Автоматизированная система управления (АСУ) процессом

Введение

Внедрение АСУ является более прогрессивным направлением в области автоматизации. При большенном расстоянии меж технологическими аппаратами и щитами управления целенаправлено использовать электронные средства автоматизации. Хим производства относятся к числу взрывопожароопасных, и автоматизация осуществляется на базе использования взрывозащищенных средств автоматизации с внедрением контроллеров и индивидуальных компов (ПК).

Контроллер – многофункциональное программируемое средство Автоматизированная система управления (АСУ) процессом организации измерительных каналов. ПК обрабатывает по заложенной в нем программке информацию, поступившую от датчиков. Высвечивает на табло значения измеренных характеристик. ПК применяется во-1-х, для облегчения работы оператора, т.к. за маленький просвет времени обрабатывает огромное количество инфы; во-2-х может делать роль «советчика», при котором ЭВМ советует оператору Автоматизированная система управления (АСУ) процессом рациональные познания режимных характеристик процесса.

Иерархическая структура АСУТП содержит в себе:

Ø 1- й уровень полевого КИП;

Ø 2 -й уровень - станции управления процессом;

Ø 3-й уровень оперативного персонала, базирующийся на инженерных и станциях операторов технологического процесса.

1-й уровень АСУТП реализован на базе датчиков и исполнительных устройств. На уровне 1 отчасти используются датчики умственной серии, и Автоматизированная система управления (АСУ) процессом на их производятся функции опроса и шкалирования измеряемых сигналов с передачей инфы по протоколу HART.

Технические средства 2 и 3 уровней располагаются в помещении операторной. Станции управления процессом реализованы на базе контроллера РСУ (распределенная система управления) которая собирает информацию, производит регулирующие воздействия) и контроллера ПАЗ (система противоаварийной защиты) позволяющей держать под контролем Автоматизированная система управления (АСУ) процессом нарушения в процессе технологического процесса, производить защиту и блокировку аппаратов и производить защитные воздействия.

Функции РСУ и ПАЗ делают программируемые контроллеры.

Контроллеры делают последующие функции:

ü воспринимают аналоговые, дискретные электронные унифицированные сигналы;

ü определяют и нормируют принятые сигналы;

ü делают программную обработку сигналов с первичных преобразователей и сформировывают аналоговые и Автоматизированная система управления (АСУ) процессом дискретные управляющие сигналы;

ü показывают информацию на дисплее;

ü управляются с помощью стандартной клавиатуры.


З-й уровень АСУТП представлен автоматическими рабочими местами оператора-технолога и оператора-инженера. Обеспечивается ведение базы данных, визуализация состояния технологического оборудования, обработка данных, формирование и печать отчетных документов, ручное дистанционное управление технологическим оборудованием. Станции обустроены современными ПК. Информация с Автоматизированная система управления (АСУ) процессом контрольно-измерительных устройств и датчиков в виде аналоговых и дискретных сигналов поступает с 1 уровня на технические средства 2 уровня, на которых реализуются в автоматическом режиме функции сбора, первичной обработки инфы, регулирования, блокировок. Информация, нужная для контроля и управления технологическими процессами, поступает от контроллеров на 3-й уровень – операторские станции и станции Автоматизированная система управления (АСУ) процессом основных профессионалов. Cхема «Структура АСУТП», представленная выше в облегченном виде, показывает связи меж уровнями.

Диалог оператора с системой управления осуществляется с внедрением цветного монитора, клавиатуры и манипулятора «мышь». На операторской станции сконфигурирован пользовательский интерфейс для взаимодействия оператора с системой. Для вызова нужной инфы оператору довольно с помощью «мыши» избрать Автоматизированная система управления (АСУ) процессом на дисплее надпись либо изображение какого-нибудь объекта и одной либо 2-мя манипуляциями вывести на экран нужную информацию. Клавиатура также может быть применена для получения нужной инфы. Не считая этого с помощью клавиатуры делается ввод текстовой и цифровой инфы. Сообщения о нарушениях предупредительных и предаварийных границ для аналоговых характеристик, действиях Автоматизированная система управления (АСУ) процессом операторов по управлению технологическими процессами регистрируются и выводятся на печать по запросу оператора. Выход аналогового параметра за допустимые границы, сигнализация, нарушение связи с объектами по какому-либо из каналов связи отображается на операторской станции звуковой сигнализацией и цветовым отображением конфигураций на мнемосхемах. Информация, выводимая оператору на экран Автоматизированная система управления (АСУ) процессом монитора по его запросу, может иметь разные виды:

ü обобщенная мнемосхема, представляющая весь объект автоматизации. С этой мнемосхемы можно перейти на подробную мнемосхему хоть какого узла, выбрав его на дисплее курсором;

ü мнемосхемы отдельных узлов, отображающие часть технологической цепочки с индикацией величин аналоговых сигналов;

ü оперативные тренды, показывающие состояние параметра;

исторические тренды Автоматизированная система управления (АСУ) процессом, дозволяющие выслеживать состояние аналогового параметра за долгие периоды (смена, день, месяц);

ü панели контроля и управления аналоговыми регуляторами;

аварийные и технологические сообщения.


