Файл: Л. А. Егоров шифр группы подпись И. О. Фамилия.docx

Необходимо обеспечить автоматическое регулирование непрерывного процесса;
Для избегания аварий и порче выходного продукта обеспечить объект управления сигнализацией;
Установить прямую связь процесса с цехом АСУ ТП, с полностью рабочей SCADA системой для мониторинга в режиме реального времени состояние объекта управления.
Выполнение этих задачей обеспечит:
Повышение безопасности процесса;
Уменьшит риски потери продукта;
Повысит скорость нахождение неисправностей приборов.

3.1 Технологические параметры контроля и управления

Технологические параметры контроля и управления ректификации винилхлорида представлены в таблице 2. Все данные представлены из технологического регламента.

Таблица 2 - Технологические параметры контроля и управления

№ п/п	Наименование параметра, номер позиции оборудования по схеме	Единица измерения.	Допускаемое значение параметра	Функции
№ п/п	Наименование параметра, номер позиции оборудования по схеме	Единица измерения.	Допускаемое значение параметра	Показания	Регистрация	Регулирование	Сигнализация
1	2	3	4	5	6	7	8
Колонна С-602
1	Перепад давления между верхней и нижней части колонны	МПа	0,08 – 0,20	+	+		+
2	Расход винилхлорида	м3/ч	70 - 100	+	+		+
3	Температура верха колонны	°С	35 - 45	+	+	+	+
4	Давление верхней части колонны	МПа	0,4-0,6	+	+		+
5	Давление нижней части колонны	МПа	0,4-0,6	+	+		+
Продолжение таблицы 2
1	2	3	4	5	6	7	8
6	Температура выходного продукта колонны	°С	140 - 165	+	+		+
7	Расход целевого продукта	м3/ч	70 - 100	+	+		+
8	Уровень в кубе колонны	%	70 - 85	+	+	+	+
9	Температура на тарелке №60	°С	36 - 46	+	+	+	+
10	Температура на тарелке №40	°С	38 - 50	+	+	+	+
11	Температура на тарелке №20	°С	45 - 60	+	+	+	+
12	Температура на тарелке №12	°С	30 - 50	+	+	+	+
13	Температура на тарелке №5	°С	90 - 150	+	+	+	+
Кипятильники E-604A и E-604B
14	Расход пара	м3/ч	70 - 100	+	+		+
15	Давление пара	МПа	9-12	+	+	+	+
16	Температура в кипятильнике E-604A	°С	140 - 165	+	+	+
17	Температура в кипятильнике E-604B	°С	140 - 165	+	+	+
18	Давление в кипятильнике	МПа	1-1,5	+	+
Конденсаторы E603A, E603В, E603C
19	Температура воды	°С	10 - 20	+	+
20	Температура в конденсаторе E-603A	°С	140 - 165	+	+
21	Температура в конденсаторе E-603В	°С	140 - 165	+	+
22	Температура в конденсаторе E-603С	°С	140 - 165	+	+
Емкость сбора флегмы V-602
23	Давление в емкости	МПа	1-1,45	+	+	+	+
24	Уровень в емкости	%	20 - 80	+	+	+	+
25	Расход флегмы в колонну	м3/ч	50 - 100	+	+
Продолжение таблицы 2
1	2	3	4	5	6	7	8
26	Расход винилхлорида в С603	м3/ч	45 - 60	+	+

Имея допустимые параметры контроля, единицы измерения и функции выполняемые приборами на позициях и в щите управления можно приступить к программированию и подбору нового оборудования.

3.2 Автоматическое регулирование параметров в колонне С-602

Используя настройки регламента для определения допустимых значений параметров, был составлен список автоматических регулировок::

уровень в нижней части колонны С-602 в пределах от 70 до 80% с помощью регулятора уровня, клапан которого установлен на линии отвода нижнего продукта.
Давление в колонне С-602 в пределах 0,4-0,61 МПа с помощью регулятора давления, клапан которого установлен на линии обратной воды в Е603.
Скорость орошения в диапазоне от 35 до 125 м3 / ч с использованием регулятора расхода, клапан которого установлен на линии подачи орошения в колонну С-602.
уровень в коллекторе флегмы В-602 в пределах от 20 до 80% с помощью регулятора уровня, клапан которого установлен на линии подачи хлористого винила к колонне С-603.

3.3 Сигнализация и контроль допустимых параметров

Воспользовавшись установками регламента был обозначен следующий перечень предельных значений:

при уровне куба менее 70 и более 82% в колонне С-602.
при разнице температур между 5-ой и 12-ой тарелками менее 10 и более 60 С в колонне С –602.
при температуре:
на 12-ой тарелке менее 30 и более 50 С,
на 20-ой тарелке менее 45 и более 60 С,
на 40-ой тарелке менее 38 и более 50 С,
на 60-ой тарелке менее 36 и более 46 С,
верха менее 35 и более 45 С,
низа менее 154 и более 164 С колонны ректификации С-602.
при давлении менее 0,41 и более 0,61 МПа в колонне С-602.
при расходе флегмы менее 35 и более125 м3/ч в колонну С-602.
при уровне флегмы менее 20 и более 80% в сборнике флегмы V-602.

Программы сигнализации указаны на рисунках 4.7 и 4.8.

3.4 Блокировка технологических параметров

По установке регламента блокировка LSA-61311 срабатывает при:

60 секунд после включения насоса P-601 A, B;
По истечению минуты активируются блокировки по низкому перепаду P.

3.5 Структура технических средств

Для более безопасного и качественного протекания процесса необходимо внедрить в производство цех АСУТП. Отделение АСУТП в представляет собой верхний уровень автоматизации в состав которого входит рабочее места оператора и инженерная станция со всей прилегающей к ней техникой. Верхний уровень

автоматизации выполняет функции сбора, обработки, и структурирования информации для облегчения ее последующей расшифровке инженером.

Уровень контроллеров или же средний уровень автоматизации является неотъемлемой частью АСУТП. В него входят все контроллеры установленные и подключенные к датчикам в технологическом процессе. Они выполняют управляющую функцию по отношению к контроллерам, сигнал от оператора поступает на контроллер по проложенному каналу Ethernet и после расшифровки отправляет сигнал непосредственно на технологический объект на нижний уровень автоматизации.

Нижний уровень автоматизации представляет собой совокупность всех датчиков на технологической установке, в нашем случае это датчики давления, температуры, расхода, температуры и так далее. Датчики способны локально собирать и обрабатывать информацию после чего отправлять ее на подключенный к нему контроллер.

Главной отличительной особенностью АСУ является возможность ее постоянного расширения за счет включения в нее дополнительных процессов и постоянное усовершенствование ее работоспособности за счет грамотного программирования и упрощения алгоритмов управления.

Ниже на рисунке 3.1 представлена структурная схема автоматизации процесса.

Рис 3.1 Структурная схема автоматизации процесса

3.6 Подбор промышленных средств автоматизации

3.6.1 Главные условия подбора средств автоматизации среднего уровня

Для грамотного подбора контроллеров надо опираться на следующие характеристики:

Скорость отклика и обработки информации контроллера должна быть высокой;
Количество аналоговых и дискретных ходов должно быть подобранно с 15% запасом для возможного внедрения и подключения новой техники;
ПЛК должен обладать возможностью сохранения информации при кратковременном отключением от сети;
ПЛК должен поддерживать ПО которое используется на компьютере оператора;
Обладать возможностью полной диагностики и устранением неполадок.
Любой контроллер должен обладать высокой защищенностью от вредных и опасных факторов среды, для продолжительного функционирования.