ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Спецификация технических средств автоматизации

РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ КОНТРОЛЯ И

РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТАХ

Методические указания

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Казанский государственный технологический университет

РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ КОНТРОЛЯ И

РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТАХ

Методические указания

Казань-2006

Составители: Ившин Валерий Петрович

Хайрутдинов Айрат Ильдусович

УДК 681.2: 66 (075.8)

Разработаны функциональные схемы контроля и регулирования технологических параметров в курсовых и дипломных проектах: Методические указания./ Казанский государственный технологический университет: Казань, 2006, 56с.

Методическая разработка может быть использована студентами при выполнении ими раздела по дисциплине СУХТП в курсовых и дипломных проектах.

Методические указания разработаны на кафедре Автоматизации и информационных

технологий (АИТ) КГТУ.

Табл. 2. Библиогр.: 14 назв.

Печатается по решению методической комиссии по циклу общепрофессиональных дисциплин Казанского государственного технологического университета.

Рецензент: Начальник отдела эталонов и эталонных средств измерений расхода газа ФГУП ВНИИР

кандидат технических наук В.М. Красавин.

ã Казанский государственный

технологический университет

Содержание раздела по СУХТП в курсовом (дипломном) проекте.

Раздел по СУХТП в выполняемом курсовом или дипломном проекте состоит из двух частей:

Графическая часть (листы формата А1);

Текстовая часть (записка к проекту).

· Графическая часть представляется листами формата А1. В верхней части листа (листов) изображается достаточно «жирными» линиями технологическая часть. В нижней части располагается автоматизированная система управления (АСУ) технологическим процессом (см. “Типовые функциональные схемы контроля и регулирования технологических параметров”, с.10-23)).

· Текстовая часть (записка) должна быть представлена следующим содержанием:

стр.

Заголовок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Оформление таблиц 1,2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4. Спецификация технических средств автоматизации . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 24

Описание функционирования схем контроля и регулирования технологических

Параметров Вашего процесса. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

6. Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

На стр. (50-55) для сведения приведено Приложение “Дополнительные технические средства автоматизации”.

Пункты (1-6) должны обязательноприсутствовать в записке к Вашему проекту.

Автоматизированная система управления (АСУ) производством (процессом)…

(например: процессом производства этилена).

Введение.

Внедрение АСУ является наиболее прогрессивным направлением в области автоматизации. При большом расстоянии между технологическими аппаратами и щитами управления целесообразно применять электрические средства автоматизации. Химические производства относятся к числу взрывопожароопасных и автоматизация осуществляется на основе использования взрывозащищенных средств автоматизации с использованием ЭВМ.

При использовании электрических приборов, ЭВМ применяется во-первых, для облегчения работы оператора, т.к. за короткий промежуток времени обрабатывает большое количество информации; во-вторых может выполнять роль «советчика», при котором ЭВМ рекомендует оператору оптимальные знания режимных параметров процесса и, в третьих, сравнивая текущие знания с заданными, выдает корректирующий сигнал на регулятор или непосредственно на исполнительный механизм. Кроме того, работая в качестве управляющей системы по заданной программе, ЭВМ характеризуется гибкостью управления, т.е. появляется возможность перенастроить производство за короткое время на выпуск продукции другого качества, тем самым быстро среагировать на рынок.

В общем, система управления организована в виде двухуровневой структуры: верхний уровень и нижний уровень.

Верхний уровень реализован на базе станций оператора-технолога и оператора-инженера. Станции оснащены современными ПК. Верхний уровень обеспечивает ведение базы данных, визуализацию состояния технологического оборудования, обработку данных формирование и печать отчетных документов, ручное дистанционное управление технологическим оборудованием.

Нижний уровень системы обеспечивает реализацию следующих функций:

- контроль технологических параметров;

- первичная обработка и расчет параметров;

- функционирование контуров регулирования;

-контроль безопасности и аварийную защиту технологического оборудования.

Нижний уровень системы управления является дублирующим (локальным) при выходе ЭВМ из строя. Он реализован в виде двух подсистем: подсистема РСУ (распределенная система управления) – собирает информацию, вырабатывает регулирующие воздействия; подсистема ПАЗ (подсистема противоаварийной защиты) – контролирует нарушения входе технологического процесса, осуществляет защиту и блокировку аппаратов (вырабатывает защитные воздействия).

Функции РСУ и ПАЗ выполняют программируемые контроллеры.

Контроллеры выполняют следующие функции:

воспринимают аналоговые, дискретные электрические унифицированные сигналы;
измеряют и нормируют принятые сигналы;
выполняют программную обработку сигналов с первичных преобразователей и формируют аналоговые и дискретные управляющие сигналы;
отображают информацию на экране;
управляются при помощи стандартной клавиатуры.

При выборе контроллера решающими факторами являются:

· надежность модулей ввода/вывода;

· скорость обработки и передачи информации;

· широкий ассортимент модулей;

· простота программирования;

· распространенность интерфейса связи с ЭВМ.

