Файл: Технологические измерения и приборы.docx

Для поддержания технологического процесса требуется регулирование технологических параметров, список которых приведен ниже:

Для измерения технологических параметров процесса используются датчики, отображенные ниже.

2.3 Выбор и обоснование средств контроля и регулирования

Для измерения давления используются преобразователи избыточного давления APC-2000AL (рисунок 2.1).



Рисунок 2.1 – Преобразователь избыточного давления APC-2000AL

Преобразователь (датчик) давления APC-2000AL предназначен для измерения давления, вакуумметрического давления, а также абсолютного давления газа, пара и жидкости. Измерительным элементом является пьезорезистивная кремниевая монолитная структура, встроенная в приёмник давления, который отделён от измеряемой среды разделительной мембраной и заполнен специальной манометрической жидкостью.

Технические характеристики

Диапазоны измерений давления: абсолютное давление 0 – 7000 кПа; избыточное давление, в том числе давление разрежения и давления-разряжения 100 – 30000 кПа

Срок фиксирования выходного сигнала: 0,5 сек спец. исполнение 50 мсек

Дополнительное электронное демпфирование: 0 - 60 сек.

Выходной сигнал 4...20, 0...20 или 0...5 + протокол HART

Взрывобезопасное исполнение:Ga/GbExiaIICT4/T5X; Ga/GbExia/dIICT6/T5X

Условия работы

Диапазон температур окружающей среды: (-45) - 85 °C исполнение Ex (-45) - 80 °C

Диапазон температур среды измерения: (-60) - 120 °C свыше 120 °C – измерение с использованием мембранных разделителей либо импульсной трубки.

Давление в реакторе проточного типа Р-1 – 588,4 кПа, давление в смесителе – 981 кПа. Приведенные технические характеристики подтверждают целесообразность применения данного датчика давления APC-2000AL.

Для измерения уровня используется уровнемер ULMRADAR-4x (рисунок 2.2).



Рисунок 2.2 – уровнемер ULMRADAR-4x

Бесконтактный Радарный Уровнемер для жидкостей и сыпучих материалов.

Рабочая частота до 140 ГГц.

Ширина измерительного луча 20.

2-х проводное и 4-х проводное подключение.

Взрывозащищенный (искробезопасные цепи + взрывонепроницаемая оболочка).

---

Новое семейство бесконтактных радарных уровнемеров ULMRADAR-4x для надежного измерения уровня жидких и сыпучих материалов. ULMRADAR-4x подходит для измерения уровня в условиях высокой запыленности и сильных испарений. Уровнемеры используют защищенную герметичную антенную систему для гарантированного измерения уровня агрессивных продуктов. Применение фторопластовой изолирующей линзы в антеннах ULMRADAR-4x допускает проведение измерения уровня пищевых продуктов. Радарные уровнемеры ULMRADAR-4x оснащены различными информационными интерфейсами (4-20mA, RS485, Bluetooth), поддерживают различные протоколы (HART, Modbus), допускают 2-х и 4-х проводное подключение (2-х проводное подключение только для жидкостей), имеют взрывозащищенное исполнение с искробезопасными цепями и встроенный индикатор.

Бесконтактные радарные уровнемеры семейста ULMRADAR-4x рекомендуются для измерения уровня нефти, мазута, темных нефтепродуктов, бензина, дизельного топлива, спирта, кислот, щелочей, шлама, пульпы, воды, пива, руды, угля, угольной пыли, цемента, клинкера, полипропилена, щебня, технического кглерода (сажи), пыли, зерна, сои, комбикорма, сахара, семечки, жмыха, шрота и многих других жидких и сыпучих продуктов и материалов.

Взрывозащищенное исполнение:

1Ех de [iаGa] IIBT6 Gb / Extb [iаDa] IIICT80°СDb

1Ех deIIBT6 Gb / ExtbIIICT80°СDb

Для измерения расхода используется электромагнитным расходомером ЭМИС-МАГ 270(рисунок 2.3).


Рисунок 2.3 – Электромагнитным расходомером ЭМИС-МАГ 270

Встроенный счетчик расхода с индикатором позволяют использовать электромагнитный расходомер ЭМИС-МАГ 270 без дополнительного регистрирующего оборудования, благодаря чему снижается общая стоимость решения задачи учета расхода (стоимость комплектации и монтажа).

