| |каналами нет) |

|Потребляемый модулем ток от | | |

|источника питания, мА |500 |1060 |

3. Основные решения по автоматизации.

В процессе нитрования пиридона показателем эффективности является

концентрация азотной кислоты в реакторе, и целью управления является её

поддержание на заданном уровне (Скк = Сккзд). Расход пиридона на входе в

реактор определяется предыдущим технологическим процессом и по нему

действуют возмущения, а, следовательно, по нему нельзя регулировать

концентрацию Скк, поэтому изменяют расход азотной кислоты.

Для выполнения материального баланса по жидкой фазе, определяемого

уровнем нитромассы в реакторе, изменяют расход нитромассы в реакторе.

Для выполнения теплового баланса регулируются температуры в реакторе

и в стабилизаторе путём изменения расхода охлаждающей воды на выходе из

рубашки реактора и стабилизатора.

Для обеспечения соотношения перемешивания нитромассы с водой в

стабилизаторе 1:2 используется регулятор соотношения расходов, использующий

в качестве канала управления расход воды на входе в стабилизатор.

Уровень смеси в стабилизаторе поддерживается постоянным путём

изменения расхода готовой смеси на выходе стабилизатора.

При недостаточном разряжении в линии отвода окислов азота (что может

быть вызвано повышением давления в реакторе или неисправностью вакуум-

насоса в линии разряжения) нитромасса из реактора сбрасывается в сбросную

ёмкость.

Система регулирования состоит из 4-х подсистем:

. подсистема контроля

контролируются: концентрация азотной кислоты в нитромассе,

температуры охлаждающей воды на выходах реактора и стабилизатора,

нитромассы и смеси в аппаратах, уровни нитромассы в реакторе, смеси в

стабилизаторе и воды в сбросной ёмкости, расход нитромассы на входе

стабилизатора, пиридона на входе реактора, давление в линии отвода окислов

. подсистема контроля

регулируются: концентрация азотной кислоты в нитромассе, температуры

в реакторе и в стабилизаторе, уровни нитромассы в реакторе, смеси в

стабилизаторе и воды в сбросной ёмкости, расход воды в стабилизатор

. подсистема сигнализации

сигнализируются: отклонение концентрации азотной кислоты в

нитромассе, отклонение температур в реакторе и в стабилизаторе от заданных,

аварийно-опасная ситуация (повышение давления в реакторе либо отсутствие

разряжения в линии отвода окислов азота)

. подсистема защиты

при отсутствии подачи одного из компонентов прекращается подача и

второго, при возникновении опасности взрыва реактора нитромасса

сбрасывается в сбросную ёмкость, при недостаточном разряжении в линии

отвода окислов азота нитромасса сбрасывается в сбросную ёмкость (во

избежание попадания окислов азота в цех)

На чертеже функциональной схемы автоматизации процесса нитрования

пиридона (КП. ПСА.891.А2.01) представлена структура технологического

процесса, а так же оснащение его приборами и средствами автоматизации.

Схема состоит из девяти контуров регулирования.

Контур 1

(регистрация и регулирование концентрации азотной кислоты в нитромассе

Скк по расходу азотной кислоты Gк, сигнализация существенных отклонений;

компенсация возмущений по Gп)

Концентрация азотной кислоты в нитромассе определяется первичным

преобразователем АЖК-3101 (поз. 1а), устанавливаемым на байпасе

трубопровода. Унифицированный сигнал 4…20 мА с него поступает на

регистратор А542М и на контроллер Matsushita FP-2. Расход пиридона с

уксусным ангидридом измеряется с помощью преобразователя РЭН-1 (поз. 1б),

откуда поступает на регистратор А542М и, также, на контроллер. В

контроллере реализован комбинированный регулятор с подключением

компенсатора на вход регулятора. Управляющий сигнал с контроллера поступает

на блок ручного управления БРУ-42 (поз. SA1), с помощью которого можно

выбрать режим управления: автоматическое управление с помощью МПК или

ручное дистанционное с помощью переключателей “больше”, “меньше”. Далее

управляющий сигнал поступает на бесконтактный пускатель ПБР-2М (поз.1ж),

который с помощью этого маломощного управляющего сигнала обеспечивает

коммутацию цепей управления исполнительного механизма МЭО-90 (поз. 3),

который в свою очередь воздействует на регулирующий орган. Сигнализация

осуществляется с помощью сигнальных ламп, расположенных на щите, и

включаемых схемой сигнализации (см. КП.ПСА.891.А2.03).

