Оглавление
Оглавление
Введение. 4
1 Исходные данные. 7
2 Функциональная схема автоматизации. 9
3 Приборы и средства автоматизации. 11
4 Контроллёр и модули ввода/вывода. 15
Заключение. 16
Список использованных источников. 17
 |
Введение
Автоматизация – это внедрение технических средств, управляющих процессами без непосре 
дственного участия человека. Разнообразие технических средств автоматизации, глубокое изучение процессов химической технологии, а также достаточно хорошо разработанная теория автоматического управления позволяют интенсивно проводить автоматизацию в химической промышленности.
Одной из основных задач автоматизации технологических процессов является повышение экономической эффективности производства. В ряде случаев само производство не может быть реализовано без его автоматизации. Существует значительное число процессов, интенсификация которых возможна лишь при ведении их в предаварийных режимах, что вызывает необходимость в процессе автоматизации таких производств решать совместные задачи автоматического управления и автоматической защиты.
Важнейшей предпосылкой автоматизации является отработанность технологии производства. Основными требованиями, которые предъявляет автоматизация к технологии, являются неразрывность технологической цепи в пределах автоматизируемого участка и целесообразное расположение оборудования, в соответствии с направлением движения материальных и энергетических протоков. Чем полнее соответствует процесс указанным требованиям, тем выше экономическая эффективность автоматизации.
В химической промышленности вопросам автоматизации уделяется особое внимание. Это объясняется сложностью и большой скоростью протекания технологических процессов, высокой чувствительностью их к нарушениям режима, вредностью условий работы, взрыво и пожароопасностью перерабатываемых веществ.
|
|
Внедрение специальных автоматических устройств способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнение окружающей среды.
Основное назначение ПТО - Передача тепла от горячего теплоносителя к холодной (нагреваемой) среде через стальные гофрированные пластины, которые установлены в раму и стянуты в пакет. Жидкости в пластинчатом теплообменнике движутся навстречу друг другу (в противотоке). В местах их возможного перетекания находится либо стальная
пластина, либо двойное резиновое уплотнение, что исключает смешение жидкостей внутри теплообменника. Все пластины в пакете пластинчатого теплообменника одинаковы, только развернуты одна за другой на 180°, поэтому при стягивании пакета пластин образуются каналы, по которым и протекают жидкости, участвующие в теплообмене.
Такая установка пластин обеспечивает чередование горячих и холодных каналов. Вид гофрирования 
пластин и их количество, устанавливаемое в раму, зависят от эксплуатационных требований к пластинчатому теплообменнику.
Цель курсовой работы: ознакомиться с принципами построения современных систем автоматизации технологических процессов, реализованных на базе промышленных контроллеров и ЭВМ.
Задачи курсовой работы:
1) ознакомление с методикой разработки функциональных схем автоматизации технологических процессов, на базе серийно выпускаемых приборов и промышленных контроллеров;
|
|
2) ознакомление с характеристиками современных приборов и средств автоматизации;
3) изучение основных подходов к обоснованному выбору приборов и технических средств автоматизации;
4) изучение действующих стандартов и других нормативных документов регламентирующих правила оформления технической документации п 
о автоматизации технологических процессов.
Исходные данные
Схема.
Автоматическое регулирование:
1 Расход пара;
2 Уровень в ёмкости 3 (расходом подводимого продукта).
Измерение и регистрация на ЭВМ:
3 Уровень расхода в ёмкости 3;
4 Расход продукта после теплообменника 2;
5 Температура продукта на выходе из теплообменника 2;
6 Давление пара.
Измерение:
7 Ра 
сход продукта после теплообменника 2;
8 Давление пара.
Сигнализация:
9 Давление пара;
10 Нижний уровень в сборнике 1.
Автоматическая блокировка:
11 Отключение двигателя насоса H1 по нижнему уровню в сборнике 1;
12 Отключение двигателя мешалки по нижнему уровню в емкости 3.
Управление:
13 Включение и отключение двигателя насоса H1;
14 Включение и отключение двигателя M2 
мешалки.
Описание установки.