Данным условиям удовлетворяет контроллеры фирмы Moore Products Company, также контроллеры Allen Bradley SLC 5/04 корпорации Rockwell (семейство SLC 500 малых программируемых контроллеров), контроллеры YS 170 YOKOGAWA и контроллеры серии TREI-Multi.

В данном проекте технические средства нижнего уровня построены на базе контроллеров фирмы Moore Products Company: подсистема РСУ на контроллере APACS+; подсистема ПАЗ на контроллере QUADLOG.

1) В контроллере APACS+ использованы новейшие технологические идеи, реализованные на платформе, эффективность которой многократно проверена на сотнях систем. Все это придает уверенность в быстром вводе системы в эксплуатацию и минимальном времени простоя.

Контроллеры APACS + могут управлять работой отдельных агрегатов (установок) (30-50 контуров регулирования); технологических участков (150 контуров регулирования); цехов с непрерывными и периодическими процессами. Каждый модуль APACS + имеет встроенные средства углубленной самодиагностики, которые ускоряют и облегчают диагностику ошибок и помогают правильной работе схем резервирования.

2) Контроллер QUADLOG имеет также несколько модулей. Стандартный аналоговый модуль (SAM) входит в семейство модулей ввода/вывода. Он предназначен для подключения аналоговых и дискретных сигналов. Модуль SAM обеспечивает высокую пропускную способность для стандартных сигналов ввода/вывода (аналоговые входные сигналы (4-20) мА, аналоговые выходные сигналы (4-20) или (0-20) мА, а также дискретные входы и выходы). К модулю SAM можно подключить до 32 каналов. Каждый канал может быть сконфигурирован для работы с аналоговым входом (4-20) мА, аналоговым выходом (4-20) мА или (0-20) мА, дискретным входом или дискретным выходом. Стандартный дискретный модуль (SDM) имеет 32 канала ввода/вывода, каждый из к них может быть сконфигурирован как дискретный вход/выход, дискретный импульсный выход. Модуль позволяет управлять работой электродвигателя, отсечного канала. Усовершенствованный управляющий модуль (АСМ) позволяет решать логические задачи. Модуль ввода сигналов напряжения (VIM) имеет 16 входных каналов для ввода сигнала напряжения или сигнала термопары (с последующей линеаризацией сигнала и компенсацией температуры холодного спая). Система ПАЗ QUDLOG обеспечивает: повышенные характеристики безопасности, отказоустойчивости и защиты выходов; высокий уровень готовности системы; отказоустойчивость, соответствующую уровню учетверенного резервирования, специализированные диагностические функции и уникальный механизм общей защиты; повышенный уровень надежности за счет усиленной защиты от промышленных воздействий и изолирования подсистем ввода/вывода; простое интегрирование с другими системами управления через открытые каналы связи.

Система QUDLOG полностью интегрирована с системой управления технологическими процессами APACS. Это позволяет использовать данные системы безопасности в стратегии управления технологическими процессом, а также использовать один операторский интерфейс и средства программирования, что устраняет необходимость дополнительных усилий при установке, конфигурировании, обслуживании и обучении персонала, а также при организации связи систем управления безопасностью и технологическими процессами.

Выбор ЭВМ обусловлен:

· богатейшим выбором программного и аппаратного обеспечения для любого рода деятельности;

· достаточно высоким быстродействием и необходимым объемом оперативной памяти с возможностью наращивания;

· невысокой стоимостью ЭВМ, ее надежностью.

Для решения задач, предусмотренных данной работой, используем ЭВМ на основе современного процессора Intel Pentium III c тактовой частотой 600 МГц. В качестве такой ЭВМ можно использовать, как надежно функционирующую офисную ЭВМ, так и ЭВМ в промышленном исполнении для функционирования в тяжелых условиях технологического цеха. Возможно, использовать промышленные компьютеры такого производителя как IBM.

Оформление таблиц 1 и 2.

Первый этап – составление табл.1 – должен носить творческий характер. Нужно использовать все свои знания, чтобы принять правильное решение и уметь доказать, почему в каком-либо аппарате для получения высококачественного продукта, а также для обеспечения надежной, экономической работы нужно измерять или поддерживать на заданном значении определенные параметры. В сложных случаях следует проконсультироваться у руководителя по технологической части проекта. Рассмотрим составление таблиц на конкретном примере.

Таблица 1.

