94

4 Автоматизация производства

4.1 Технологическая часть

4.1.1 Закономерности технологического процесса

Отмечается назначение процесса, протекающего в объекте управления. Проводятся математические соотношения основных закономерностей процесса. Для химических процессов рассматриваются стехиометрические уравнения, выражение скоростей химических реакций. Для массообменных процессов рассматриваются уравнения фазового равновесия, указываются технологические параметры, влияющие на процесс и характер этого влияния.

4.1.2 Технологическая схема процесса

Дается описание последовательной переработки сырьевого потока, поступающего в объект управления, до получения целевого продукта или промежуточного продукта на выходе объекта управления. Приводится краткая характеристика технологической аппаратуры, включая геометрические размеры основных аппаратов, число контактных устройств и их тип. Указывается тип катализатора и виды реагентов.

4.1.3 Существующая схема контроля и автоматизации

Дается перечень регулируемых параметров и указывается вид регулирования: ручное, одноконтурное, каскадное, комбинированное, аналоговое или цифровое. Перечисляются технологические параметры, контролируемые и регистрируемые. Отмечаются основные источники возмущений на объект управления.

4.2 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

4.2.1 Обоснование необходимости совершенствования существующей системы контроля, регулирования, сигнализации и блокировки

На основании литературного материала и проведенных исследований проводится анализ решений по контролю, автоматизации, сигнализации и блокировки и выбираются приемлемые решения.

4.2.2 Выбор и обоснование параметров контроля

Для осуществления оперативного управления возникает необходимость контроля наиболее важных выходных параметров процесса. Контролируемые величины выбирают так, чтобы их число было минимальным, но чтобы при этом обеспечивалось наиболее полное представление о ходе протекания технологического процесса.

4.2.3 Выбор и обоснование средств контроля

Автоматические устройства контроля (контрольно-измерительные приборы) при правильном выборе обеспечивают быстрые и точные измерения технологических параметров.

При выборе средств контроля в первую очередь принимают во внимание такие факторы как пожаро- и взрывоопасность, агрессивность и токсичность, а также параметры и физико-химические свойства контролируемых сред и расстояние от местных приборов до пунктов управления и контроля.

Приводятся основные технические характеристики средств измерения и принцип их действия. Обосновывается выбор средств измерения.

Выбор конкретных типов технических средств контроля и автоматизации проводят исходя, из следующих соображений:

• для контроля и регулирования одинаковых параметров технологического процесса следует применять однотипные автоматические устройства, что облегчает их приобретение, настройку, эксплуатацию и ремонт;

• следует отдавать предпочтение автоматическим устройствам серийного производства;

• при большом числе одинаковых параметров контроля рекомендуется применять многоточечные приборы и машины централизованного контроля;

• класс точности приборов должен соответствовать технологическим требованиям;

• для автоматизации технологических процессов, протекающих в агрессивных средах, следует предусмотреть установку специальных приборов, а в случае применения приборов в нормальном исполнении необходимо предусмотреть их защиту.

Выбирая тот или иной прибор по функциональному признаку, необходимо простоту и дешевизну аппаратуры сочетать с требованиями контроля и регулирования данного параметра. Наиболее важные параметры следует контролировать самопишущими приборами, более сложными и дорогими, чем показывающие приборы.

При выборе датчиков и приборов следует обращать внимание не только на класс точности, но и на диапазон измерения. Следует помнить, что номинальные значения параметра должны находиться в последней трети диапазона измерения датчика или прибора. При невыполнении этого условия относительная погрешность измерения параметра значительно превысит относительную приведенную погрешность датчика или прибора. Таким образом, не следует выбирать диапазон измерения с большим запасом (достаточно иметь верхний предел измерения, не более чем на 25% превышающий номинальное значение параметра).

Если измеряемая среда химически активна по отношению к материалу датчика или прибора (например, пружинного манометра, гидростатического уровнемера, дифманометра для измерения расхода по методу переменного перепада давлений),то его защиту осуществляют с помощью разделительных сосудов или мембранных разделителей. Разделительные устройства должны быть изображены на функциональной схеме автоматизации.