики, считыватели штрих - кодов и т.д.).
Программирование:
Программирование контроллеров осуществляется в профессиональной,
распространенной среде CoDeSys v.2.3.x, максимально соответствующей
стандарту МЭК 61131:
Поддержка 5 языков программирования, для специалистов любой отрасли,
Мощное средство разработки и отладки комплексных проектов
автоматизации на базе контроллеров
Функции документирования проектов
Количество логических операций ограничивается только количеством
свободной памяти контроллера
Программируются контроллеры данной линейки по интерфейсу Debug
RS-232
Кабель для программирования идет в комплекте поставки
(для Debug RS-232), или используется стандартный кабель.
Отличительные особенности линейки:
Наличие средств индикации и управления непосредственно на самом контроллере
Поддержка протоколов обмена ModBus (RTU, ASCII), ОВЕН с помощью специальных библиотек.Возможность работы напрямую с портами контроллера, что позволяет подключать внешние устройства с нестандартными протоколами.Контроллер имеет встроенные часы, что позволяет создавать системы управления с учетом реального времени.Встроенная батарея, позволяющая организовать ряд дополнительных сервисных функций:возможность кратковременного пережидания пропадания
питания, перевод выходных
элементов в безопасное состояние.
Термометр манометричский ТГП-100ЭК
Принцип действия термометра ТГП100Эк основан на строгой зависимости давления насыщенных паров заполнителя термосистемы от температуры измеряемой среды.
Изменение температуры измеряемой среды воспринимается заполнителем термосистемы через термобалло и вызывает изменение давления в термосистеме, под действием которого манометрическая пружина разворачивается и через тягу трибосекторный механизм перемещает показывающую стрелку относительно циферблата .
Вместе с показывающей стрелкой перемещается ведущий поводок, жёстко соединенный с осью и осуществляющий кинематическую связь измерительного устройства с сигнализирующим (см. ниже Принципиальную схему термометра ТГП-100Эк).
Технические характеристики термометра ТГП-100ЭК.
Прибор для измерения давления САПФИР-22МТ.
Преобразователи давления Сапфир-22МТ предназначены для пропорционального непрерывного преобразования давления, разрежения и разности давлений жидкостей и газов нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал.
Дискретность преобразования давления 16 bit, период преобразования 0,4 секунды.Датчики изготавливаются для нужд народного хозяйства, для поставки на экспорт, а также для эксплуатации на объектах атомной энергетики (ОАЭ). Приборы имеют три вида исполнения по взрывозащите.
Технические характеристики САПФИР-22МТ.
Заключение
В данной курсовой работе был рассмотрен контур автоматизации ректификационной колонны К-2 как объект автоматизации.
Для расчитываемой системы автоматического управления произведены следующие работы:
•Получена передаточная функция ТОУ.
•Построена функциональная схема процесса регулирования.
•Структурно-функциональная схема процесса регулирования САР.
•Алгоритмическая схема процесса регулирования САР.
Выполнено построение частотных и временных характеристик скорректированной САР, выполнен выбор корректирующего устройства (ПД-регулятора) и расчет значений его коэффициентов. Произведена оценка качества динамических характеристик скорректированной системы, проведена проверка на наблюдаемость и управляемость объекта управленияСПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Г.Н. Маслянский, Р.Н. Шапиро. Каталитический риформинг бензинов. Химия и технология. 1985. — 213 с
С. А. Ахметов, Т. П. Сериков. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа.
Капустин В. М. Технология переработки нефти. В 2-х частях. Часть вторая. Деструктивные процессы.
Брагинский О. Б. Нефтегазовый комплекс мира. — М.: Изд-во «Нефть и газ» РГУ Нефти и газа им. И. М. Губкина, 2006. — 640 с.
Хендерсон Р., Виеджо А., Родвелл М. и др. Модификация НПЗ для переработки нетрадиционных тяжелых нефтей // Нефтегазовые технологии. — 2006, № 1, с. 67.
Автоматизация процессов нефтепереработки, учебно-справочное пособие. / Ермоленко А.Д., Кашин О.Н., Лисицын Н.В. и др.; под ред. В.Г. Харазова. – СПб.: Профессия, 2012. - 350 с.
Структурно-математическая схема контура автоматизации ректификационной колонны К-2.
Структурно-математическая схема технологического процесса без автоматического регулятора в среде Matlab Simulink.
П
ереходная характеристика технологического процесса
Логарифмические частотные характеристики контура регулирования