Аппарат	Параметры
давление	уровень	температура	рН	расход
Колонна 1	+	+	+
Емкость 1		+		+	+
Реактор			+		+

Таблица 2

Аппарат и параметр	Величина параметра и размерность	Вид автоматизации
измерение	регули-рование	сигнализация	защита	блокировка

Колонна 1 Давление газа Уровень жидкости Температура газа	3,2 мПа 0,8 м 185⁰С	+ +	+ +
Емкость 1 Уровень жидкости рН среды	1,2м рН = 7,5	+	+	+

Заполнение табл.1 идет последовательно от аппарата к аппарату. Например, первым аппаратом по ходу процесса является колонна I, в котором существенными параметрами являются давление, уровень и температура. Запишем названия этих параметров и в вертикальных столбцах соответственно им поставим знаки +. Далее по схеме находится емкость I, в которой основными параметрами являются уровень и величина pH. Поскольку столбец для уровня уже имеется, дополним таблицу столбцом для pH и поставим знак +. Для реактора главными параметрами являются температура и расход. Добавим столбец с названием «расход», поставим знак +, в соответствующих столбцах. Так продолжаем до тех пор, пока в таблицу не будут внесены данные по последнему аппарату на схеме. В результате получим полный перечень параметров разрабатываемой схемы с распределением их по каждому аппарату.

При заполнении табл.2 (второй этап) нужно внимательно проанализировать требования технологии и условия эксплуатации, поскольку на основе этой таблицы должна быть составлена наиболее рациональная схема автоматизации. Нужно стремиться к тому, чтобы составленная схема отражала вопросы техники безопасности, чтобы в ней были предусмотрены решения по сигнализации, защите, автоматической блокировке, автоматическому пожаротушению и другие.

Схема 2. Контроль температуры этилена (ТХК, КСП - 4). Схема 12. Многоканальный контроль температуры. (ТХАУ, ТМ 5101). Схема 17. Регулирование температуры целевого продукта в теплообменнике (ТСМУ, А 100-Н. регулирующий клапан). Схема 7. Регулирование температуры нижней зоны реактора. (ТСПУ, регулирующий клапан). Схема 9. Регулирование температурной депрессии. (ТСПУ, ТСПУ, регулирующий клапан). Схема 10. Двухпозиционное регулирование температуры смеси в реакторе. (ТСПУ, А 100-Н, МПЕ-122). Схема 11. Защитное воздействие при превышении температуры. (ТСПУ, А 100-Н, исполнительное устройство НО и НЗ). Схема 35. Контроль температуры газа в сборнике. (ТПГ4-V, Сапфир-22 ППЭ, А100-Н)

Схема 4. Контроль давления этилена. (Сапфир-22М-ДИ-Е_Х, вторичный прибор). Схема 16. Контроль величины разрежения в аппарате. (Метран-22-ДВ-В_Н) Схема 15. Контроль разности давлений. (Метран-22-ДД-В_Н). Схема 14. Контроль гидростатического давления жидкости в аппарате. (Метран-43-ДГ-Вн, А 100-Н). Схема 6. Регулирование давления этилена. (Сапфир-22М-ДИ-Е_Х, вторичный прибор, регулирующий клапан). Схема 13. Защитное воздействие при превышении давления в аппарате. (Метран-22- ДИ-В_Н, А 100-Н, МПЕ-122, КДП-4).

Схема 1. Контроль расхода газообразного этилена. (Диафрагма, Сапфир-22М-ДД-Ех, вторичный прибор). Схема 18. Контроль расхода жидкости и сигнализация. (Электромагнитный расходомер ДМW 2000, А 100-Н). Схема 20. Контроль расхода жидкости, газа, пара, эмульсии, суспензии, гудрона и т.д. (массовый расходомер Мicro Motion, А 100-Н).

Типовые функциональные схемы контроля и регулирования технологических параметров.

Схема 34. Контроль количества газа, подаваемого по трубопроводу. (счетчик газа СТ - 16-1000). Схема 33. Контроль количества водного раствора, подаваемого по трубопроводу. (Вихреакустический преобразователь «Метран 300 ПР.», вторичный прибор «Метран 310 Р»). Схема 19. Регулирование расхода жидкости (ротаметр). (ротаметр РПФ-16, ПЭ-55М, А 100-Н, регулирующий клапан). Схема 3. Регулирование расхода этилена. (диафрагма, Сапфир-22М-ДД-Ех, А 542-068, регулирующий клапан) Схема 22. Регулирование расхода сыпучего материала. (РЛ-600, А 100-Н, преобра-зователь ЭП 1324,ПСП-1). Схема 32. Регулирование соотношения расходов компонент (топливо, воздух) на входе в топку с коррекцией расхода воздуха по температуре продуктов сгорания. (ДК 25-100, Сапфир-22М-ДД-Ех, ТХАУ, А 100-Н, регулирующий клапан).

Схема 24. Контроль уровня сыпучего материала, жидкости, эмульсии; сигнализация (АРЕХ, А 100-Н). Схема 5. Контроль и регулирование уровня этилена. (Сапфир-22М-ДГ-Ех, А 542-068, регулирующий клапан). Схема 26. Регулирование уровня жидкости в емкости. (УБП-Г, Сапфир-22 ППЭ» регулирующий клапан). Схема 25. Позиционное регулирование уровня жидкости; сигнализация. (АРЕХ, А 100-Н, МПЕ-122, КДП-4).

