Функциональная схема системы автоматизации технологического процесса является основным техническим документом, определяющим структуру и характер системы автоматизации, а также оснащение ее приборами и средствами автоматизации.
Выбор датчиков для систем автоматического контроля и регулирования определяется:
- пределами и необходимой точностью измерений контролируемого параметра;
- условиями работы (запыленностью, наличие агрессивных сред и т.д.);
- номенклатурой выпускаемых приборов;
- наличием выходного сигнала 4-20мА;
Выбор исполнительного механизма зависит:
- от типа регулятора;
- величины усилия, необходимого для перемещения регулирующего органа;
- требуемого быстродействия;
- условий эксплуатации, температуры, влажности, запылённости, химической агрессивности окружающей среды, взрывоопасности.
При выборе регулирующего органа (РО) необходимо учесть:
- параметры регулируемой среды (давление, температура и т.д.);
- величину регулируемого расхода и диапазон его изменения;
- условия монтажа и эксплуатации,
- условий размещения и сочленения с регулирующим органом и условий монтажа.
Подбор датчика температуры
Для измерения температуры в колоннах я выбрала датчик температуры ТСПУ Метран - 276 фирмы «Метран», так как этот датчик может измерять температуру в жидких и газообразных, а так же в агресивных жидких и газообразных средах. А так же большим плюсом у выбранного датчика является – маньшая погрешность Для наглядного примера параметры других датчиков приведены в таблице сравнения датчиков температуры:
Таблица сравнения датчиков температуры
| Показатель | Термопреобразователи | |
| ТСПУ Метран - 276 | R300-F35-M14-C | |
| Диапазон измеряемых температур | -50..150оС | -40 … 300 |
| Погрешность | ±0.25 оС | ±3 оС |
| Выходной сигнал | 4-20 мА | 4-20 мА |
| Взрывозащищенность | IP 65 | IP 65 |
Выбор устройств для измерение давления
Для измерения давления в колоннах, я выбрала датчики ПД200-ДИ фирмы «Овен».
Данный датчик выбрала исходя из того, что этим датчиком можно измерить избыточное давление жидких и газообразных сред и превосходит по техническим характеристикам другие датчики измерения давления. Для сравнения ниже в таблице приведены параметры других датчиков:
| Модель | ПД200 | ЭЛЕМЕР-АИР-30 | |
| Производитель | Овен | Rosemount | ЭЛЕМЕР |
| Измеряемые среды | Агрессивная жидкость, агрессивный газ, жидкость | Агрессивная жидкость, агрессивный газ, жидкость | жидкости, пар, газ, в том числе и агрессивные |
| Диапазон измеряемых давлений | ДИ – до 7 Мпа, ДД – до 2 Мпа, ДВ – до 1 МПа | 0...69,8 МПа | 0,04 кПа…60 МПа |
| Выходные сигналы | 4 … 20 мА, с HART | 4 … 20 мА, с HART | 4…20 мА, НАRT; |
| Погрешность | ±0,1% | ±0,1% | ±0,25 % |
| Взрывозащищенность | 1ExdIICT6 Gb | Exia | ExiaIIС |
| Температура измеряемой среды | -40 … 100 °С | -75 … 95 °С | -40 до +205°C |
| Межповерочный интервал | 2 года | 4 года | 4 года |
Выбор датчика для измерения уровня
Для измерения уровня в емкостях я выбрала поплавковый датчик уровня NIVOPOINT.
Я выбрала данный датчик потому что, что он наиболее простой, но тем не менее действительный и надежный способ измерения жидкости в емкостях и колоннах. Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках.
Таблица сравнения датчиков уровня
| Модель | NIVOPOINT | ПДУ-1.Х | РУПТ-АМ |
| Производитель | Энергопромавтомати-ка | Овен | Теплоприбор |
| Принцип действия | Поплавковый | Поплавковый | поплавковый |
| Применение в химической промышленности | Да | Да | Да |
| Основная абсолютная погрешность | ±2,5 мм | ±5 мм | ± 10 мм |
| Выходной сигнал | 4…20мA, HART | 4…20мA, HART | 4…20мA, HART |
| Температура технологической среды | -40…+150°С | -40°С…+120°С | -40…+120°С |
| Точка контроля | |||
| Степень защиты | IP65 | IP65 | IP54 |
Измерение расхода/подачи сырья
Для измерения подачи сырья в ректификационную калонну будет применяться ультразвуковой расходомер Optisonic 3400 фирмы «Кrohne».
Выбран данный расходомер, так как он удовлетворяет условиям технологического процесса, а именно непрерывное фактическое измерение расхода. Параметры данного расходомера приведены ниже в таблице:
Таблица сравнения расходомеров
| Модель | Optisonic 3400 | ЭМИС-МАСС 260 | 300ПР |
| Производитель | Кrohne | Эмис | Метран |
| Принцип действия | Ультразвуковой | Кориолисовый | Вихревой |
| Измеряемый расход | Объемный/массовый | Массовый | Объемный |
| Измеряемая среда | Жидкость, пар, газ | Жидкость, газ | Жидкость |
| Выходной сигнал | 4…20мA, HART | 4…20мA, HART | 4…20мA, HART |
| Погрешность | ±0,3% | ±0,1% | 1% |
| Температура технологической среды | -200°C до +250°C | от -50°С до +200°С | от 1 до 150 °С |
| Взрывозащищенное исполнение | 1Exd | · 1Exd[ib]IICT6X (электронный блок) · 1ExibIIC(T3-T4) (датчик) | 1Exd |
| Межповерочный интервал | 4 года | · 4 года | 4 года |