Продукт из сборника 1 прокачивается центробежным насосом Н1 через пластинчатый теплообменник 2, на выходе которого получается продукт, нагретый до необходимой температуры. В качестве теплоносителя используется водяной пар, также подаваемый в пластинчатый теплообменник 2. После подогрева продукт подается в промежуточную емкость 3, где перемешивается для поддержания однородной температуры по всему объему. Из емкости 3 продукт отбирается для производственных нужд.
|
|
2 
Функциональная схема автоматизации
 |
Приборы и средства автоматизации
Расход пара
Датчик: Метран-350-М
Технические характеристики
Измеряемые среды: жидкость, газ, пар
Условный проход трубопровода: Dу 50...2400 мм
Погрешность: пределы основной относительной погрешности измерений объемного расхода ± 1%
Динамический диапазон: 8:1, 14:1
Температура измеряемой среды: - 40...343°С пар, -40...398°С жидкость, газ - интегральный монтаж датчика; -184...677°С - удаленный монтаж датчика
Избыточное давление в трубопроводе: до 25 МПа
Выходной сигнал: 4-20 мА/HART
Исполнения: наличие взрывозащищенного исполнения
Межповерочный интервал: 4 года
 |
Уровень в ёмкости 3
Датчик: Rosemount 3300
Количество: 2
Технические характеристики
Диапазон измерения, м: от 0,1 до 23,5 м;
Диапазон давления, Па: от -0,1 до 34,5 Мпа;
Измеряемая среда: Агрессивная жидкость, Вязкая жидкость, Жидкость;
Погрешность, % (от диапазона измерения): ±0,1;
Температура измеряемой среды, °С: -60...400;
Ток выхода, мА: 4...20;
Степень защиты: IP66;
Интерфейс: HART, RS485;
Температура окружающей среды, °С: -40...85;
Взрывозащищенность: Есть.
Уровень в ёмкости 3 (расходом подводимого продукта):
Датчик: Метран 300пр:
Технические характеристики
Измеряемые среды: вода и водные растворы с вязкостью до 2*10(-6) м²/с;
Типоразмер: от 25 до 300 мм;
Температура измеряемой среды: от 1 до 150 °С;
Давление измеряемой среды: до 1,6 Мпа;
Погрешность: 1%;
 |
Динамический диапазон: 1:100;
Выходные сигналы: Импульсный пассивный типа “замкнуто / разомкнуто” оптопара;
Токовый 4-20 мАЦифровой протокол HARTЦифровой протокол Modbus RTU / RS485;
Материал проточной части: нержавеющая сталь 12Х18Н10Т.
Расход продукта после теплообменника 2
Датчик: Метран 276
Технические характеристики
Исполнение по взрывозащите: Общепромышленное;
Номинальная статическая характеристика (НСХ): Pt100;
Длина монтажной части: 100 мм;
Погрешность: 0,25%;
Материал защитной арматуры: Сталь 12Х18Н10Т;
Диапазон измерений °С: (0...50)°C;
Выходной сигнал: (4-20)мА;
Тип монтажного комплекта: Без КМЧ;
Температурный класс: -;
Климатическое исполнение ТСПУ Метран-274: Т3 (-10..+70)°C;
Госповерка: ГП;
Степень защиты от пыли и влаги: IP65.
Датчик давления
Датчик: Метран 100-ди
Измеряемые среды: жидкости (в т.ч. нефтепродукты), пар, газ (в т.ч. газообразный кислород и кислородосодержащие газовые смеси); пищевые продукты
Диапазоны измеряемых давлений: минимальный 0-0,04 кПа; максимальный 0-100 МПа
Пределы приведенной основной погрешности измерений ±0,25; ±0,5%
Диапазон перенастроек пределов измерений до 25:1
Наличие взрывозащищенного (Ех, Вн) исполнения
Межповерочный интервал: 3 года
Гарантийный срок эксплуатации: 3 года
Датчик: Сосна-003
Датчик: ПМЕ-222
Допустимый ток, In, А: 25;
Рабочее напряжение, В: 380;
Мощность потребителя, кВт: 11;
Доп. контакты: 1з;
Степень защиты: IP4 
0;
Климатическое исполнение: У3;
Износостойкость, млн. циклов: 0,30;
Термореле РТТ-141: 5÷25А;
Габариты ДxШxB, мм: 222х150х154;
Масса, гр: 2200;
Крепление: винты.