Дипломная работа: Автоматизированные системы управления производственно-технологическими процессами (на примере АО «Грасис»)

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
60
Азот газообразный чистый в качестве затворного газа с концентрацией
по кислороду 0,0001 % об. при температуре 28°C и давлении 0,61 МПа (6,1
кгс/см2) с расходом 200 нм3/час.
Кислород газообразный отбросной с концентрацией по кислороду 99,6
% об. При температуре 28°C и давлении 0,169 МПа (1,69 кгс/см2) расходом 225
нм3/час.
Кислород газообразный продукционный с концентрацией по кислороду
99,6 % об. при температуре 28°C и давлении 3,08 МПа (30,8 кгс/см2) с
расходом 8600 нм3/час (в зависимости от режима).
После расширения в турбодетандерном агрегате поз. Х3471 воздух при
давлении 0,65 МПа (6,5 кгс/см2) и температуре конденсации (минус162°C)
после частичного (ориентировочно 0,4% в зависимости от режима) ожижения
поступает в сепаратор поз. D3432. [28]
Жидкая фаза после сепаратора поз. D3432 расходом ориентировочно
0,03 нм3/час (гарантийный режим) или 123 нм3/час (режим 2) смешивается с
потоком кубовой жидкости после переохладителя поз. Е3316 и подаётся на 73
тарелку колонны ректификационной верхней поз. Т3212. [28]
Паровая фаза после сепаратора поз. D3432 с расходом 34424 нм3/час (в
зависимости от режима) смешивается с потоком воздуха после теплообменника
и поступает в нижнюю часть колонны ректификационной нижней поз.
Т3211. [28]
Разработаем техническое задание на проектирование АСУ ТП
разделения атмосферного воздуха:
1) Разрабатываемая АСУ ТП предназначена для:
автоматического контроля и управления в реальном масштабе
времени технологическими процессами разделения атмосферного воздуха;
обеспечения безопасности и управляемости, как в нормальных, так и в
переходных и предаварийных условиях функционирования, а также защиту или
остановку автоматизируемого производства при угрозе аварий;
61
непрерывного автоматического контроля и сигнализации наличия
загазованности воздушной среды производственных зон по НКПР (20 % и 50
%).
2) Подлежащими автоматизации являются следующие функции:
управляющие;
информационные;
вспомогательные;
функции безопасности.
3) Конечной целью создания системы является создание
автоматизированной системы управления непрерывными технологическими
процессами разделения атмосферного воздуха с высоким уровнем
функциональной надежности.
4) Подцелями создания АСУ ТП разделения атмосферного воздуха:
получение необходимых по количеству и качеству конечных
продуктов при минимизации технологических и трудовых затрат;
надежность работы и безопасность эксплуатации;
защита технологического оборудования от аварий;
повышение стабильности ведения технологических процессов;
повышение технического уровня и качества управления, улучшение
условий труда персонала.
5) Достижение цели обеспечивается благодаря:
повышению точности поддержания технологических режимов при
помощи автоматических систем регулирования и применения современных
средств автоматизации и обработки информации;
автоматическому контролю над действиями оперативно-
технологического персонала, запрету несанкционированных и ошибочных
действий персонала;
минимизации вероятности развития аварийных ситуаций, их
распознавания и парирования с помощью системы противоаварийной защиты;
62
аппаратной и программной избыточности, резервирования критичных
для функциональной безопасности компонентов системы;
снижению трудозатрат оперативно-технологического персонала;
автоматизации функций контроля и управления технологическими
процессами и оборудованием;
улучшению условий труда за счет централизации управления
процессом с рабочих мест оперативно-технологического персонала,
разнообразного и удобного представления информации;
стабилизация эксплуатационных показателей технологического
оборудования и режимных параметров технологического процесса.
6) Должна быть реализована функция программного и логического
управления технологическим процессом, осуществляемая за счет решения
задач программно-логического и дистанционного управления в реальном
масштабе времени, таких как минимизация вероятности развития аварийных
ситуаций, их распознавания и парирования с помощью системы
противоаварийной защиты.
7) Функция управления системой доступа, должна быть реализована
путем разграничения прав доступа, защитой от несанкционированного доступа
к базе данных и программному обеспечению, его порчи или останова работы в
результате некорректных действий оператора-технолога.
8) Функция распределения информационных потоков и сетевых
ресурсов, должна осуществляться за счет решения задачи организации
информационной связи между компонентами различных уровней АСУ ТП.
9) Функция управления базой данных, должна осуществляться за счет
решения следующих задач:
хранение состава и структуры КТС АСУ ТП;
хранение настроек и параметров программного обеспечения;
хранение текущего состояния технологического оборудования и
параметров технологического процесса;
63
хранение истории состояний технологического оборудования и
изменений параметров технологического процесса;
надежное сохранение данных при авариях электроснабжения и отказе
блоков и модулей КТС.
10) Функция сбора и первичной обработки информации, должна
осуществляться за счет опроса аналоговых и дискретных датчиков с периодом
опроса переменных для системы управления (СУ) равным 1 с, и для системы
ПАЗ равным 0,1с, фильтрацию сигналов от высокочастотных помех и
выбросов, выделение достоверной входной информации, масштабирование и
перевод в действительные значения в соответствии с градировочными
характеристиками аналоговых измерительных элементов, с последующей
логической обработкой и анализом.
11) Диагностика состояния технических средств АСУ ТП:
автоматическая диагностика состояния элементов системы;
автоматическая диагностика измерительных каналов;
автоматическая диагностика сетевых компонентов.
12) Функция представления информации оперативному персоналу и
руководству, удобной для восприятия оперативной информации о текущем
состоянии технологического процесса и оборудования должна осуществляться
в виде мнемосхем, графиков, гистограмм, таблиц.
13) Реализация функции представления информации оперативному
персоналу и руководству должна осуществляться за счет решения следующих
задач:
вывод, по запросу оператора, удобной для восприятия оперативной
информации о текущем состоянии технологического процесса и оборудования
в виде мнемосхем, графиков, гистограмм, таблиц;
формирование и печать системных отчетов, хронологических
перечней технологических и системных событий;
формирование и печать отчетов о предаварийных ситуациях;
64
выдача сигнализации достижения предаварийных и
предупредительных значений.
На видеокадрах отображается информация различного характера:
о состоянии технологического оборудования;
о состоянии технологических процессов;
об изменении значений технологических параметров во времени на
заданном интервале;
об отклонении технологических параметров от регламентных норм.
В отчетах в хронологической последовательности регистрируются
данные о состоянии технологического оборудования и технических средств,
действиях оператора, возникновении предаварийных ситуаций, нарушениях
технологического процесса, отклонениях параметров за допустимые пределы и
т.д.
Во второй главе выпускной квалификационной работы рассмотрены
структура, функции и особенности проектирования АСУ ТП разделения
атмосферного воздуха, получены следующие авторские выводы:
1) Технологический процесс разделения воздуха основан на методе
глубокого охлаждения (низкотемпературной ректификации);
2) Установка разделения воздуха работает по циклу среднего давления с
турбодетандером, колонной двукратной ректификации (получение азота и
кислорода) и блоком очистки аргона;
3) Технологическая схема производства разделения воздуха состоит из
узловых блоков и схем, для каждой из которых определен метод
автоматизации.
Проведенные исследования и полученные авторские выводы позволяют
перейти к разработке и внедрению системы управления технологического
процесса разделения атмосферного воздуха АО «Грасис».
Источник: https://baza.diplomsite.ru/previewfile/2529