Контур 2, 7

(регистрация и регулирование температуры ?1 в реакторе по подаче

охлаждающей воды Gхл1, температуры ?2 в стабилизаторе по подаче охлаждающей

воды Gхл2 и сигнализация существенных отклонений)

Температуры в реакторе и стабилизаторе измеряются термопарами ТХК-104

(поз. 2а, 7а), имеющих НСХ «L»; сигнал с них поступает на самопишущие

миллиамперметры А542М и на аналоговые входы контроллера. Управляющие

сигналы с контроллера поступают на блоки ручного управления БРУ-42 (поз.

SA2, SA7) и, далее, на бесконтактные реверсивные пускатели ПБР-2М (поз. 2в,

7в), которые с помощью этого маломощного управляющего сигнала обеспечивают

коммутацию цепей управления исполнительных механизмов МЭО-90 (поз. 3, 15),

которые в свою очередь воздействуют на регулирующие органы. При

существенных отклонениях температур подаётся сигнал на соответствующий

контактор в схеме сигнализации, вследствие чего зажигается сигнальная

лампа.

Контуры 3, 4, 6

(регулирование уровня h нитромассы в реакторе по отбору нитромассы

Gвых, уровня воды hв в сбросной ёмкости по подаче воды Gв1, регистрация

уровня в стабилизаторе hсм по отбору готовой смеси Gсм)

Уровень в реакторе, стабилизаторе и сбросной ёмкости определяется

буйковым уровнемером LT-100 (поз. 3а, 4а, 6а) с унифицированным выходным

сигналом 4…20 мА. Выходной сигнал с первичных преобразователей передаётся

на самопишущие миллиамперметры А542М и на аналоговые входы МПК. Управляющие

сигналы с МПК поступают на блоки ручного управления БРУ-42 (поз. SA3, SA4,

SA6) и, далее, на бесконтактные пускатели ПБР-2М (поз. 2в), которые с

помощью этих маломощных сигналов обеспечивают коммутацию цепей управления

исполнительных механизмов МЭО-90 (поз. 7, 9, 13), который в свою очередь

воздействует на регулирующие органы.

Контур 5

(регулирование концентрации готовой смеси в стабилизаторе по подаче

воды Gв2)

Задачей данного контура является обеспечение требуемого соотношения

расходов воды и нитромассы на входе стабилизатора (1:2). Для этого, с

помощью диафрагмы ДК16 (поз. 5а), соединённой импульсными трубками с

измерительным преобразователем Сапфир-22ДД (поз. 5б), измеряется расход

нитромассы на входе стабилизатора. Выходной сигнал (4…20 мА) с

преобразователя поступает на регистратор А542М и, также, на контроллер. В

контроллере формируется управляющий сигнал, обеспечивающий расход воды на

входе стабилизатора в ДВА раза больший расхода нитромассы. Этот сигнал

поступает на блок ручного управления БРУ-42 (поз. SA5) и на бесконтактный

реверсивный пускатель ПБР-2М (поз. 5в)

Контур 8

(блокировка, контроль и сигнализация разряжения в линии отвода

окислов азота P)

В процессе функционирования реактор требует отвода опасных для

здоровья окислов азота. Для этого используется вакуумная линия отвода

окислов, разрежение в которой не должно быть выше 600 гПа. Это разрежение

измеряется преобразователем вакуума Метран-22ДВ, соединённым с

трубопроводом (линией отвода) импульсной трубкой. Унифицированный сигнал с

преобразователя поступает на самопишущий миллиамперметр А542М и на

контроллер, формирующий сигналы блокировки (подаваемый на магнитный

пускатель ПМЕ-121 (поз. 8в)) и сигнализации для срабатывания аварийной

сирены. Магнитный пускатель, в свою очередь, коммутирует цепь управления

электромагнитного клапана ЭМК (поз. 17), открывающего сбросный трубопровод,

соединяющий реактор со сбросной ёмкостью.

