Содержание
Введение
1. Краткое описание технологического процесса
2. Выбор параметра регулирования и контроля.
Выбор главного контура
3. Описание всех регулируемых и измеряемых параметров, в каких диапазонах измеряются. Функциональная схема
4. Выбор технических средств автоматики. Формирование бланка
заказов. Схема подключения. Составить спецификацию
5. Расчет РО
6. Схема электрическая принципиальная
Заключение
Список литературы
Введение
Управление каким-либо объектом – это процесс воздействия на него с целью обеспечения требуемого течения процесса в объекте или требуемого изменения его состояния. Управление без участия человека называется автоматическим управлением.
Техническое устройство, с помощью которого осуществляется автоматическое управление объекта, называется управляющим устройством, а система управления совместно с объектом образует автоматическую систему управления.
Развитие технических средств автоматизации (ТСА) является сложным процессом, в основе которого лежат интересы автоматизированных производств потребителей с одной стороны и возможностей предприятия производителя с другой. Стимулом является повышение эффективности работы производств потребителей за счет внедрения новой техники автоматизации.
Развитие ТСА можно разделить на три характерных периода:
- начальный этап;
- этап комплексной автоматизации и механизации;
- этап автоматических систем управления
По виду энергии носителя сигнала канала связи применяемой для приема, выдачи и обмена информацией различают следующие ветви устройств:
- электрическая ветвь (ЭВ);
- гидравлическая ветвь (ПВ);
- пневматическая ветвь (ГВ);
- комбинированная ветвь (КВ).
Наиболее универсальной является электрическая ветвь. Её приборы и устройства обладают высокой чувствительностью, быстродействием, обеспечивают дальность связи и большую ёмкость передаваемой информации.
Автоматизация приводит к улучшению основных показателей эффективности производства: увеличению количества, улучшению качества и снижению себестоимости выпускаемой продукции, повышению производительности труда. Внедрение автоматических устройств обеспечивает высокое качество продукции, сокращение брака и отходов, уменьшение затрат сырья и энергии, уменьшение численности основных рабочих, снижение капитальных затрат на строительство зданий (производство организуется под открытым небом), удлинение сроков межремонтного пробега оборудования.
1. Описание технологического процесса
Абсорбцией называется процесс поглощения газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидкими поглотителями (абсорбентами).
Различают физическую абсорбцию и хемосорбцию. При физической абсорбции растворение газа в жидкости не сопровождается химической реакцией или влиянием этой реакции на скорость процесса можно пренебречь.
Физическая абсорбция в большинстве случаев обратима. На этом свойстве абсорбционных процессов основано выделение поглощенного газа из раствора – десорбция.
Сочетание абсорбции с десорбцией позволяет многократно применять поглотитель и выделять поглощенный компонент в чистом виде. Во многих случаях проводить десорбцию не обязательно, так как абсорбент и абсорбтив представляют собой дешевые или отбросные продукты, которые после абсорбции можно вновь не использовать (например, при очистке газов).
В промышленности процессы абсорбции применяют главным образом для извлечения ценных компонентов из газовых смесей или для очистки этих смесей от вредных примесей.
Абсорбционные процессы широко распространены в химической технологии и являются основной технологической стадией ряда важнейших производств ( производство неорганических кислот; абсорбция различных компонентов из коксового газа; абсорбция паров различных углеводородов из газов нефтепереработки и т.п.). Кроме того абсорбционные процессы являются основными процессами при санитарной очистке выпускаемых в атмосферу отходящих газов от вредных примесей ( очистка топочных газов от SO2; очистка от фтористых соединений газов при производстве минеральных удобрений).
При абсорбции содержание газа в растворе зависит от свойств газа и жидкости, давления, температуры, и свойств газовой фазы (парциального давления растворяющего газа в газовой смеси).
2 Выбор параметров контроля и регулирования. Выбор главного контура
Основной регулирующей величиной в процессе абсорбции является концентрация определенного компонента в полученном продукте или содержание в нем примесей, которые я буду определять при помощи оптико-акустического газоанализатора.
Положение рабочей линии зависит от начальной и конечной концентрации компонента в обеих фазах, а положение равновесной линии – от температуры и давления в аппарате. Из этого следует, что концентрация извлекаемого компонента в обеденной смеси зависит от его начальных концентраций в газовой и жидких фазах, от расхода поступающей газовой смеси, от относительного расхода абсорбента, а также от температуры и давления в абсорбере.
Температуру я буду измерять при помощи термопреобразователя с
унифицированным выходным сигналом 4…20 мА серии ТСПУ Метран – 276.
Расход в трубопроводе буду измерять при помощи кориолисового расходомера серии Метран – 360.
Давление в абсорбере буду измерять при помощи датчика давления фирмы КОРУНД-ДД-101.
Также требуется измерять и регулировать уровень жидкости в абсорбере. Измерять его будем при помощи дифмонометра серии Метран-100.
Регулировать в процесс абсорбции будем уровень, давление, температуру и расход абсорбента. Для регулирования используем электрический привод прямоходовой фирмы SAUTER. Данный привод включает в себя преобразователь и регулирующий орган.
