Технико-экономическая характеристика тса представлена в таблице 4.

Таблица 4 – Технико-экономическая характеристика ТСА

	Контроллер «Delta-V»	Датчик расхода	Датчик уровня
Степень морального износа	низкая	низкая	низкая
Степень физического износа	низкая	средняя	средняя
Точность измерения	0,1%	0,4%	1,5%
Надежность	низкая	средняя	средняя
Периодичность КР	Ремонт производится отдельных составляющих блоков по мере необходимости	2	2
Периодичность ТР		1	1
Периодичность ТО	раз в месяц	1 раз в месяц	1 раз в месяц
Затраты на эксплуатацию	нормативные	нормативные	нормативные

Выводы:

- ТСА соответствуют техническому уровню автоматизации.

-На станции смешения автоматизированы все необходимые и значимые для технологического процесса функции управления.

-Способы реализации функций управления соответствуют требованиям производства.

2. Краткая характеристика уровня автоматизации ассб 60-30

-Важными автоматизированными функциями управления для всех параметров являются функции регистрации и индикации, так как они позволяют получить информацию о состоянии объекта в реальном времени и оценить необходимые действия, которые нужно осуществить в будущем.

-Регулирование используется для тех параметров, которые существенно влияют на качество проведения технологического процесса и позволяет получить продукт необходимого качества.

- Сигнализация осуществляется для тех параметров, выход которых за границы допустимых значений, обоснованных технологическим регламентом, может привести к аварии на установке.

- Способы реализации функций управления соответствуют требованиям технологического регламента и техническому уровню автоматизации.

- ТСА соответствуют техническому уровню автоматизации.

-На станции смешения автоматизированы все необходимые и значимые для технологического процесса функции управления.

-Способы реализации функций управления соответствуют требованиям производства.

В соответствии с заданием ВКР в работе выполнен анализ выполненных на предприятии решений по автоматизации, и на основании всего вышеперечисленного можно сказать, что усложнение схемы регулирования не требуется, точность поддержания параметров обеспечивается в полном объёме.

3. Технико-экономическое обоснование

В соответствии с заданием, в ВКР будет выполнен технико-технологический анализ принятых на производстве технических решений по автоматизации автоматической станции смешения бензинов и дается оценка качества этих решений.

Назначение станции смешения бензинов – получение продукта нужного качества, а зависит это от точности подачи компонентов на смешение. На установке реализована двухуровневая АСУТП, По иерархическим признакам структура АСУ ТП подразделяется на два уровня. Каждый из уровней системы представляет собой следующее:

1-й уровень – полевой КИП;

2-й уровень – специализированная сеть микропроцессорных контроллеров, связанных с рабочими станциями операторов-технологов, ориентированными на автоматизированное управление производственными процессами в режиме реального времени.

Структура системы соответствует магистрально-модульному принципу построения с сетевой организацией обмена информацией между устройствами и имеет распределенное программное обеспечение и базу данных, доступную (с заданными ограничениями) всем абонентам промышленной сети.

Связь между компонентами 1-го и 2-го уровней системы управления осуществляется электрическим способом: аналоговые сигналы, дискретные сигналы.

Связь между компонентами в пределах 2-го уровня осуществляется посредством специализированных промышленных компьютерных сетей большой производительности, обеспечивающих полный цикл обмена данными между компонентами в пределах одной секунды.

Основу АСУТП составляет контроллер Delta-V, который в полной мере выполняет свои функции, стоит упомянуть при этом, что ремонт контроллера состоит лишь в замене блоков. ТСА же нижнего уровня соответствует технологиям и морально не устарели.

Были сняты тренды по расходу компонентов из резервуаров на смешения и уровень в резервуаре. Анализ тренда по расходу и уровню показал, что качество процесса надежно поддерживается на заданном уровне и все отклонения происходят в пределах регламента. Реализуется зависимость уровня от расхода, усложнение схемы регулирования не требуется

Выводы: Функционирование станции осуществляется на необходимом уровне, практический анализ целесообразности применения одноконтурных САР с точки зрения качественного ведения технологического процесса и технологических возможностей по поддержанию выполнены технически объективно, с точки зрения применяемого на производстве регламента. Параметры технологические, такие как расход компонентов и уровень в резервуаре, имеют большое значение на производстве. Поддержание расхода в нужном режиме обусловлено требованием подачи компонентов на смешение, и поддержании процентного соотношения между компонентами. Необходимость контроля уровня возникает из-за опасности избытка или же наоборот недостатка компонентов.