Схема 30. Контроль плотности агрессивной среды. (ППК-3, НП-02, А 542-068). Схема 8. Контроль качества изобутилена. (хромотограф газовый «Микрохром 1121-3», выход (4-20)мА). Схема 29. Регулирование pH среды. (pH метр, А 100-Н, регулирующий клапан). Схема 28. Регулирование величины относительной влажности воздуха в помещении. (ИПТВ-056, А100-Н, регулирующий клапан на трубопроводе пара) Схема 27. Контроль объемной доли компонента бинарной газовой смеси (

и т.д.); сигнализация; аварийная вентиляция. (ДТ-2122, (0-5)мА, А 100-Н, МПЕ-122).

Схема 31. Программное управление периодическим (циклическим процессом). (регулирующие клапана-3 шт., МПЕ-122). Схема 21. Включение электродвигателя. (КУ-121-1, МПЕ-122). Схема 23. Контроль числа оборотов электродвигателя мешалки. (ТП-2, Сапфир – 22 ППЭ, А100-Н).

Примечание: Ниже на типовых функциональных схемах размеры матрицы указаны в мм.

Спецификация технических средств автоматизации

Номер позиции на функциональной схеме	Наименование параметра среды и места отбора импульс	Предел. Рабочее значение параметра	Место установки	Наименование и характеристика	Тип и модель	Количество	Завод изготовитель или поставщик	Примечание
На один аппарат	На все аппараты

1-1	Расход газообразного этилена до перегревателя П	5 т/ч	на трубопроводе	Диафрагма камерная, диаметр условного перехода D_у = 100 мм, Условное давление Р_у = 2,5 МПа, k = 2.0	ДК25-100 ГОСТ 14321-73			«Манометр», г. Москва
1-2	по месту	Преобразователь измерительный взрывозащищенный разности давлений с токовым выходом (4-20) mA. Перепад давления 25 КПа, k = 0.5. Допустимое рабочее давление 4 МПа. Питание 24 В.	Сапфир- 22М-ДД-Ех			«Теплоприб.» г. Челябинск
1-3	на щите	Вторичный одноканальный показывающий и регистрирующий прибор (миллиамперметр). Вх. (4-20) mA, k = 0,5	А542-068			«Теплоприб.» г. Челябинск
2-1	Температура этилена на выходе из перегревателя П	-46 ^оС	по месту	Термоэлектрический преобразователь. Градуировка хромель-копель, предел измерений (-200, +600) ^оС. Материал защитной арматуры сталь 12Х18Н10Т, k = 0.5	ТХК-0279			«Энергоприб.» г. Москва
2-2	Автоматический потенциометр. Быстродействие 10 с, питание 220В, частота 50 Гц, k = 0.5	КСП-4			«Теплоконтр.» г. Казань


3-1	Регулирование расхода этилена после перегревателя П	2,3 т/ч	На трубопров.	см. поз. (1-1)	ДК25-100 ГОСТ 14321-73		«Манометр» г. Москва
3-2	по месту	см. поз. (1-2)	Сапфир–22М-ДД-Ех			«Теплоприб.» г. Челябинск
3-3	на щите	см. поз. (1-3)	А542-068			«Теплоприб.» г. Челябинск
3-4	по месту	Регулирующий клапан, нормально закрытый. Диаметр условного прохода Д_у = 40 мм, условное давление Р_у = 0,3 МПа, тип привода – МИМ. Вход (4-20) mA	FISHER-ES			«FISHER» Англия
4-1	Контроль давления этилена в сепараторе С	0,2 МПа	по месту	Преобразователь избыточного давления взрывозащищенный с токовым выходом (4-20) mA. Перепад давления 25 КПа, k = 0,5. Допустимое рабочее давление 4 МПа. Питание 24 В.	Сапфир–22М-ДИ-Ех		«Теплоприб.» г. Челябинск
4-2	на щите	см. поз. (1-3)	А542-068			«Теплоприб.» г. Челябинск
5-1	Регулирование уровня этилена в сепараторе С	600 мм	по месту	Преобразователь измерительный гидростатического давления взрывозащищенный с токовым выходом (4-20) mA. Перепад давления 25 КПа, k = 0.5. Допустимое рабочее давление 4 МПа. Питание 24 В.	Сапфир–22М-ДГ-Ех		«Теплоприб.» г. Челябинск
5-2	на щите	см. поз. (1-3)	А542-068			«Теплоприб.» г. Челябинск
5-3	на трубопров.	Регулирующий клапан, нормально закрытый. Диаметр условного Д_у = 40 мм, условное давление Р_у = 0,3 МПа тип привода – МИМ. Вход (4-20) mA	FISHER-ES			«FISHER» Англия

