Андатпа

Курстық жоба М.О. Әуезов ОҚМУ – нің «Автоматтандыру, телекоммуникация және басқару» кафедрасында «Тұрақты дизель жанармайын алу үрдісін автоматтандыру жүйесін жобалау» тақырыбына орындалған.

Жобаны орындаушы - ИП-14-5а тобының студенті Қайратбай Б.

Жобаның ғылыми жетекшісі - «АТжБ» кафедрасының аға оқытушысы Утебаев Ерлан Мусатаевич.

Курстық жоба 2017 жылы орындалған.

Курстық жоба түсіндірмелік жазбалар мен графикалық материалдардан құралған. Курстық жобада түсіндірмелік жазба алты бөлімнен тұрады. Бірінші бөлімде технологиялық үрдістің басқару объектісі ретінде талдауы, аналитикалық шолу қаралған. Екіншісі Басқару жүйесінің жүйе – техникалық синтезі қарастырылады.Үшінші бөлімде Басқару жүйесінің ақпараттық және бағдарламалық қамтамасыз етулері, төртінші – басқару және бақылаудың құрылымдық схемасы, бесінші – басқару жүйесінің аппаратура–техникалық синтез және алтыншы бөлім басқару алгоритмдерін зерттеу және есептеу сұрақтары қарастырылған. Курстық жобада есептегіш комплекісті басқаруға шет ел фирмаларының алдыңғы қатардағы контроллерлері, сонымен қатар сезгіш элементтер ретінде осы фирмалардың интеллектуалды өлшеу құралдары және технологиялық параметрлерді көрсету мен тіркеу үшін көрсетуші және тіркеуші өлшеу құралдары қолданылады.

Курстық жобаның көлемі бет, сурет және кестеден тұрады. Пайдаланған әдебиеттер тізімі 17.

Сызба бөлігі а1 форматында 2 сызуды құрайды.

Мазмұны

Нормативті сілтемелер	5
Белгіленулер және қысқартулар	6
Кіріспе	7
1. Технологиялық процестің басқару объектісі ретінде талдауы	8
1.1. Технологиялық басқару объектісінің қысқаша сипаттамасы	8
1.2 Бақылау, реттеу және сигналдау параметрлерін таңдау және негіздеу	8
1.3 Технологиялық басқару объектісінде қазіргі басқару жүйесін сипаттау	9
1.4 Технологиялық басқару обьектісінің басқару жүйелерінің сипаттамасы	12
2 Басқару жүйесінің жүйе – техникалық синтезі	14
2.1 Технологиялық процесті автоматтандыру жүйесін құру мақсаты,
басқару критериялары мен оған қойылатын талаптар	14
2.2 ТПА жүйесін алгоритмдік және программалық қамтамасыздандыру	15
3 Автоматты басқару жүйесінің ақпараттық және бағдармалық қамтамассыздандыруларын жобалау	17
3.1 Өңделген жүйе классификациясы мен кодтаудың сипаттамасы және негіздеу	17
3.2 Өлшенетін параметрлердің төл құжаттарын жасау	19
4 Бақылау және басқарудың құрылымдық схемасын жасау	23
5 Басқару жүйесінің аппаратура – техникалық синтезі	27
5.1 Басқару жүйесінің басқару функцияларын іске асыру	27
5.2 ТПАБЖ ақпараттық функциясын іске асыру	28
6 АБЖ – гі автоматтандыру және ақпараттандыру алгоритмдерін жасау және зерттеу	30
Қолданылған әдебиеттер тізімі	34
Қосымша. Приборлар мен автоматтандыру құралдарының тапсырыс	35
спецификациясы

Нормативті сілтемелер

Курстық жобада келесі құжаттарға сілтемелер қолданылған:

СНиП 1.02.01-85. Кәсіпорындарды, ғимараттардың құрылыстық жобалық құжаттардың құрамы, дайындау реті, келістіру және бекіту жайлы нұсқаулар.

ВСН 205-84. Технологиялық процестердің автоматтандырылған жүйелерінің электрқондырғыларын жобалау жайлы нұсқаулар.