3. Идентификация объекта управления

3.1 Идентификация объекта управления по каналу % открытия клапана – уровень в резервуаре

Для определения переходного процесса подали задание на открытие клапана на 7%. Изменили это значение с 33% на 40%. Значения времени и уровня приведены в Приложении А в таблице 1, график представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Кривая разгонной переходной характеристики по каналу уровня

Идентификация параметров математической модели произведена с помощью программы «Linreg»:

-Коэффициент передачи объекта по каналу расхода:

-Время запаздывания : .

-Передаточная функция:

Сравнение переходных характеристик ОУ и передаточной функции представлено на рисунке 2.

Значения времени, температуры и ошибки аппроксимации представлены в таблице 5.

Рисунок 2- Переходные характеристики по каналу закрытие клапана – уровень

Таблица 5- Значения времени, уровня и ошибки аппроксимации.

Время, сек	Уровень (действительный), см	Уровень (идентифицированный), см	Ошибка, %
0	166,23	166,23	0
1	166,26	166,23	0,65
2	166,28	166,27	0,22
3	166,21	166,24	0,65
4	166,19	166,3	2,37
5	166,24	166,36	2,58
6	166,29	166,42	2,80
7	166,27	166,4	2,80
8	166,23	166,38	3,23
9	165,99	166,2	4,52
10	165,85	166,07	4,73
11	165,66	165,7	0,86
12	165,43	165,46	0,65
13	165,32	165,27	1,08
14	165,08	164,98	2,15
15	164,96	164,88	1,72
16	164,74	164,75	0,22
17	164,57	164,64	1,51
18	164,31	164,41	2,15
19	164,11	164,3	4,09
20	163,96	164,12	3,44
21	163,74	163,8	1,29
22	163,53	163,5	0,65
23	163,32	163,4	1,72
24	163,14	163,14	0
25	162,81	162,68	2,80
26	162,64	162,48	3,44
27	162,43	162,35	1,72
28	162,27	162,2	1,51
29	162,02	162	0,43
30	161,93	161,9	0,65
31	161,75	161,7	1,08
32	161,58	161,58	0

Из таблицы 5 следует, что максимальная ошибка аппроксимации по каналу закрытие клапана - уровень не превышает 5%. Величина ошибки позволяет применить полученную модель для решения задачи параметрического синтеза.

3.2 Идентификация объекта управления по каналу % открытия клапана – расход МТБЭ

Показания об изменении расхода регистрировались с интервалом в 1 секунду. Значения времени и давления паров, отходящих с верха сборника конденсата приведены в Приложении А в таблице 1, график представлен на рисунке 3

.

Рисунок 3 – Кривая разгона переходной характеристики по каналу расхода

Идентификация параметров математической модели произведена с помощью программы «Linreg»:

Коэффициент передачи по расходу: .

Время запаздывания : .

Передаточная функция:

Сравнение переходных характеристик ОУ и передаточной функции представлено на рисунке 4. Значения времени, температуры и ошибки аппроксимации представлены в таблице 6.

Рисунок 4- Переходные характеристики по каналу закрытие клапана – расход

Таблица 6- Значения времени, расхода и ошибки аппроксимации.

Время, сек	Расход (действительный), ̊С	Расход (идентифицированный), ̊С	Ошибка, %
0	20,95	20,95	0,00
1	20,69	20,74	0,24
2	21,10	21,02	0,38
3	20,71	20,84	0,63
4	21,15	21,18	0,14
5	21,29	21,23	0,29
6	21,20	21,2	0,00
7	22,10	23,75	7,94
8	26,71	27,96	6,02
9	31,41	30,45	4,62
10	36,14	34	7,54
11	39,54	38,7	4,04
12	41,92	41,2	3,46
13	41,76	41,15	2,94
14	41,11	41,05	0,29
15	41,24	41,29	0,24
16	41,60	41,34	1,25
17	41,73	41	3,51
18	41,68	41,34	1,64
19	41,62	41,67	0,24
20	41,73	41,8	0,34

Из таблицы 6 следует, что максимальная ошибка аппроксимации по каналу закрытие клапана - расход не превышает 8%. Величина ошибки позволяет применить полученную модель для решения задачи параметрического синтеза.

3. Расчет параметров настройки и моделирование процессов одноконтурной АСР уровня в резервуаре

Таблица 7 – Параметры регулятора

Параметр настройки	ПИ-Регулятор (метод Ротача)
Kp	9,5
Tи	10,56
Тд	0
ψ	0,9
ωкр	0,31