При выборе контроллера решающими факторами являются:

надежность модулей ввода/вывода;

скорость обработки и передачи инфы;

широкий ассортимент модулей;

простота программирования;

распространенность интерфейса связи с ЭВМ.

Этим условиям удовлетворяет контроллеры Автоматизированная система управления (АСУ) процессом конторы Moore Products Company, также контроллеры Allen Bradley SLC 5/04 компании Rockwell (семейство SLC 500 малых программируемых контроллеров), контроллеры YS 170 YOKOGAWA и контроллеры серии TREI-Multi (и, очевидно, ряд наших российских контроллеров).

В данном проекте применены контроллеры компании Moore Products Company: контроллер APACS+ (подсистема РСУ), контроллере QUADLOG (подсистема ПАЗ).

Контроллер Автоматизированная система управления (АСУ) процессом APACS+ управляет работой отдельных агрегатов (30-50 контуров регулирования), технологических участков (150 контуров регулирования), цехов с непрерывными и повторяющимися процессами. Контроллер QUADLOG имеет также несколько модулей. Стандартный аналоговый модуль (SAM) заходит в семейство модулей ввода/вывода. Он предназначен для подключения аналоговых и дискретных сигналов. Модуль SAM обеспечивает высшую пропускную способность для стандартных сигналов Автоматизированная система управления (АСУ) процессом ввода/вывода (аналоговые входные сигналы (4-20) мА, аналоговые выходные сигналы (4-20) либо (0-20) мА, 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 либо (0-20) мА, дискретным входом либо дискретным выходом. Стандартный дискретный модуль Автоматизированная система управления (АСУ) процессом (SDM) имеет 32 канала ввода/вывода, любой из их может быть сконфигурирован как дискретный вход/выход, дискретный импульсный выход. Модуль позволяет управлять работой электродвигателя, отсечного канала.

Контроллер QUDLOG обеспечивает: завышенные свойства безопасности, отказоустойчивости и защиты выходов; высочайший уровень готовности системы; отказоустойчивость. Система QUDLOG на сто процентов интегрирована с системой управления технологическими процессами APACS Автоматизированная система управления (АСУ) процессом+. Это позволяет использовать один операторский интерфейс и средства программирования, что избавляет необходимость дополнительных усилий при установке, конфигурировании, обслуживании и обучении персонала, также при организации связи систем управления безопасностью и технологическими процессами.


Технологический регламент (анализ требований технологии и критерий эксплуатации)

Для получения высококачественного продукта, также обеспечения надежной и неопасной Автоматизированная система управления (АСУ) процессом работы на данной фазе производства нужно держать под контролем и регулировать последующие технологические характеристики.

Таблица 1

Список характеристик разрабатываемой схемы для фазы прессования и а именно аппарата Ш-2В

Аппарат Характеристики
Шнек-пресс Ш-2В давление уровень температура pH расход
+ +

Пристально проанализировав требования технологии и условия эксплуатации, была составлена более рациональная Автоматизированная система управления (АСУ) процессом схема автоматизации.Необходимо стремиться к тому, чтоб составленная схема отражала вопросы техники безопасности, чтоб в ней были предусмотрены решения по сигнализации, защите, автоматической блокировке, автоматическому пожаротушению и другие.

Таблица 2

Виды автоматизации, предлагаемые для данной стадии процесса

Аппарат и параметр Величина параметра и размерность Вид автоматизации
Шнек-пресс Ш Автоматизированная система управления (АСУ) процессом-2В Давление в цилиндре Температура воды на входе в шнек-пресс Температура воды на выходе из шнек-пресса Относительная влажность в помещении Статическое напряжение Концентрация паров спирта и эфира Температура воздуха в помещении 55-75 кгс/см2 20°С 25°С 65% 0,2 мг/л 20°С измерение + + + + + + регулирование + + + + сигнализация + + + + защита + блокировка


Спецификация технических средств автоматизации

Таблица Автоматизированная система управления (АСУ) процессом 3

Номер позиции на функцио-нальной схеме Наименование параметра среды и места отбора импульс Предел. рабочее значение параметра Место установки Наименование и черта Тип и модель Завод изготови тель Примечание
1-1 Регулирование давления расплава вязкой пластической массы в головке экструдера с внедрением мотора-вариатора 75 кгс/ см2 По месту Тензометрический преобразователь давления. Служит для Автоматизированная система управления (АСУ) процессом измерения давления при переработке пластмасс в технологических процессах и хим индустрии. Выходной сигнал – 4-20 мА. Допустимая температура измеряемой среды: +20…+400°С. степень защиты IP 65 Тип 4 ADM-35 JUMO, Германия Каталог «JUMO», 2009
1-2 По месту Магнитный пускатель для включения электрического клапана. Окр. среда: температура (-40¸+55)0C, влажность – до 100%. ПМ 12-250 ООО Уралэлектроконтактор НФ Автоматизированная система управления (АСУ) процессом АК «Практик» Каталог, 2007,стр.8