6-1	Регулирование давления этилена в изотермическом хранилище Хр	66 мм. рт. ст.	по месту	см. поз. (4-1)	Сапфир-22М-ДИ-Ех
6-2	на щите	см. поз. (1-3)	А542-068
6-3	на трубопроводе	Регулирующий клапан, нормально закрытый. Диаметр условного прохода Д_у = 100 мм, условное давление Р_у = 0,1 МПа, тип привода – МИМ. Вход (4-20) mA	FISHER-7813			«FISHER» Англия
7-1	Регулирование температуры нижней зоны реактора Р1	85 ^оС	Низ реактора Р₁	Термопреобразователь сопротивления платиновый с нормирующим преобразователем сигнала (4-20) mA. k = 0.5; Материал защитной арматуры: сталь 08Х13 Диапазон измерений: (- 200 ÷ 400)^оС Тип преобразователя HID 2072 Потребляемый ток 30 mA	ТСП-0193-01-80С4		ОАО «Теплоприб.», г. Челябинск
7-2	Линия обратной промышленной воды после Т-1	Регулирующий клапан с пневмоприводном АТА – 7. Нормально закрытый, D_у = 100 мм, Р_у = 40 мм. Максимальный перепад давления: 0,6 МПа. Вход (4-20) mA. Класс проточки ANSI: VI Коэффициент пропускной способности принятый: Cv = 310 Комплект поставки: электропневматический позиционер с двумя манометрами. Исполнение по взрывозащите EexiaIICT4	Камфлекс, серия 35-30232 4700Е (8013)			Фирма «DS-Controls», г. Великий Новгород

8-1

Контроль качества изобутилена реактификата

Линия откачки изобутилена на склад

Хроматогроф газовый. Газ-носитель-азот. Предел допускаемой погрешности не более 0,1%. Давление анализируемых веществ на входе в панель (0,03 – 1,0) МПа. Напряжение 24 В. Взрывозащита ExdiII BT4 выход (4-20) mA

Микро-хром 1121-3

Опытный завод «Хроматограф», г. Москва

9-1

Регулирование температурной депрессии продукта

400 ^оС 300 ^оС

Линия выхода продукта

см. поз. (7-1)

ТСП-0193 01-80 С4

9-2

Линия входа продукта

см. поз. (7-1)

ТСП-0193 01-80 С4

9-3

Линия подач теплоагента

см. поз. (7-2)

Комфлекс, серия 35-30232

10-1

Двухпозиционное регулирование температуры в реакторе Р1

(100-200 ^оС)

по месту

Термопреобразователь сопротивления измеряемая среда: твердые, жидкие, газообразные, сыпучие, вещества; Выход (4-20) mA; диапазон измеряемых температур) (-50, +500) ^оС, k = 0.5

ТСПУ Метран-276

ЗАО ПГ «Метран», г. Челябинск

Метран, Номен. каталог 2001, стр.145

10-2

на щите оператора

Показывающий, регистрирующий вторичный прибор для измерения температуры, уровня, давления, расхода и т.д. Вход (4-20) mA, Выход (4-20) mA, k = 0.5; имеет двухпозиционное устройство сигнализации; габариты (120х160х618) мм; масса 12 кг

А100-Н

ЗАО ПГ «Метран», г. Челябинск

Метран, Номен. каталог 2001, стр. 320

10-3

по месту

Магнитный пускатель для вкл. электродв. Мощностью 1000 Вт. (340х240х90) мм Магнитный пускатель

МПЕ-122 ПБР-2 ПМЕ-011

Завод электр. исп-х механ. г. Чебоксары

Справ. Кошарск., 1976 стр. 264

11-1

Защитное воздействие при превышении температуры смеси в смесителе выше доп.

300 ^оС

по месту

см. поз. (10-1)

ТСПУ Метран-276

11-2

на щите оператора

см. поз. (10-2)

А100-Н

11-3

по месту

см. поз. (7-2)

Камфлекс серия 35-30232

11-4

по месту

аналог (7-2), нормально открытый

12-1

Многоканальный контроль температуры

500 ^оС

по месту

Термоэлектрический преобразователь. Измеряемая среда: твердые, жидкие, газообразные, сыпучие вещества; Выход (4-20) mA, диапазон измеряемых температур (0-900) ^оС, k = 0.5

ТХАУ Метран-271

ЗАО «ПГ метран» г. Челябинск

Метран, Номен. каталог 2001, стр 145

12-2

400 ^оС

по месту

см. поз. (12-1)

ТХАУ Метран-271

12-3

на щите

Термометр многоканальный для контроля сигнализации Т, Р, F, a и др., если их значение преобразованы в сигналы (0-5) mA, (4-20) mA. Всего каналов 6; к = 0,25 Диапазон по Т до 2500 ^оС; масса 1,5 кг

ТМ 5101

ЗАО «ПГ Метран» г. Челябинск

Метран, Номен. каталог 2001, стр 304

13-1

Защитное воздействие при превышении давления в ресивере Р1

10 МПа

по месту

Интеллектуальный датчик избыточного давления, взрывонепроницаемый, верхний придел 16 МПа, выход (4-20) mA. Измеряемая среда- газ, жидкость, пар. k = 0.25, 1 отказ за 100000 часов, срок службы 12 лет.

