Фрагмент для ознакомления
1
Введение 1
Описание технологического процесса производства гранулированной аммиачной селитры 4
2.1. Общая характеристика процесса 4
2.2. Основные технологические параметры 4
Анализ существующей системы автоматизации 6
3.1. Структура и состав оборудования 6
3.2. Недостатки и ограничения существующей системы 6
4.1. Выбор контроллера и датчиков 7
4.1.1. Характеристики контроллера Regul R500 7
4.1.2. Характеристики датчиков ЭМИС-ВИХРЬ 200 и ЭЛЕМЕР-АИР-30 7
4.2. Структурная схема ТПС АСУТП 8
4.3.1. Контур регулирования температуры 10
4.3.2. Контур регулирования давления азотной кислоты 13
4.3.3. Контур регулирования давления пара 15
4.3.4. Контур регулирования рН сокового пара 18
4.3.5. Контур регулирования расхода сокового пара 20
4.3.6. Контур регулирования температуры процесса нейтрализации 21
5. Сравнение с предыдущей системой автоматизации 26
5.1. Преимущества новой системы на базе Regul R500 26
5.2. Повышение эффективности управления технологическим процессом 26
Заключение 28
1. Выбор оборудования 28
2. Структурная схема ТПС АСУТП 28
3. Спецификация оборудования 29
4. Преимущества новой системы 29
5. Влияние на качество продукции 30
6. Перспективы дальнейшего развития 30
Заключение 31
Список использованных источников 32
Фрагмент для ознакомления
2
Производство гранулированной аммиачной селитры занимает важное место в химической промышленности. Этот продукт широко используется в качестве удобрения и сырья для различных химических процессов, что подчеркивает его значимость для сельского хозяйства и промышленности. Гранулированная аммиачная селитра обладает высокой питательной ценностью и хорошей растворимостью, что делает её идеальным выбором для применения в агрономии. Однако для обеспечения стабильности и высококачественной продукции необходимо внедрение эффективных систем автоматизированного управления технологическими процессами.
В условиях современного производства, где требования к качеству продукции и эффективности процессов постоянно растут, автоматизация становится неотъемлемой частью успешного функционирования предприятий. Системы автоматизации позволяют минимизировать влияние человеческого фактора, повысить точность контроля технологических параметров и снизить затраты на эксплуатацию оборудования. Это особенно актуально для процессов, требующих высокой точности и надежности, таких как производство аммиачной селитры. Внедрение современных технологий автоматизации позволяет не только улучшить качество продукции, но и оптимизировать производственные процессы, что в конечном итоге ведет к повышению конкурентоспособности предприятия.
Цель данной научно-исследовательской работы заключается в разработке новой системы автоматизации производства гранулированной аммиачной селитры на базе современного микропроцессорного контроллера Regul R500. Для достижения этой цели необходимо решить ряд задач, включая выбор контроллера и первичных преобразователей, проектирование структурной схемы, описание работы основных контуров регулирования и контроля, а также сравнение с предыдущей системой автоматизации.
Выбор оборудования является одним из наиболее критичных этапов разработки системы автоматизации. Контроллер Regul R500 был выбран за его высокую производительность, надежность и широкие возможности интеграции с различными датчиками и исполнительными механизмами. Он способен обрабатывать большие объемы данных и обеспечивать высокую скорость реакции на изменения в технологическом процессе, что критически важно для достижения стабильности и качества производства.
Кроме того, для обеспечения точности измерений были выбраны высококачественные первичные преобразователи, такие как датчики расхода ЭМИС-ВИХРЬ 200 и датчики давления ЭЛЕМЕР-АИР-30. Эти устройства обеспечивают высокую надежность и точность, что критически важно для контроля ключевых параметров технологического процесса. Например, датчики расхода позволяют точно измерять количество сырья, поступающего в производственный процесс, а датчики давления обеспечивают мониторинг давления в системах, что позволяет предотвратить аварийные ситуации.
Проектирование структурной схемы системы автоматизации является важным шагом в разработке. Структурная схема позволяет визуализировать все компоненты системы и их взаимосвязи, что упрощает процесс проектирования и последующей интеграции. В рамках данной работы будет разработана структурная схема, которая включает в себя контроллер, датчики, исполнительные механизмы и станцию оператора. Эта схема будет служить основой для дальнейшего проектирования и реализации системы, а также для её последующего обслуживания и модернизации. Четкое понимание структуры системы позволяет выявить потенциальные узкие места и области для улучшения, что является важным аспектом для повышения общей эффективности.
