Тематика дипломных проектов

Темы дипломных проектов, выбираемые на этапе прохождения преддипломной практики, должны по своему содержанию отвечать задачам дипломного проектирования, быть актуальными, реальными, решая различные производственные задачи, соответствовать современному уровню развития автоматизации технологических процессов.

Выбранная тема дипломного проекта на начальном этапе рассмотривается и согласуется на заседании предметной цикловой комиссии (ПЦК), далее тема ДП должна формироваться на этапе прохождения преддипломной практики и согласовываться с руководителем ДП.

Окончательное утверждение темы ДП и назначение руководителя оформляется приказом директора техникума на последней неделе преддипломной практики. Приказ доводится до студента под роспись.

Руководитель ДП вместе со студентом-дипломником разрабатывает задание на ДП и календарный график на весь период ДП, которые утверждаются на заседании ПЦК.

Общий срок дипломного проектирования составляет 8 недель.

Контроль за ходом дипломного проектирования кроме руководителя осуществляет председатель ПЦК.

Пример выполнения раздела пз

2. Обоснование выбора регулируемых параметров и каналов внесения

регулирующих воздействий

(процесс ректификации)

Процесс ректификации исходной смеси относится к массообменному технологическому процессу. Показателем эффективности процесса является концентрация искомого компонента в дистилляте. Цель управления при ведении процесса ректификации исходной смеси – получение заданной концентрации искомого компонента в дистилляте.

Колонна ректификации 1 является сложным технологическим объектом управления с распределенными параметрами, динамические свойства объекта характеризуются устойчивостью, самовыравниванием по отдельным параметрам и длительным временем запаздывания.

Для достижения цели управления применяется косвенный метод, предусматривающий применение стабилизирующих и следящих систем автоматического регулирования.

Наиболее сильным внешним возмущением является состав исходной смеси, так как он определяется предыдущим технологическим процессом, для уменьшения влияния этого возмущения расход сырья 100 кг/ч стабилизируют с помощью регулятора расхода (контур 1), установленного до теплообменника 2.

Концентрация искомого компонента в дистилляте зависит от состава паров, выходящих из верхней части колонны. Исходя из динамических свойств объекта, состав паров определяется температурой кипения исходной смеси и давлением паров над смесью.

Если смесь поступает в колонну при температуре ниже температуры кипения, это приводит к увеличению конденсации паров в колонне, что нарушает весь режим ректификации. Поэтому температура исходной смеси 80оС регулируется изменением расхода пара в теплообменник 2 (контур 2), тем самым ликвидируется одно из возмущений по каналу, обладающему наименьшим запаздыванием.

Давление паров 0,1 МПа стабилизируется изменением расхода пара из колонны (контур 3) , при этом исполнительное устройство (поз. 3г) устанавливается на линии подачи холодной воды в дефлегматор 3. Это вызвано тем, что исполнительное устройство, будучи установлено на линии подачи пара в дефлегматор, начинает работать в режиме переменного давления, что неблагоприятно влияет на процесс конденсации.

Для обеспечения нормального гидродинамического режима в колонне ректификации и поддержания заданного состава компонентов стабилизируют расход флегмы на орошение колонны 1 (контур 4) 10 кг/ч.

Качество регулирования температуры и давления в верхней части колонны зависит от состава и скорости паров, движущихся из нижней части колонны и определяется её технологическим режимом - давлением, температурой и составом жидкости в кубе колонны. Так как колонна ректификации обладает хорошо выраженным свойством самовыравнивания по давлению в нижней части колонны, давление в этой части только контролируется. Температура в нижней части колонны 60о С регулируется изменение расхода пара в теплообменник 4 ( контур 5) .

С целью поддержания материального баланса массообменного процесса, в кубе колонны 1 поддерживается уровень жидкости 2м регулированием расхода кубового остатка (контур 6).

ПРИМЕР

ВЫПОЛНЕНИЯ РАЗДЕЛА ПЗ

4. Описание выбранной системы автоматического управления и

средств автоматизации

Цель управления процессом ректификации исходной смеси – получение заданной концентрации искомого компонента в дистилляте при заданной производительности колонны и себестоимости получаемого продукта.

Для достижения цели управления применяется оптимизирующая система автоматического управления с использованием стабилизирующих и следящих ПИД регуляторов (поз.1в,2б, 3б,4в,5б,6б).