Метран-22-ДИ-В_Н, Мод.2171

ЗАО «ПГ Метран» г. Челябинск

Метран, Номен. каталог 2001, стр 74

13-2

на щите

см. поз. (10-2)

А-100-Н

13-3

по месту

см. поз. (10-3)

МПЕ-122, ПБР-2, ПМЕ-011

13-4

на трубе сброса изб. давления

Электромагнитный клапан, проходной, D_у = 100 мм, габариты (300х215х552) мм

КДП-4 (РКЭТ-6)

«Нефтеавто.» г. Бугульма

Справ. Кошарский, стр. 313

14-1

Контроль и сигнализация разности давлений в сборнике С1

250 КПа

по месту

Интеллектуальный датчик гидростатического давления. Измеряемые среды: нейтральные, агрессивные жидкости, высоковязкие пищевые продукты. Выход (4-20) мА. k=0.25. Предел измерения до 250 КПа. Температура измеряемой среды (-40, +120) ^оС. Исполнение взрыво-непроницаемое, виброустойчивое.

Метран-43-ДГ-В_Н модель 3595-01

ЗАО «ПГ Метран» г. Челябинск

Метран, каталог 2001, стр. 12

14-2

на щите

см. поз. (10-2)

А 100-Н

15-1

Контроль разности давлений компонентов в подводящих трубопроводах

З МПа

по месту

Интеллектуальный датчик разности давлений; Диапазон измерения (2,5-16) МПа; Выход (4-20) мА; k =0.25. Срок службы 12 лет; наработка на отказ – 100000 часов. Среда: газ, жидкость, пар

Метран- 22-ДД-В_Н, модель 2460

ЗАО «ПГ Метран» г. Челябинск

Метран, Номен. каталог 2001, стр. 74

16-1

Контроль разрежения в емкости А1

40 кПа

по месту

Интеллектуальный датчик разрежения. Пределы измеряемого разряжении: (40, 60, 100) кПа; k=0.25; Выход (4-20) mA. Измеряемая среда: газ, жидкость, пар. Срок службы 12 лет, наработка на 1 отказ – 100000 час

Метран-22-ДВ-В_Н модель

ЗАО «ПГ Метран» г. Челябинск

Метран, Номен. каталог 2001, стр. 74

17-1

Регулирование температуры целевого продукта в теплообменнике

373 К

по месту

Термопреобразователь сопротивления. Измеряемая среда: твердые, жидкие, газообразные, сыпучие веществ; Выход (4-20) mA. Диапазон измеряемых температур (-50, +180) ^оС; k = 0.25

ТСМУ Метран-274

ЗАО «ПГ Метран» г. Челябинск

Метран, Номен. каталог 2001, стр. 145

17-2

на щите оператора

см. поз. (10-2)

А100-Н

17-3

по месту

Регулирующий клапан с пневмоприводом 88/10/21-45. D_у = 80 мм, Р_у = 4 МПа Максимальный перепад давления: 0,6 МПа, Вход (4-20) mA Класс протечки ANSI:VI Коэффициент пропускной способности: Cv = 110. Комплект поставки: электропневматический позиционер с двумя манометрами. Исполнение по взрывозащите: Ех

Камфлекс, серия 88-21115 ЕВ 4700Е (8013)

«DS-Controls» г. Великий Новгород

18-1

Контроль расхода жидкости при охлаждении установки

80 м³/ч

по месту

Электромагнитный расходометр. Скорость потока до 8 м/с; Д_у > 50мм; k=2.0. Давление 2,5 МПа; температура потока (-25,150) ^оС; Выход (4-20) mA. Питание 24 В. Контроль производительности насосов; технологический учет; охлаждение установок.

ДМW

18-2

на щите

см. поз. (10-2)

А100-Н

19-1

Регулирование расхода жидкости в подводящем трубопроводе

0,2 м³/ч

по месту

Ротаметр с униф. пневм. сигналом (0,02-0,1) МПа, предельное измерение до 1,6 м³/ч (по воде), D_у = 40 мм, k =1.5, (344х240х185) мм

РПФ-1,6 ЖУЗ

Прибор строительн. завод г. Арзамас

Справ. Кошарск 1976, стр. 64

19-2

по месту

Пневмоэлектрический преобразователь (0,02-0,1) МПа преобразует в унифицированный сигнал (0-5) mA Габариты (314х220х132) мм, k=1.0

ПЭ-55М

Завод электр. исполн. механ. г. Чебоксары

Справ. Кошарск 1976, стр. 311

19-3

на щите оператора

см. поз. (10-2)

А100-Н

19-4

по месту

Регулирующий клапан с пневмоприводом АТА-7. D_у = 150 мм, Р_у = 4 МПа Максимальный перепад давления: 6 МПа, вход (4-20) mA Класс протечки ANSI:VI Коэффициент пропускной способности принятый: Сv = 510 Комплект поставки: электропневматический позиционер с двумя манометрами. Исполнение по взрывозащите EexiaIICT4.