Электромагнитные расходомеры ЭМИС-МАГ 270 могут устанавливаться как на горизонтальных, так и на вертикальных и наклонных участках трубопровода, упрощая задачу выбора места установки прибора и снижая общую стоимость проекта.

Межповерочный интервал на уровне лидеров рынка.

Широкий выбор материалов футеровок и электродов позволяет использовать расходомер ЭМИС-МАГ 270 на агрессивных средах.

Работоспособность при высоких давлениях среды – до 32 МПа.

ЭМИС-МАГ 270 способен измерять расход двухкомпонентных и загрязненных жидкостей (с включением твердых частиц или суспензий) благодаря электромагнитному принципу измерения.

---

Точность измерения расхода не связана с изменением вязкости и плотности среды.

Широкий типоразмерный ряд с максимальным Ду 3000 мм позволяет использовать расходомер для измерения больших расходов.

Для измерения температуры используются термопреобразователи сопротивления ТС-1288 (рисунок 2.4).



Рисунок 2.4 – Термопреобразователь сопротивления ТС-1288

Термометры сопротивления используются для работы с жидкими, твердыми и газообразными средами. При выборе средств регулирования необходимо стремиться к применению однотипных устройств, обеспечивающих простоту сочетания, взаимозаменяемость, простоту обслуживания.

Диапазон измерения приборов должен быть выбран так, чтобы номинальное значение регулируемого параметра составляло 50…70% от верхнего предела измерения.

По классу точности и чувствительности, применяемые средства автоматизации должны соответствовать требованиям данного технологического процесса.

Температура на напорной линии насоса Н-1 к теплообменнику Т-1 – 70 ºС, температура на выходе из теплообменника Т-1 – 100ºС, температура на входе в печь П-1 – 100ºС, на выходе из печи – 350ºС, в реакторе проточного типа Р-1 – 365ºС, отделившегося водорода после мембранного разделительного аппарата Р-4 – 120ºС, на выходе из теплообменника Т-1 к сепаратору С-2 – 200ºС.

Технические данные термопреобразователя сопротивления ТС-1288

Диапазоны измерения температуры:-50…+200°С, -50…+350°С, -50…+600°С

Материалы арматуры: Сталь 12Х18Н10Т, Латунь ЛС59, Титановый сплав ВТ-1, Медь М1, М2, Фторопласт ФБ-4

Материалы чувствительных элементов: термоэлементы пленочные и проволочные: 50М, 100М, Pt50, Pt100, Pt500, Pt1000

Взрывозащита: Ex (ExiaIICT6 X, ExiaIIAT6 X)[4].

Для регулирования технологических параметров используется регулирующий клапан Архимед серия AR21E (рисунок 2.5).



Рисунок 2.5 – Регулирующий клапан Архимед серия AR21E

Особенности привода: модульная система с большим расширением функций, мощность и простота в эксплуатации. Использование интеллектуального электронного модуля с высоко интегрированными микросхемами, микроконтроллером с малым энергопотреблением. Отдельно смонтированный блок управления эффективно изолирует платы от тепловой энергии привода, значительно улучшает функциональность и устойчивость к помехам от силовых элементов. Использование индукционного датчика - абсолютного энкодера с магнитной индукцией, вместо традиционного потенциометра, исключает изнашивание механических частей привода, и улучшает точность определения местоположения запорного органа клапана. Для разных моделей AR21E могут быть установлены повышающие редукторы, которые значительно расширяют диапазон крутящего момента до 100,000 Нм и модифицируются из многооборотного привода в четверть-оборотный привод с усилием до 400,000 Нм или в привод c осевым линейным движением хода до 500 мм и усилием до 400 кН.

---

Основные технические характеристики AR21E:

Основной корпус электропривода изготовлен из чугуна, дополнительные оболочки корпуса для мотора, интеллектуального блока и клеммной коробки выполнены из алюминиевого сплава. Поверхность имеет высокую коррозионную стойкость, проходит защитную обработку, покрыта эпоксидной смолой, степень защиты от пыли и воды IP67 (IP68 в качестве опции).