В рамках данной работы будут описаны основные контуры регулирования и контроля, которые обеспечивают стабильность и качество производства гранулированной аммиачной селитры. Контуры регулирования давления пара, расхода и температуры будут проанализированы и подробно описаны, что позволит понять, как осуществляется управление процессами в реальном времени. Эти контуры играют ключевую роль в обеспечении стабильности процесса и качества конечного продукта. Они обеспечивают постоянный мониторинг всех ключевых параметров, что позволяет оперативно реагировать на любые изменения и предотвращать возможные проблемы.
Важным аспектом работы является сравнительный анализ новой системы автоматизации с предыдущей системой, построенной на контроллере МФК 1500. Этот анализ позволит выявить основные преимущества и недостатки новой системы. В частности, будет оценена производительность, точность измерений, надежность и удобство эксплуатации. Такой анализ поможет не только обосновать выбор нового оборудования, но и продемонстрировать его преимущества для конечного пользователя.
Таким образом, данная работа направлена на разработку и внедрение новой системы автоматизации производства гранулированной аммиачной селитры, которая обеспечит высокую стабильность и качество продукции. В ней рассматриваются все ключевые аспекты, начиная от выбора оборудования и проектирования структурной схемы, и заканчивая анализом работы основных контуров регулирования и контроля. Внедрение данной системы позволит значительно улучшить технологический процесс, повысить качество конечного продукта и снизить эксплуатационные затраты.
Фрагмент для ознакомления
3
1. Техническая документация на контроллер Regul R500.
2. Паспорта и руководства по эксплуатации датчиков ЭМИС-ВИХРЬ 200 и ЭЛЕМЕР-АИР-30.
3. ГОСТ Р 51232-98. Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества.
4. ГОСТ Р 51641-2000. Материалы фильтрующие зернистые. Общие технические условия.
5. Технологический регламент производства гранулированной аммиачной селитры.
6. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. - 656 с.
7. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. - 496 с.
8. Громаков Е.И. Проектирование автоматизированных систем управления технологическими процессами: учебное пособие / Е.И. Громаков, Г.В. Половников. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. - 200 с.
9. Шишмарев В.Ю. Автоматика: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.Ю. Шишмарев. - 11-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2018. - 352 с.
10. Соснин Д.А. Основы автоматики и системы автоматического управления: учебное пособие / Д.А. Соснин. - СПб.: Лань, 2018. - 352 с.
11. Клюев А.С. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: справочное пособие / А.С. Клюев, А.Т. Лебедев, С.А. Клюев; под ред. А.С. Клюева. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 368 с.
12. Ротач В.Я. Теория автоматического управления: учебник для вузов / В.Я. Ротач. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: МЭИ, 2008. - 396 с.
13. Дорф Р. Современные системы управления / Р. Дорф, Р. Бишоп; пер. с англ. Б.И. Копылова. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. - 832 с.
14. Бесекерский В.А. Теория систем автоматического управления / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. - 4-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Профессия, 2003. - 752 с
15. Кузьмин С.В. Основы современной автоматики: учебное пособие / С.В. Кузьмин. - Минск: Новое знание, 2007. - 369 с.
16. Гумеров А.Г. Эксплуатация оборудования нефтегазовых производств: учебник / А.Г. Гумеров, Р.С. Гумеров. - М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2001. - 475 с.
17. Герасимов Б.М. Интеллектуальные системы автоматического управления / Б.М. Герасимов, И.А. Тарасов, Р.М. Юсупов. - К.: Техніка, 1999. - 364 с.
18. Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т.1. Линейные системы / Д.П. Ким. - М.: Физматлит, 2003. - 288 с.
19. Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т.2. Многомерные, нелинейные, оптимальные и адаптивные системы / Д.П. Ким. - М.: Физматлит, 2004. - 464 с.
20. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования / В.Я. Ротач. - М.: Энергоиздат, 1982. - 248 с.
21. Пупков К.А. Методы классической и современной теории автоматического управления: учебник в 5 т. / К.А. Пупков, Н.Д. Егупов. - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004.
22. Советов Б.Я. Моделирование систем: учебник для вузов / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2001. - 343 с.
23. Ефимов С.В. Автоматизация технологических процессов: учебное пособие / С.В. Ефимов, И.А. Шандров. - СПб.: Лань, 2018. - 224 с.
24. Клюев А.С. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: справочное пособие / А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев; под ред. А.С. Клюева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 464 с.
25. Егоров А.О. Автоматизация технологических процессов: учебное пособие / А.О. Егоров, С.В. Ефимов. - СПб.: Лань, 2018. - 180 с.