Контур 9

(контроль температур охлаждающей воды после реактора ?хл1 и после

стабилизатора ?хл2)

Контроль температуры хладоагента на выходе охлаждаемого объекта

осуществляется с целью перегрева последнего. Температуры охлаждающей воды

на выходах реактора и стабилизатора измеряются термометрами сопротивления

(выходной сигнал 4…20мА), подключенными к двухканальному регистратору А542М

и параллельно к контроллеру.

4. Разработка принципиальной схемы автоматизации.

Принципиальные схемы автоматизации предназначены для отражения

взаимосвязей между приборами, средствами автоматизации и вспомогательными

элементами, входящими в состав системы автоматизации, с учетом

последовательности их работы и принципа действия.

Принципиальные схемы составляются, исходя из заданных алгоритмов

функционирования систем контроля, регулирования, управления, сигнализации и

управления.

На принципиальной схеме в условном виде нанесены приборы, аппараты,

средства связи между элементами, блоками и модулями этих устройств. Схема

изображена на листе формата А2 (см. прил. КП.891.А02.01).

5. Компоновка средств автоматизации на щитах.

Щиты и пульты предназначены для размещения приборов, средств

автоматизации, аппаратуры управления, сигнализации, защиты, питания,

коммутации и т.п. Щиты и пульты располагаются в производственных и

специальных щитовых помещениях (операторских, диспетчерских и т.п.).

Щит изображен на листе формата А2 (см. прил. КП.891.А02.03). При

компоновке средств автоматизации был использован двухсекционный щит

ЩШК–2–ЗП-1-1000х1000–УЧ-РОО–ОСТ 3613-76

6.Построение электрических схем автоматизации.

Принципиальные электрические схемы (ПЭС) включают:

. схему сигнализации;

. схему управления.

Схемы выполнены без соблюдения масштаба и действительного

пространственного расположения элементов.

На ПЭС управления отражена схема организации регулирования соотношения

расходов путём изменения подачи воды.

Технологическая сигнализация в данной работе служит для контроля

безопасности рабочих цеха и выполнения технологического регламента. Схема

сигнализации обеспечивает подачу световых и звукового сигнала, съем

звукового сигнала, проверку исправности средств сигнализации.

ПЭС изображены в приложении на листе формата А2 (КП.891.А02.02).

7.Схемы внешних проводок.

Схема соединений внешних проводок — это комбинированная схема, на

которой показаны электрические и трубные связи между приборами и средствами

автоматизации, установленными на технологическом оборудовании, вне щитов и

на щитах.

Схема подключения внешних проводок выполнена на формате А2 (см. прил.

КП.891.А02.04).

Список использованной литературы:

Проектирование систем автоматизации технологических процессов:

Справочное пособие / А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев;

Под ред. А.С. Клюева. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 464 с.

Емельянов А.И., Капник О.В. Проектирование систем автоматизации

технологических процессов: Справочное пособие. - М.: Энергоатомиздат, 1983.

- 400 с.

Промышленные приборы и средства автоматизации: Справочник / В.В.

Баранов, Т.Х. Беановская, В.А. Бек и др.; Под общ. ред. В.В. Черенкова.

- Л.: Машиностроение, 1987. - 847 с.

Шувалов В.В., Огаджанов Г.А., Голубятников В.А. Автоматизация

производственных процессов в химической промышленности. - М.: Химия, 1991.

- 480 с.

Методические указания №№ 450, 387, 397, 571.

-----------------------

Пиридон

Gп, ?п, Срп

4

В линию

разряжения

М

На кристаллизацию

Gсм, ?см, Срсм

3

Вода

2

Вода

Gхл2

Нитромасса

Gвых, ?вых, Скк, Срвых

М

М

Вода

G0

Вода

Gхл, ?хлн, Срхл

1

Азотная кислота

Gк, ?к, Скн, Срк

4

Страницы: 1, 2