ГОСТ 2.701-84. Схемалар. Түрлері және типтері. Орындауға тиісті жалпы талаптар.

ГОСТ 2.702-75. Электр схемаларын орындау ережелері.

ГОСТ 2.708-81. Санды және есептеу техникасының электрлік схемаларын орындау ережелері.

ГОСТ 2.709-72. Электр схемаларының тізбектерінің белгілену жүйесі.

ГОСТ 2.752-71. Схемалардағы шартты графикалық белгіленулер. Телемеханика құрылғылары.

ГОСТ 2.755-87. Схемалардағы шартты графикалық белгіленулер. Коммутация құрылғылары және контактілі жалғаулар.

ГОСТ 2.754-72. Жоспардағы электр жабдықтарының және желілерінің шартты графикалық белгіленулері.

ГОСТ 2.201-80 ЕСКД. Бұйымдардың және құрлымдық құжаттардың белгіленуі.

ГОСТ 2.601-95 ЕСКД. Пайдалану құжаттары.

ФС ЮКГУ 4.6-002-2004 СМК. Оқу құжаттарын өрнектеу ережелері. Графикалық құжаттарға жалпы талаптар.

СНиП 3.05.07-85. Автоматтандыру жүйелері.

СНиП III-4-80. Құрылыстағы техника қауіпсіздігі.

ПТЭ. Пайдаланушылардың электрқондырғыларын техникалық пайдалану ережелері.

ПТБ. Пайдаланушылардың электрқондырғыларын пайдалану кезіндегі техникалық қауіпсіздік ережелері.

ВСН-329-78. Автоматтандыру құралдары және бақылау приборларын монтаждау және үйлестіру кезіндегі техникалық қауіпсіздік нұсқаулары

Белгіленулер және қысқартулар

Курстық жобада келесі белгіленулер және қысқартулар қабылданған:

АБЖ - автоматтандырылған басқару жүйесі

АБҚ - ақпаратты бейнелеу құралдары

АПрҚ - автоматтандыру приборлары және құралдары

АРЖ - автоматты реттеу жүйесі

АТҚ - автоматтандыру техникалық құралдары

БАЖ - басқарудың автоматты жүйелері

БЕК - басқарушы есептегіш кешен

БЖ - басқару жүйесі

БҚ - бағдарламалық қамтамасыз ету

БлЖ - байланыс желілері

ЖР - жекеленген реттегіш

ЛТС - локалді технологиялық станция

МБ - мәліметтер базасы

МББЖ - мәліметтер базасының басқару жүйелері

МП - микропроцессор

МПК - микропроцессорлық контроллер

ОБҚ - объектімен байланыс жасау құрылғылары

ОБП - операторлық басқару пунктісі

ОМ - орындаушы механизм

ОСТ - операторлық станция

РО - реттеу органы

СЭ - сезгіш элемент

ТБО - технологиялық басқару объектісі

ТҚК - техникалық құралдар кешені

ТП - технологиялық процесс

ТПАБЖ - технологиялық процестердің автоматтандырылған басқару жүйесі

Кіріспе

Нарықты экономиканың дамуы және керосинді өндіру нарығында бәсекелестіктің артуына байланысты, бірдей уақытта өзіндік құнды төмендету арқылы олардың құрамында сапалы өнімді алу үшін, өндірісті оптимизациялау қажеттілігі туындады. Берілген курстық жобада «ПКОП» ААҚ-ның ЛК-6у қондырғысында ағып өтетін процестерді басқаруды автоматтандырудың көмегімен тапсырманы шешудің жолы көрсетілген.

Бүгінгі объектіні басқару жүйесі, қазіргі заманғы өндірістің автоматтандыру жүйесіне қойылатын талаптар мен мүмкіндіктерді қанағаттандырмайды. Сондықтан да, жобаның мақсаты технологиялық регламентпен қарастырылған деңгейде технологиялық параметрлердің ұсталынуын, басқару критерияларына сәйкес технологиялық басқару объектісіне басқарушы әсерлерді тартату және жасауды қамтамасыз ететін автоматтандыру жүйесін жасау.