По способу алгоритма формирования управляющих воздействий применяются комбинированные САУ:

1 разомкнутые, которые формируют управляющие воздействия в зависимости от возмущений:

1.1 стабилизация расхода исходной смеси (контур 1);

1.2 стабилизация расхода флегмы на орошение колонны 1 (контур 4);

1.3 стабилизация уровня кубового остатка в колонне 1 (контур 6);

2 замкнутые, в которых управляющее воздействие формируется в зависимости от отклонения текущего значения регулируемых параметров от заданного:

2.1 регулирование температуры исходной смеси (контур 2);

2.2 регулирование давления в колонне 1 (контур 3);

2.3 регулирование температуры в нижней части колонны 1 (контур5).

По степени централизации применена двухуровневая централизованная система автоматического управления процессом ректификации:

1 уровень – автоматизированная система управления (АСУ), сосредоточенная в операторском пункте управления (ПУ) - это средства автоматизации, с помощью которых представляется и обрабатывается информация о ТОУ, а также осуществляется воздействие на технологический процесс: прибор аварийной сигнализации, защиты и блокировки ПАС-01(поз. 7); микропроцессорные регулирующие устройства типа Метакон-515 (поз.1в,2б,3б,4в,5б,6б); регистраторы типа Альфалог 100 (поз. 8, 9), выключатели, переключатели исполнительных устройств и насосов Н1-Н3.

2 уровень – автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления предприятием (АСОДУ), на которую передается информация с АСУ процессом ректификации с помощью специальных устройств связи с целью учета технико-экономических показателей процесса.

УСТАНОВКА РЕКТИФИКАЦИИ

! !

ОПЕРАТОРСКИЙ ПУНКТ УПРАВЛЕНИЯ

! !

ОПЕРАТИВНО-ДИСПЕТЧЕРСКИЙ ПУНКТ УПРАВЛЕНИЯ

Автоматические устройства и средства вычислительной техники, реализующие функции управления, выбираются с учетом сложности объекта и его пожаро и взрывоопасности, агрессивности окружающей среды, вида измеряемого технологического параметра и физико-химических свойств среды, дальности передачи сигналов от датчиков и исполнительных устройств до пунктов управления, требуемой точности и быстродействия, допустимой погрешности измерительных систем, места установки устройств, требований правил установки электрооборудования. При этом предпочтение отдается однотипным и серийно выпускаемым устройствам. Это значительно упростит поставку, а затем и эксплуатацию системы управления.

В процессе ректификации имеются взрывоопасные зоны класса В-1г по классификации ПУЭ, в которых могут образовываться взрывоопасные смеси в результате аварий или неисправностей, поэтому применяются средства автоматизации взрывозащищенного исполнения.

В проекте применяется измерение расхода методом переменного перепада давления: в трубопроводе установлено сужающее устройство расхода - диафрагма типа ДКС – 10 – 80 (поз.1а,3а,5а,20а,26а), по месту установлен преобразователь давления типа «Метран – 100 ДД» (поз. 1б,3б,5б,20б,26б), унифицированный электрический выходной сигнал 4 – 20 мА поступает на регулятор микропроцессорный измерительный типа «Метакон – 515» (поз. 1г,3г,5г,20г,26г). Регулятор выполняет функцию сравнения заданного и измеренного значения расхода. В случае возникновения рассогласования регулятор вырабатывает регулирующее воздействие. Сигнал, предварительно преобразованный из электрического в стандартный пневматический сигнал с помощью электропневматического позиционера типа ЭПП – 300 (поз. 1д,3д,5д,20д,26д), передается на регулирующий клапан типа РК-10 (поз.1е,3е,5е,20е,26е). Взрывозащита обеспечивается применением многоканального блока питания 220/24В с искробезопасным входом типа Метран – 602 Ех.

Измерение давления осуществляется с помощью преобразователя давления типа Метран – 100 ДИ (поз. 18а,23а.), унифицированный электрический выходной сигнал 4 – 20 мА передается на вторичный показывающий регистрирующий прибор типа РМТ 49 – D/1 (поз. 18б,23б.). Взрывозащита обеспечивается применением многоканального блока питания 220/24В с искробезопасным входом типа «Метран – 602 Ех».

И так далее

ПРИМЕР

ВЫПОЛНЕНИЯ РАЗДЕЛА ПЗ