Камфлекс серия 35-35152 4700Е (8013)

«DS-Controls» г. Великий Новгород

20-1

Контроль расхода жидкости, газа, эмульсии в трубопроводе

1,2 т/ч

по месту

Массовый расходометр для измерения массового расхода газа, жидкости, эмульсии, суспензии, взвеси, нефти, мазута, битума, гудрона и т.д. Выход (4-20) mA; условия измерения: Т_среды = (-240,426) ^оС, Р_труб = (4-40) МПа, Д_у – до 150 мм. Исполнение взрывозащищенное, k = 0.1

Micro Motion, модели: Basis, Д, Elite

ЗАО «ПГ Метран» г. Челябинск (фирма Fisher Rosemount)

Метран, Номен. каталог 2001, стр. 354

20-2

на щите

см. поз. (10-2)

А100-Н

21-1

Включение электродвигателя мешалки

на щите

Пусковая электрическая кнопка

КУ121-1

Справочник электроап.

21-2

по месту

см. поз. (10-3)

МПЕ-122

Справочник электроап.

22-1

Регулирование расхода сыпучего материала

кг/час

по месту

Расходомер ленточный, (200-1200) кг/час, k = 1.5. Выходной сигнал (0-5) mA, (0-50) mB. Исполнение взрывозащищенное

РЛ-600

ДННХТИ

22-2

на щите

см. поз. (10-2)

А100-Н

22-3

по месту

Электропневмопреобразователь, преобразует (4-20) mA в пневмосигнал (0,02-0,1) МПа, k = 1.0

ЭП 1324

22-4

по месту

Поршневой пневмопривод (для управления вариатором В) ход поршня 320 мм, Fус = 620 кгс

ПСП-1

ОКБ теплоавтом. г. Харьков

Справ. Кошарск стр. 299

23-1

Контроль числа оборотов электродвигателя мешалки

200 об/мин

по месту

Тахометр пневматический (0-300) об/мин, выходной сигнал (0,02-0,1) МПа. Постоянная времени 5 с. Исполнение взрывозащитное, k = 1.5

ТП-2

КХННХП

23-2

по месту

Пневмоэлектропреобразователь. Преобразует (0,02-0,1) МПа в сигнал (4-20) мА. k=1.0

Сапфир-22 ППЭ

23-3

на щите

см. поз. (10-2)

А100-Н

24-1

Контроль уровня сыпучего материала жидкости, эмульсии

2 м

по месту

Радарный измеритель уровня. Выходной сигнал (4-20) mA. Жидкость, тестообразная масса, (0,5-30) м, k = 0.05, имеет цифровой выходной сигнал (протокол HART)

АРЕХ

Emerson Process Management

Метран, Номен. каталог 2001

24-2

на щите

см. поз. (10-2)

А100-Н

25-1

Позиционное регулирование уровня жидкости в емкости Е1, сигнализация

(1-2) м

по месту

см. поз. (24-1)

АРЕХ

25-2

на щите

см. поз. (10-2)

А100-Н

25-3

по месту

см. поз. (10-3)

МПЕ-122

25-4

по месту

см. поз. (13-4)

КДП-4 (РКЭТ-6)

26-1

Регулирование уровня жидкости в емкости Е2

3 м

по месту

Уровнеметр буйковый, выходной сигнал (0,02-0,1) МПа, силовая компенсация, D_у = 100 мм, k = 1.5 (0-16000) мм, t_изм.ср = (-40, +200) ^оС

УБП-Г

Теплоприбор г. Рязань

Справ. Кошарск 1976, стр. 77

26-2

по месту

см. поз. (23-2)

Сапфир- 22 ППЭ

26-3

по месту

см. поз. (19-4)

Камфлекс, серия 35-35152

27-1

Контроль объемной доли компонента бинарный газ. смеси (например СО, СО₂ и т.д.), сигнализации, включение аварийной вентиляции

0,5%

по месту

Газоанализатор типа ДТ для анализа бинар. Газовых смесей. Потребная мощность 170 Вт. Вых. Сигнал (0-5) mA, (0-1)% диапазон. Комплект поставки: измер. блок, блок питания, норм. преобр.ТП-ФП-2У. Анализируемая смесь: He, N₂, O₂, CO, CO₂ и т.д. k = 1.0

ДТ-2122

ОКБА г. Москва

Справ. Кошарск 1976, стр. 126

27-2

на щите

см. поз. (10-2)

А100-Н

27-3

по месту

см. поз. (10-3)

МПЕ-122

28-1

Регулирование относительной влажности воздуха в помещении цеха

60%

по месту

Измерительный преобразователь относительной влажности и температуры газовых сред. Выход (4-20) mA. Область применения: хлебопекарная промышленность, мясопереработка, деревообработка, энергетика, природный газ, дым. Диапазон измерения влажности (0-100)%, по температуре (0-100) ^оС; k = 2.0

ИПТВ-056 модель М3-04

ЗАО «ПГ Метран» г. Челябинск

Метран Номен. каталог 2001, стр. 271

28-2

на щите

см. поз. (10-2)

А100-Н

28-3

по месту

см. поз. (7-2)

