
- •1. Введение
- •2. Описание технологического процесса
- •3. Разработка системы управления технологическим процессом
- •3.1 Постановка задачи управления технологическим процессом
- •3.2 Выбор и описание структурной схемы системы управления
- •3.3 Выбор и описание комплекса технических средств автоматизации
- •3.4. Описание функциональной схемы автоматизации технологического процесса
- •3.5 Определение технологических параметров подверженных контролю, сигнализации и защите.
- •3.6 Обоснование выбора и описание комплекса технических средств автоматизации. Измерение температуры
- •Измерение давления
- •Измерение расхода
- •Измерение уровня
- •Выбор регулирующего органа и исполнительного механизма
- •4.Описание алгоритмов сбора, первичной обработки информации и циклического опроса датчиков.
- •4.1. Алгоритм циклического опроса датчиков
- •4.2. Задачи первичной обработки информации
3.5 Определение технологических параметров подверженных контролю, сигнализации и защите.
Основной задачей при автоматизации разложения диметилдиоксана является максимизация получения конечного продукта(масляного слоя) для дальнейшего выделения из него изопрена. Количество продукта на выходе зависит от расхода исходного сырья, температуры в зоне реакции и активности катализатора.
При разработке системы автоматизации необходим:
1. Контроль, поддержание и сигнализация технологических параметров, задающих режимы работы технологического оборудования.
2. Контроль режимов работы вспомогательного оборудования.
3.6 Обоснование выбора и описание комплекса технических средств автоматизации. Измерение температуры
В настоящее время в нефтехимической промышленности широкое применение нашли средства измерений температуры, классификация которых в зависимости от используемого термометрического свойства и диапазона измерения:
1. Манометрические термометры – термометрическое измерение давления рабочего вещества при постоянном объеме:
- газовые -150600 ,°С;
- жидкостные -150600,° С;
- конденсационные -50350 ,°С.
2. Термоэлектрические преобразователи (термопары) – работа их основана на термоэлектрическом эффекте (термоЭДС), возникновении электрического тока замкнутой цепи состоящей из двух разнородных проводников имеющих разную температуру в местах спаев. Диапазон измерения температур зависит от используемых термопар и варьируется в пределах -2002200, °С.
3. Термопреобразователи сопротивления – принцип действия основан на изменении электрического сопротивления за счет изменения температуры проводников:
- металлические терморезисторы (Никель, Платина, Медь) -2601100, °С;
- полупроводниковые терморезисторы (Марганец, магний, оксиды меди, кобальт и т.п.) -240300, °С.
4. Пирометры излучения – принцип действия основан на изменении теплового излучения веществ:
- квазимонохроматические 7006000, °С;
- спектрального отношения 14002800, °С;
- радиационные 503500, °С.
Из выше перечисленных промышленных средств измерения температуры для нашей системы были выбраны – термопреобразователи сопротивления. Терморезисторы надежно измеряют температуру в пределах от —260 до +1100, °С, имеют стандартную градуировку, что делает их взаимозаменяемыми (т. е. возможность работы с одним и тем же измерительным прибором, без подгонки шкалы, с разными термопреобразователями одной градуировки.)
В данное время интеллектуальные датчики температуры, основанные на термопреобразовании сопротивления, представляет на рынке следующий ряд фирм:
1) ООО «Endress+Hauser»;
2) ЗАО «Метран»;
3) «Anton Paar»;
4) «ТехноЛайн»;
5) Промышленная группа «ESMA»;
6) ЗАО «ПромИнжиниринг».
Проанализировав предложенный данными фирмами ассортимент, в качестве датчиков температуры, был выбран датчик Метран-286, компании ЗАО «Метран»:
Выходной сигнал 4-20мА/HART
Диапазон измерения -50…+500, °C;
Погрешность измерения ±0,15.
Градуировка Pt100
Преимущества:
1.Высокая надежность в тяжелых промышленных условиях за счет корпуса с вторичной защитной оболочкой и защищенным электронным блоком;
2.Дисплей имеет опции отображения измеряемого значения в цифровом формате в различных режимах;
3.Возможность отображения нескольких параметров;
4.Возможность подключения сдвоенных датчиков, например, 2 Pt100;
5.Регистрация минимальных и максимальных значений процесса;
6.Мониторинг датчика: информация о поломке, резервная копия данных датчика, дрейф контрольной точки и мониторинг коррозийного износа предотвращает аварийный ситуации и упрощает обслуживание;
7.Мониторинг напряжения для наивысшей степени надежности измерительного процесса (HART);
8.Математические функции для вычисления перепадной и средней температуры, что придает универсальность применения;
9.Управление, визуализация и обслуживания с помощью ПК;
10.Гальваническая изоляция;
11.Устойчивость к атмосферным воздействиям;
12.Искробезопасное исполнение;
13.Встроенное подавление переходных колебаний (защита от сигнала помехи).