- •2 Розробка асктп 10
- •Аналіз об’єкта керування
- •1.1 Фізико-хімічні основи процесу
- •1.2 Опис технологічного процесу та його апаратурне оформлення
- •1.3 Норми технологічного режиму
- •2 Розробка асктп
- •2.1 Вибір та обґрунтування параметрів автоматичного контролю, регулювання та сигналізації
- •2.2 Вибір та обґрунтування методів автоматичного контролю технологічних параметрів
- •2.3 Розробка структурних схем каналів автоматичного контролю та регулювання технологічних параметрів
- •2.4 Вибір комплексу технічних засобів (ктз)
- •2.5 Розробка та опис функціональної схеми автоматизації системи керування
- •Література
1.3 Норми технологічного режиму
Безаварійний режим роботи відділення синтезу, нормальна робота обладнання забезпечується дотриманням норм технологічного режиму, наведених у табл. 1.1.
Умови експлуатації технологічного устаткування:
а) температура навколишнього середовища – від мінус 20 до 50°С;
б) відносна вологість до 100 % при температурі до 35°С;
в) атмосферний тиск від 84 до 106,7 кПа (від 630 до 800 мм рт. ст.);
г) постійна вібрація з частотою до 30 Гц з амплітудою не більше за 0,1 мм;
д) тип навколишнього середовища – вибухонебезпечні пожежонебезпечні зони відкритих промплощадок приміщень класу Д згідно ГОСТ 12.1.011.
Умови експлуатації технічних засобів, що встановлюються в приміщенні на щитах КВП і керування:
а) температура навколишнього середовища – від плюс 5 до 50°С;
б) відносна вологість до 80 % при температурі до 25°С;
в) атмосферний тиск від 84 до 106,7 кПа (від 630 до 800 мм рт.ст.);
г) постійна вібрація з частотою до 30 Гц з амплітудою не більше за 0,1 мм;
д) тип атмосфери II за ГОСТ 15150-69.
Таблиця 1.1 - Норми технологічного режиму
Найменування об’єкта |
Найменування технологічного параметра |
Одиниця вимірювання |
Номінальне значення параметра |
Припустиме відхилення параметра |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
апарат для приготування живильного середовища |
витрата кукурудзяного екстракту |
м3/год. |
за рецептом |
± 2 |
витрата води |
м3/год. |
за рецептом |
± 2 |
|
витрата рослинної олії |
м3/год. |
за рецептом |
± 2 |
|
витрата повітря |
м3/год. |
35 |
± 5 |
|
величина рН |
од. рН |
7,5 |
± 0,3 |
|
рівень концентрату |
% |
20-80 |
± 2 |
|
температура у апараті |
0С |
67 |
± 3 |
|
тиск |
МПа |
0,175 |
± 0,025 |
|
посівний ферментер |
витрата води |
м3/год. |
за рецептом |
± 2 |
витрата повітря |
м3/год. |
35 |
± 5 |
|
рівень посівного розчину |
% |
20-80 |
± 2 |
|
температура у апараті |
0С |
128 |
± 2 |
|
тиск |
МПа |
0,08 |
± 0,03 |
|
робочий ферментер |
витрата води |
м3/год. |
за рецептом |
± 2 |
витрата повітря |
м3/год. |
35 |
± 5 |
|
рівень біомаси |
% |
20-80 |
± 2 |
|
температура у апараті |
0С |
30 |
± 2 |
|
тиск |
МПа |
0,08 |
± 0,03 |
2 Розробка асктп
2.1 Вибір та обґрунтування параметрів автоматичного контролю, регулювання та сигналізації
Система керування процесом повинна забезпечувати досягнення поставленої мети керування за рахунок заданої точності підтримки значень технологічних параметрів у будь-яких умовах виробництва при надійній безаварійній роботі об’єкта автоматизації, а також задовольняти вимогам вибухо- і пожежобезпеки. При цьому важливо, щоб АСКТП була якомога простішою та легкою у експлуатації.
Головною задачею при розробці системи керування є вибір параметрів, що беруть участь у керуванні – параметрів, які необхідно контролювати, регулювати, реєструвати, а також параметрів, які визначають аварійний стан об'єкта.
На етапі вибору параметрів, що характеризують процес, необхідно вибрати ті, які підлягають регулюванню й зміною яких доцільно вносити регулюючий вплив. До параметрів, які необхідно регулювати, відносять наступні:
-
витрату матеріальних потоків – кукурудзяного екстракту, води, олії рослинної, повітря (керуючий вплив наноситься шляхом безпосередньої дії на відповідний матеріальний потік);
-
температура у апаратах (керуючий вплив наноситься шляхом зміни витрати теплоносія – пари гострої);
-
рівень середовища у апаратах (регулююча арматура встановлена на лініях виводу продуктів з апаратів);
-
величина рН концентрату (керуючий вплив вноситься зміною подачі розчину лугу).
Контролю підлягають ті параметри, за значеннями яких здійснюється оперативне керування технологічним процесом. До параметрів контролю відносяться параметри, що підлягають регулюванню, а також наступні параметри:
-
тиск у робочому ферментері;
-
тиск у посівному ферментері;
-
тиск у апараті для приготування живильного середовища.
Сигналізації підлягають ті параметри, відхилення яких від номінальних значень може привести до аварійної ситуації, вибуху, пожежі та ін. До таких параметрів відносяться:
-
рівень заповнення апаратів відповідним середовищем;
-
тиск у робочому ферментері;
-
тиск у посівному ферментері;
-
тиск у апараті для приготування живильного середовища.
Інформаційні функції (контроль, реєстрація та сигналізація відхилень технологічних величин) повинні виконуватись в автоматичному режимі, а функції керування (логічне керування роботою електроприводів насосів, регулювання технологічних параметрів) − в двох режимах: автоматичному та ручному дистанційному.
Задачі контролю та керування процесом, які вирішує система керування, що проектується, витікають з аналізу об’єкту керування та оцінки загального рівня автоматизації технологічного процесу та представлені в табл. 2.1.
Табл. 2.1 – Комплекс задач контролю та керування
Найменування об’єкту |
Найменування технологічних параметрів |
Одиниці виміру |
Номінальне значення |
Інформаційні функції |
Керуючі функції |
|||
контроль |
реєстрація |
сигналізація |
регулювання |
ручне керування |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
апарат для приготування живильного середовища |
витрата кукурудзяного екстракту |
м3/год. |
за рецептом |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
витрата води |
м3/год. |
за рецептом |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
|
витрата рослинної олії |
м3/год. |
за рецептом |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
|
витрата повітря |
м3/год. |
30-40 |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
|
величина рН концентрату |
од. рН |
7,2-7,8 |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
|
рівень концентрату |
% |
20-80 |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
|
температура у апараті |
0С |
65-70 |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
|
тиск |
МПа |
0,15-0,2 |
+ |
- |
+ |
- |
- |
|
посівний ферментер |
витрата води |
м3/год. |
за рецептом |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
витрата повітря |
м3/год. |
30-40 |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
|
рівень посівного розчину |
% |
20-80 |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
|
температура у апараті |
0С |
128 |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
|
тиск |
МПа |
0,05-0,12 |
+ |
- |
+ |
- |
- |
|
робочий ферментер |
витрата води |
м3/год. |
за рецептом |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
витрата повітря |
м3/год. |
30-40 |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
|
рівень біомаси |
% |
20-80 |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
|
температура у апараті |
0С |
30 |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
|
тиск |
МПа |
0,05-0,12 |
+ |
- |
+ |
- |
- |