В качестве главного контура возьмем контур регулирования давления в абсорбере с помощью расхода. Опишем этот контур по подробней. Давление будем измерять при помощи датчика КОРУНД-ДД-101, который питается от 24 В постоянного напряжение. На выходе из датчика получаем получаем унифицированный токовый сигнал 4…20 мА, который поступают на наш регулятор, где сигнал преобразуется при помощи ПИД закона. На выходе из регулятора получаем токовый сигнал 4…20 мА, который поступает на исполнительный механизм, в нашем случае эта AVF 234S SUT Привод Клапана с Возвратной Пружиной.
3 Описание всех регулируемых и измеряемых параметров
В нашем технологическом процессе я измеряю и регулирую один из таких параметров как температура. Температуру измеряю свежего абсорбента, насыщенного газа, обедненного газа, насыщенного абсорбента. Где предел измерения температуры составляет 60℃, 18℃, 25℃ и 30℃ соответственно, а допустимое отклонение составляет ±5%.
Следующим параметром подлежащему контролю и регулированию является расход. В данном процессе я измеряю расход насыщенного газа, который равен 9300 м3/ч с допустимым отклонением 2%. Также измеряю расход обедненного газа, который равен 7800 м3/ч с допустимым отклонением 4%. И расход насыщенного абсорбента равного 2800 м3/ч с отклонением 5% от желаемой величины. А измерению и регулированию подлежит расход свежего абсорбента равного 2850 м3/ч с отклонением от желаемого значения в 3%.
Один из важнейших параметров является концентрация насыщенного, обедненного газа, а также концентрация насыщенного абсорбента которые равны 10%, 1.5% и 40% соответственно. Допустимое отклонение всех значений равно ± 0,5%.
Для благополучного протекания процесса абсорбции необходимо также регулировать давление в абсорбере и уровень жидкости в нем. Давление в абсорбере должно колебаться в диапазоне от 0,388 до 0,412 МПа, а уровень от 0,315 до 0,385 м
Каждый параметр измеряется определенным датчиком, при этом датчики подобраны так, чтобы сигнал на выходе из него был 4…..20 мА. Далее сигнал попадает на регулятор где в соответствие с ПИД- законам осуществляется регулирование и из датчика сигнал поступает на исполнительный механизм который в свою очередь перемещает шток регулирующего органа изменяя при этом расход вещества для поддержания процесса в заданных условиях.
Составим таблицу в которой опишем каждый элемент в соответствие с установленными требованиями:
| Позиция на функциональной схеме | Параметр | Прибор | Тип прибора | Диапазон измерения | Техническая характеристика |
| 1-1 | ТE | Термопреобразователь сопротивления ТСПУ Метран-276 | ТСПУ Метран-276 | 0 – 100°C | НСХ - 100М Линейная зависимость Погрешность 0,5% Длинна монтажной части 500мм; |
| 1-2 2-2 3-2 | TIR FIR QIR | Вторичный прибор Прибор измерения, регистрации, сигнализации | Метран-620 | --- | входной сигнал 4-20 мА |
| 4-2 5-2 6-2 7-2 | TIC LIC PIC FIC | ПИД- регулятор | JUMO DICON 400/500 | --- | Кол-во аналоговых входов – 4 (4-20 мА) выходов – 4 (4-20 мА) |
| 3-1 | FE | Расходо- мер кориолисо- вый | Метран- 360 | 33-11161 м3/ч | Погрешность измерения (%);±0,5; Выходной сигнал 4-20 мА |
| 7-1 | LE | диф. монометр | Метран 100-дд | ---------- | Погрешность измерения ±0,1% Выходной сигнал 4-20 мА |
| 6-1 | PE | датчик давления | Корунд-ДД-105 | до 4 МПа | Погрешность измерения ±0,5% Вых сигнал 4-20мА |
| 2-1 | QE | Газоанализатор | КЕДР-М | 0-15 % | Вых. сигнал 4 – 20 мА; Погрешность ±4%, ±6%, ±10% |
| 4-3 5-3 6-3 | NS | Пусковая аппаратура для управления электродвигателем | SAUTER | ---- | Входной сигнал 4-20 мА Ход 8…49 мм |
4 Выбор технических средств автоматизации
Датчик давления КОРУНД -ДД-105 до 4 МПа . Датчики устойчивы к воздействию температуры окружающего воздуха в диапазоне рабочих температур от -40°С до +80°С. Датчики выдерживают кратковременное (импульсное, скачкообразное с последующим спадом до рабочих условий) воздействие температуры контролируемой среды в пределах от -60°С до +125°С. При этом погрешность датчика за пределами диапазона рабочих температур не нормируется. Датчики, в зависимости от заказа, могут поставляться для работы во взрывоопасных и взрывобезопасных условиях Датчик с выходным сигналом 4-20 мА Пределы допускаемой основной погрешности датчиков, выраженные в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, равны ±0,15; ±0,25; ±0,5; ±1,0 %