АСУ ТП приготовления водо-спиртовой смеси

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист



КП-2068102-220301-05-671-2011-ПЗВведение



Особенности и преимущества разрабатываемой автоматизированной системы управления технологическим процессом приготовления водо-спиртовой смеси:

возможность получения водно - спиртовой смеси в потоке заданной крепости без дополнительного емкостного оборудования.

охлаждение водно - спиртовой смеси в потоке до заданной температуры высоко эффективным пластинчатым разборным теплообменником.

все процессы управляются с одной панели управления.

насосное оборудование, снабжено частотными преобразователями

высокоточные массовые расходомеры

малый внутренний объём модуля (снижаются потери спирта)

статический миксер, обеспечивающий полное смешивание спирта и воды

стабильность свойств продукта на протяжении всего цикла работы

технологические компоненты ведущих мировых производителей.




Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист



КП-2068102-220301-05-671-2011-ПЗ1. Описание технологического процесса как объекта управления, в т. ч. воздухоотделителей (латерна), статического миксера, теплообменника.



Описание процесса, как объекта управления



Спирт и вода подаются центробежными насосами из емкостей хранения ЕН1 и ЕН2 на установку. Проходя через отделители воздуха, потоки жидкостей освобождаются от воздуха, негативно влияющего на работу установки и качество полученного продукта.

После соединения потоков спирта и воды, они проходят через статический миксер, где достигается полное перемешивание потоков.

На выходе из статического фильтра установлен поточный оптический спиртометр который измеряет крепость водо-спиртовой смеси. Сигналы с прибора поступают в систему управления, которая согласовывает работу регулирующих клапанов таким образом, чтобы обеспечить заданную крепость водо-спиртовой смеси.

Далее водо-спиртовая смесь охлаждается до заданной температуры (14°С) в пластинчатом разборном теплообменнике. Температура охлаждения регулируется автоматически, клапаном с пневмоэлектрическим приводом, изменяющим поток теплоносителя в соответствии с сигналом, поступающим с контроллера.

Готовая водо-спиртовая смесь подается в напорную емкость центробежным насосом, который управляется с общего контроллера модуля.











Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист



КП-2068102-220301-05-671-2011-ПЗ1.2.	Описание основных аппаратов процесса, как объекта

управления



Объектом управления является технологический процесс смешение воды и спирта с последующим охлаждением водо-спиртовой смеси в теплообменнике до заданной температуры. В процессе смешение воды и спирта, охлаждением водо-спиртовой смеси она проходит ряд аппаратов таких как:

	ЕН1, ЕН2 - емкости хранения воды и спирта;

	КН1, КН2 – деаэрационные латерны;

	СМ – статический миксер;

	ТО – теплообменник.

Необходимо: В емкостях ЕН1, ЕН2 осуществлять контроль уровня воды и спирта, соответственно. В деаэрационных латернах КН1, КН2 осуществлять освобождение воды и спирта от воздуха и регулировать уровень, соответственно. В статическом миксере СМ осуществлять регулирование концентрации водо – спиртовой смеси. В теплообменнике ТО осуществлять регулирование температуры водо-спиртовой смеси.


Анализ контролируемых, регулируемых и сигнализируемых параметров технологического процесса. Определение числа точек ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов.

Анализ специфики технологического процесса и тех требований которые к нему предъявляются, позволил определить основные технологические параметры, а также их значимость в АСУ. К регулируемым параметрам можно отнести следующие:

	уровень в деаэрационных латернах КН1, КН2;

	соотношение расходов воды и спирта;

	температура на выходе из теплообменника;

	Работа насосов Н1, Н2, Н3.

Причина выбора именно этих параметров в качестве регулируемых -эти технологические параметры непосредственно влияют на качество продукта и безопасность протекания процесса.

Контролируемым параметром процесса является уровень в емкостях ЕН1, ЕН2

Шифр Агрегата

Наименование параметра исследуемой среды

Размерность

Функции

Тип датчика

Диапазон измерений











min

max

1

2

3

4

5

6

7

LI

1a

уровень

м

измерение



0

10

LI

2a

уровень

м

измерение



0

10

Кл

1д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

1

Кл

2д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

1



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист



КП-2068102-220301-05-671-2011-ПЗКонтролируемым параметром процесса является запуск насосов Н1, Н2

Шифр Агрегата

Наименование параметра исследуемой среды

Размерность

Функции

Тип датчика

Диапазон измерений











min

max

1

2

3

4

5

6

7

Кл

1д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

1

Кл

2д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

1

М1

Н1

производительность

м3/ч

исп. мех.



0

10

М2

Н2

производительность

м3/ч

исп. мех.



0

10



Контролируемым параметром процесса является заполнение деаэрационных латерн КН1, КН2

Шифр Агрегата

Наименование параметра исследуемой среды

Размерность

Функции

Тип датчика

Диапазон измерений











min

max

1

2

3

4

5

6

7

PI

3а

давление

МПа

измерение



0

0,03

PI

4а

давление

МПа

измерение



0

0,03

Кл

3д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

1

Кл

4д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

1

Контролируемым параметром процесса является уровень в деаэрационных латернах КН1, КН2

Шифр Агрегата

Наименование параметра исследуемой среды

Размерность

Функции

Тип датчика

Диапазон измерений











min

max

1

2

3

4

5

6

7

LI

5a

уровень

м

измерение



0

10

LI

6a

уровень

м

измерение



0

10

Кл

5д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

1

Кл

6д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

1



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист



КП-2068102-220301-05-671-2011-ПЗКонтролируемым параметром процесса является концентрация водо – спиртовой смеси в статическом миксере СМ

Шифр Агрегата

Наименование параметра исследуемой среды

Размерность

Функции

Тип датчика

Диапазон измерений











min

max

1

2

3

4

5

6

7

QI

9a

концентрация

%

измерение



40

44

Кл

9д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

50

Контролируемым параметром процесса является температура водо – спиртовой смеси в теплообменнике ТО

Шифр Агрегата

Наименование параметра исследуемой среды

Размерность

Функции

Тип датчика

Диапазон измерений











min

max

1

2

3

4

5

6

7

ТI

12a

температура

0С

измерение



14

16

Кл

12д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

20





Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист



КП-2068102-220301-05-671-2011-ПЗКонтролируемым параметром процесса является запуск насоса Н3

Шифр Агрегата

Наименование параметра исследуемой среды

Размерность

Функции

Тип датчика

Диапазон измерений











min

max

1

2

3

4

5

6

7

Кл

6д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

1

Кл

9д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

50

Кл

12д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

20

М3

Н3

производительность

м3/ч

исп. мех.



0

10



Контролируемым параметром процесса является давление за насосом Н3

Шифр Агрегата

Наименование параметра исследуемой среды

Размерность

Функции

Тип датчика

Диапазон измерений











min

max

1

2

3

4

5

6

7

PI

11а

давление

МПа

измерение



0

0,03

Кл

11д

сечение

м2/ м2

Клапан



0

1



	3. Определение числа точек ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов

	

Из выше представленного анализа контролируемых, регулируемых и сигнализируемых параметров технологического процесса приготовления водо – спиртовой смеси определяем число точек ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов:

- число точек ввода аналоговых сигналов	11

- число точек вывода аналоговых сигналов	12

- число точек ввода дискретных сигналов	7

- число точек вывода дискретных сигналов	11