7 типоразмеров приводов с усилием от 40 до 1.000 Нм

Напряжение 220/50, 380/50

Штатно установлены концевые выключатели, настраиваемые моментные выключатели, ручной дублёр, визуальный индикатор, шкала положения штока/вала

Указатель положения клапана — во время открытия или закрытия электроприводом клапана, перемещение диска клапана и его положение отображается на ЖК-мониторе (интеллектуальный режим)

От датчиков или преобразователей сигнал поступает в контроллер и модули, после чего обрабатываются в программируемом логическом контроллере Контроллер ОВЕН ПЛК-210(рисунок 2.6).

Программируемый логический контроллер – важный элемент системы автоматизации на промышленном предприятии. ПЛК необходимы для автоматического управления объектом в условиях реального времени. К каналам ввода-вывода PLC подключают внешние модули, позволяющие собирать и анализировать данные, контролировать работу объекта.


Рисунок 2.6 – Контроллер SIMATIC S7-1500

ОВЕН ПЛК210-KR – новая линейка моноблочных контроллеров с расширенными коммуникационными возможностями и дополнительными функциями надежности на базе системы реального времени контроллера (СРВК) разработки НПФ «КРУГ».

СРВК характеризуется высокой надежностью и эффективностью работы, поддерживает большой список подключаемых к контроллеру приборов и устройств, устойчиво работает на медленных и неустойчивых каналах связи. Конфигурируется и настраивается СРВК с помощью бесплатной Интегрированной среды разработки (ИСР) «КРУГОЛ».

СРВК может вести обмен с любой SCADA по открытому протоколу ОРС (DA, HDA), однако наиболее тесная интеграция обеспечивается со SCADA КРУГ-2000, позволяющей обмениваться данными с контроллером по быстрому отказоустойчивому протоколу.

Области применения:

Водоканалы

Электрические сети

Котельные

---

Энергохозяйства предприятий

Системы учета

Теплосети

Здания и сооружения

Контроллер Овен 210 является хорошим выбором для стадии осушки попутного нефтяного газа в приразломном компрессорном цехе по нескольким причинам.

Во-первых, контроллер Овен 210 имеет широкий диапазон измерения влажности, что позволяет точно измерять содержание воды в газе. Это особенно важно для процесса осушки газа, поскольку неконтролируемое содержание влаги может привести к коррозии и другим проблемам в системе.

Во-вторых, контроллер Овен 210 обладает высокой точностью измерений и надежностью работы, что является важным критерием для безопасной и эффективной работы системы осушки газа.

В-третьих, контроллер Овен 210 обладает широкими возможностями настройки и программирования, что позволяет адаптировать его под специфические требования процесса осушки газа.

Наконец, контроллер Овен 210 имеет компактный и прочный корпус, что обеспечивает его защиту от внешних воздействий и позволяет использовать его в условиях высокой влажности и температуры.

В целом, контроллер Овен 210 является надежным и эффективным выбором для стадии осушки попутного нефтяного газа в приразломном компрессорном цехе.

В качестве модуля ввода/вывода дискретных сигналов был выбран модуль МК210-30 (рис.2.7)



Рисунок 2.7 – Модуль ввода/вывода дискретных сигналов ОВЕН ПЛК210-KR

Особенности:

• 
  Входы могут работать в режимах: счетчика импульсов частотой до 100 кГц, измерения частоты до 100 кГц, обработки сигналов энкодера до 100 кГц (только МК210-302 и МК210-312)
  

• 
  Выходы могут работать в режиме генерации ШИМ-сигналов до 1 Гц
  
• 
  Контроль обрыва нагрузки (только для МК210-311 и МК210-312)
  
• 
  Сдвоенный 2-х портовый Ethernet-коммутатор
  
• 
  Поддержка технологии Ethernet Bypass позволяет передавать данные из одного порта в другой и не терять связь с остальными модулями при отключенном питании модуля возникновении нештатной ситуации
  
• 
  Широкий диапазон рабочих температур: -40…+55 °С
  
• 
  Непрерывный профиль измерений во внутреннюю flash память (архив)
  
• 
  Поддержка облачного сервиса OwenCloud
  

Конфигурирование:

Настройка модулей Мx210 осуществляется с помощью конфигуратора, который поддерживает работу с группой модулей и позволяет оперативно получить доступ ко всем параметрам. Подключение осуществляется по интерфейсам Ethernet или USB (разъем типа microUSB). При подключении по USB внешнее питание модуля не требуется.

---