1
1-3 По месту Мотор-вариатор. Спектр регулирования – 5,8. Частота вращения выходного вала, об/мин: макс. 1000, мин. 170; мощность макс. 0,22, мин. 0,25 кВт. МВ-005 НТЦ «Редуктор», г. Санкт-Петербург Каталог НТЦ «Редуктор», 2008
2-1 2-2 САР температурной депрессии (разности температур) на входе в аппарат 5°С По месту Умственный преобразователь температуры. Выходной сигнал 4-20mA/HART Автоматизированная система управления (АСУ) процессом, НСХ K, спектр измеряемых температур (-50¸+1000)0C. Доп. погр. анал. сигн. 2,50C, цифр. сигн. 20C. Метран-281- Exd ПГ Метран, г. Челябинск Каталог«Метран», 2009
2-3 По месту Регулирующий клапан с пневмоприводом АТА – 7. Нормально открытый, Dу=100 мм. Наибольший перепад давления: 0,6 МПа. Вход 4-20 mA Набор поставки: электропневматический позиционер с 2-мя манометрами. Выполнение по взрывозащите Автоматизированная система управления (АСУ) процессом ExiaIICT4 . Камфлекс, серия 35-30232 4700Е (8013) Компания «DS-Controls», г. Величавый Новгород Каталог 2009.
3-1 Анализ проб газа и жидкостей (нефтехимическ., перерабат. Пром., хим, фармацевтич.,темной металлургии, также в энергетике и при контроле за окружающей средой). 0,2 мг/л Спирто-эфирного раствори-теля в воздухе По месту Хроматографический анализатор анализирует пробы газа и Автоматизированная система управления (АСУ) процессом жидкостей с температурами кипения до 450°С. ЖКИ. Применяемые типы сенсоров TCD, FID, FPD. Пределы измерений TCD: 10 ррm…100%; FID: 1 ррm…100%; FPD: 1ррm…0,1%. Наибольшее количество измеряемых компонент 255. Парам. Среды температура: (-10¸ 50)°С;влажность: < 95%. Выход (4¸20)мА. GC1000 Mark ΙΙ Yokogawa Electric CIS Каталог «Измерение и анализ» 2006.


4-1 CАР относительной влажности газовой среды в помещении Автоматизированная система управления (АСУ) процессом. 65% По месту Измерительный преобразователь температуры и влажности. Выход (4-20) мА. Допускаемое давление измеряемой среды 1,6 МПа, температура среды (-30¸+50) °С. Спектр измерений (0-100)%, к=2. Длина рабочей части (80 –1000) мм; масса (0.4 –0,7) кг. Гарантия 12 мес. ИПТВ – 056 (модификация М3-04) Компания «DS-Controls» Каталог 2001.
4-2 По месту Регулирующий клапан с пневмоприводом АТА – 7. Нормально закрытый, Dу=100 мм. Наибольший Автоматизированная система управления (АСУ) процессом перепад давления: 0,6 МПа. Вход (4-20) mA. Класс проточки ANSI: VI Коэффициент пропускной возможности принятый: Cv = 310. Набор поставки: электропневматический позиционер с 2-мя манометрами. Выполнение по взрывозащите ExiaIICT4. Камфлекс, серия 35-30232 4700Е (8013) ExiaII ПГ «Метран», Челябинск. Каталог «Метран»,
5-1 5-2 5-3 5-4 Регулирова-ние температуры воздуха в помещении в системах отопления с приточной вентиляцией 20°С По Автоматизированная система управления (АСУ) процессом месту Умственный преобразователь температуры. Выходной сигнал (4-20) mA/HART, НСХ K, спектр измеряемых температур (-50¸ +300)0C. Доп. погр. анал. сигн. 10C, цифр. сигн. 0,50C. Метран-281- Exia ПГ Метран, г. Челябинск Каталог «Метран», 2009
5-5 5-6 По месту Магнитный пускатель. Окр. среда: температура (-40¸+55) 0C, влажность – до 100%. ПМ 12-250 ООО Уралэлектроконтактор НФ АК «ПРАКТИК» Каталог Автоматизированная система управления (АСУ) процессом, 2007, стр.8.


5-7 . По месту Клапан электрический нормально открытый, Ду = (15-150) мм, Ру = 1,6 (2,5; 4,0)МПа температура среды от -40 до 450 0C. 25с947нж «АРМАГУС», г. Гусь-Хрустальный Номенклатур ный каталог «АРМАГУС», 2008


avtobusnij-tur-s-otdihom-na-adriaticheskom-poberezhe-11-dnej-lvov-gorod-skazka.html
avtocity-auto-cityru-naberezhnie-chelni-01092012-bluzhdayushaya-pensiya-monitoring-smi-rf-po-pensionnoj-tematike-3-sentyabrya-2012-goda.html
avtodorogi-dalnego-vostoka-ocepili-spasateli-dvrc-mchs-rossii-informacionnoe-agentstvo-primamedia-20122012.html