Тапсырылған шектелген ресурстар кезінде керосиннің берілген мөлшерін алу басқару критериясы болып табылады.

Технологиялық процесті автоматты басқарудың автоматтандыру жүйесін жасауда жатыр. Ол автоматтандыру құралдарының және ЭБМ берілгендер қорына қатысты басқарушы есептегіш комплексіне негізделеді.

Бүкіл процеске мұндай тапсырманы шешу өте қиын, сондықтан да оны

бөлімдерге бөледі, олар үшін басқарудың жалпы тапсырмасына бағынатын өзіндік басқарудың критериялары мен бөлімшелері құрылады.

Автоматтандыру жүйесін жасаудың негізгі функциясы, технологиялық басқару объектісіне басқарушы әсерлерді таратуға және жасауға бағытталған, басқару функциясы және объектсі туралы толық ақпаратты алу үшін арналған ақпараттық функциялары болып табылады.

Жобада есептегіш комплексті басқару ретінде «Honeywell» фирмасының UDC 3300 контроллері пайдаланылады. Өлшеуіш ретінде «Метран» фирмасының жеке технологиялық параметрлердің интелеллектуалды датчиктері қолданылған. Аса маңызды технологиялық параметрлерді тіркеу мен бейнелеу үшін көрсететін және тіркейтін екіншілей приборлар қолданылады (А 100). Технологиялық процеске тікелей әсер ету үшін пневматикалық өткізгіштері бар 2000 сериялы клапандар пайдаланылған.

Орындаушы механизм үшін, контроллерден шығатын стандартты токты сигналды (4-20 мА) пневматикалық сигналға түрлендіру үшін ЕР 2300 электрпневматикалық түрлендіргіштерді қолданылады.

Тіршілік қауіпсіздігі және қоршаған ортаны қорғауға арналған іс-шараларды жасауға көп көңіл бөлінген.

Курстық жобада маңызды орынды жобаланатын автоматтандыру жүйесінің тиімділігінің техника-экономикалық негізделуі алып отыр, ол оның пайдаланылуының және ендірілуінің экономикалық тиімділігін дәлелдейді.

1. Технологиялық процестің басқару обьектісі ретінде талдауы

1.1.Технологиялық басқару обьектісін34 қысқаша сипаттама

Секция 300-1 «Дизель жанармайын гидротазалау» ЛК-6у қондырғысының негізі болып табылады.

Секция 300-1 тұрақты дизель жанармайын алу үшін арналған, жазғы дизельді жанармайдың ГОСТ 305-82[17] талаптарын қанағаттандыратын.

Секция құрамына келесі блоктар кіреді:

1.Реакторлы блок, онда шикізат құрамынан күкіртті, сутегі ортасынан ауаны және азотты тазалау жүреді.

2.Гидротазаланған фракция тұрақтылығы 320-350ºС.

3.Суқұрамды көмірсутек газдарын моноэталаминді тазалау .

4.Бензиннен және сулы конденсаттан күкіртсутегін үрлеу.

1.2 Технологиялық басқару объектісінде қазіргі басқару жүйесін сипаттау

Гидротазалау процесінің парметрін жүргізу фракциондық және шикізаттың құрамына тәуелді, катализатордың қабылдауымен оның жағдайының күкіртсіздендіру дәрежесінің талап етуіне қарай орындалады.

Гидротазалау сипаттамасының негізгі параметрі температура болып табылады. Қысым. Шикізатты көлемді жылдамдықпен беру.Қысқаша циркуляциялы суқұрамды газдың шикізатқа және катализатор ыдысына қатынасы.

Гидротазалауда оптималды температураны таңдау шығыс шикізаттың сапасына тәуелді, ендіру процессінің шартына байланысты, катализатордың активтілігін жоғалтуы ағымдағы уақыттың 370-400ºC аралығында жатады.

Температураны жоғарлатқан кезде күкіртті қосындысының гидрлену дәрежесі өседі, максимум 420ºC-қа жетеді. Әрі қарай температураны жоғарлата берсе гидрленудің дәрежесі төмендейді: күкіртті қосындысы маңызды емес , шектеусіз көмірсутектерге жеткілікті тез (жылдам), өйткені жоғары температура кезінде өзара гидрокрекинг болады. Соның нәтижесінде шығыстағы өнім төмендейді де катализатордағы кокс үлкейеді.

Өзара әрекеттесу экзотермиялы, бөлінетін жылу саны күкіртті қоспаға және шикізаттағы шексіз көмірсутегіге тәуелді.

Жалпы қысымның жоғарлау себебінен жүйеде шикізаттың күкіртсіздендіру дәрежесі өседі, кокстың пайда болуы төмендейді де катализатордың жұмыс істеу қызметі ұзара түседі. Гидротазалау процесі 20-50атм қысымда жүргізіледі. Күкіртсізднедірудің дәрежесінің өсу шегі қысымның өсуіне әсер етпейді.

Гидротазалау тереңдігіне әсер ету , факторларын меңгерген кезде, анықталғандар, гидрлену негізінен жалпы қысымның төмендеуіне мүмкіндік береді, ал, жалпы қысымның жоғарлауы гидротазалау жүйесінде парционалды сутек қысымының өсуіне алып келеді.

Парционалды қысым сутегін өсірген кезде 30атм дейін.Күкіртті қосындылардың гидрлену дәрежесі лезде жоғарылап отырады, ал 30атм жоғары маңызды емес.

Маңызды параметр ретінде көлемді жылдамдықпен шикізатты беру болып табылады.

Көлемді жылдамдық деп- көлемді шикізаттың қатынасын айтады, катализатор көлеміне, реакторға сағат сайын беріліп отыратын.

Көлемді жылдамдықтың өсуімен реакторға келіп түсетін шикізат уақыты азаяды, және керісінше, көлемді жылдамдықтың азаюымен шикізат парының катализатормен уақыт байланысы өседі де ізінше, тазарту дәрежесі 50%-ға тереңдейді. Бірақта көлемді жылдамдықтың азаюымен реактор арқылы өтетін шикізат саны мен қондырғы өндірісі азаяды, және т.б.

Сондықтанда шикізаттың әр-түріне қарай максималды жіберілетін көлемді жылдамдық пен гидротазалау процесі анықталған, шикізатты беру жылдамдығы тура осылай жүргізіледі.

Көлемді жылдамдықты таңдау кезінде фракционды ғана емес және шикізаттың химиялық құрамымен катализатор жағдайы да ескеріледі, т.б көрсеткіштер (температура, қысым), сумен күкіртсіздендіру дәрежесіне әсер ететін.

Термодинамикалық есептеудің көрсетуі бойынша, теориялық қажетті сутегі санының қатысуымен өзара әрекеттесу гидрленудің ағып өтуі мүмкін, реакция толығымен біткенше.

Бірақта реакция жылдамдығы мұнда өте аз болады парционалды сутегі қысымының төмен болу себебінен. Сондықтанда гидрокүкіртсіздендіру процесі шығынды сутегі санымен жүргізіледі.

Сутегі құрамындағы газ-шикізат қоспасының жоғарлауынан процесс жылдамдығы өседі, бірақта, білініп өсу реакция жылдамдығы бұнда тек қана анықталған шекке дейін болады.

Циркуляциялы сутек көлемінің өсуі катализаторда кокстың пайда болуына алып келеді.

Қазіргі кезде өндірісте негізінен рециркуляциялы суқұрамды газ гидротазалауы қолданылады.

Біршама сандық суқұрамды газды беру циркуляциялы газ көлемімен білдіреді, нормалды кубометрде 1м³ сұйық шикізатқа келеді.

Дизельді жанармайды гидротазалау процесі үшін қысқаша циркуляция 400нм/м³ ұсынылады.Күкірттің шикізат құрамында 0,5% салмақ болуында шикізаттың қысқаша циркуляциясы 150-400нм/м³ жіберіледі.

Циркуляциялы газдағы сутегтің концентрациясы 50% дейін. Циркуляциялы газдағы парционалды сутектің қысымы -20атм.