Камфлекс, серия 35-30232

29-1

Регулирование рН среды в аппарате

в аппарате

Электрод промышленный комбинированный; диапазон измерения: (0…14) рН; температура рабочей среды: -(15…+130)⁰С; давление рабочей среды: 15 бар

CPS11

Фирма “Endress- Hauser” (Германия)

29-2

по месту

рН трансмиттер; выходной сигнал: (4…20)mA; исполнение: EEx ia (ib) IICT 4; погрешность 0,1%

СМР 431

Фирма “Endress- Hauser” (Германия)

29-3

на щите

см. поз. (10-2)

А 100-Н

29-4

по месту

см. поз. (7-2)

Камфлекс, серия 35-30232

30-1

Контроль плотности жидкой агрессивной среды

0,3 г/см³

по месту

Плотнометр поплавковый компенсационный. Диапазон измерения (0,1-0,5) г/см³, k = 0.5, выходной сигнал (0-10) mB. Исполнение взрывозащитное, герметичное.

ППК-3

ДННХТИ

30-2

по месту

Нормирующий преобразователь. Выходной сигнал (0-5) mA, (4-20) mA, 1 отказ за 25000 часов. k=1.0

НП-02 НП-03

ЗАО «ПГ Метран» г. Челябинск

Метран, Номен. каталог 2001, стр. 234

30-3

на щите

см. поз. (1-3)

А542-068

31-1

Программное управление периодическим процессом

по месту

см. поз. (17-3) Клапан влива компонента А

88-21115 ЕВ

31-2

по месту

см. поз. (17-3) Клапан влива компонента Б

88-2115 ЕВ

31-3

по месту

см. поз. (10-3)

МПЕ-122

31-4

по месту

см. поз. (7-2) Клапан слива смеси

Камфлекс серия 35-30232

32-1

Регулирование соотношения: топливо-воздух на входе в топку с коррекцией по температуре продуктов сгорания

5 л/ч

по месту

см. поз. (1-1)

ДК25-100 ГОСТ 14321-73

32-2

по месту

см. поз. (1-2)

Сапфир-22М-ДД-Ех

32-3

15 дм³/ч

по месту

см. поз. (1-1)

ДК25-100 ГОСТ 14321-73

32-4

по месту

см. поз. (1-2)

Сапфир-22М-ДД- Ех

32-5

800 ^оС

по месту

см. поз. (12-1)

ТХАУ Метран

32-6

на щите оператора

см. поз. (10-2)

А100-Н

32-7

по месту

см. поз. (17-3)

88-21115 ЕВ

33-1

Контроль количества водного раствора, подаваемого по трубопроводу

500 м³/ час

по месту

Вихреакустический преобразователь расхода воды и водных растворов (применяется в составе счетчиков). Придел измерения (0,18-700) м³/ч. Выход (4-20) mA. Условия применения при Т= (1-150) ^оС; k =1.0

Метран 300 ПР

ЗАО «ПГ Метран» г. Челябинск

Метран, Номен. Каталог 2001, стр. 17

33-2

на щите оператора

Счетчик – расходомер (в комплекте с «Метран» 300ПР). k = 2.5; Предел измерения до 1200 м³/ч; норма наработки на 1 отказ – 18000 ч. Срок службы 12 лет. Диапазон измеряемого вещества по Т до 150 ^оС

Метран 300 ПР

ЗАО «ПГ Метран» г. Челябинск

Метран, Номен. Каталог 2001, стр. 18

34-1

Контроль количества газа, подаваемого по трубопроводу

800 м³/час

по месту

Счетчик газа турбинный пределы измерения (50-1000) м³/ч, k = 1.0; Д_у = (50-150) мм; измеряемая среда: газ (-20,+50) ^оС; (450х450х320) мм (габ), Р до 1,6 Мпа

СТ-16-1000

35-1

Контроль температуры газа

120⁰С

по месту

Термометр манометрический с пневмодатчиком; диапазон (-50, 150)⁰С, k = 1.0; длина капилляра 10м; глубина погружения термобаллона 250 мм; длина термобаллона 200мм. Выход (0,02-0,1) МПа

ТПГ 4-V

Сафоновский завод «Теплоконтр»

Справ. Кошарск. 1976, стр.11

35-2

по месту

см. поз. (23-2)

Сапфир-22 ППЭ

35-3

на щите

см. поз. (10-2)

А 100-Н

Примечание: HL1, … HL17 – сигнальные лампы;

М1, … М5 – электродвигатели;

В – вариатор;

НА1 – электрический звонок.

Описание функционирования схем контроля и регулирования технологических параметров процесса …

Схема 1. Контроль расхода этилена до перегревателя «П».

Текущее значение расхода газообразного этилена воспринимается диафрагмой камерной «ДК 25-100», (поз.1-1), интеллектуальным датчиком разности давлений «Сапфир-22М-ДД-Ех», (поз. 1-2), и вторичным прибором «А 542-068», (поз 1-3). Ожидаемое значение расхода 5т/ч.

Общая погрешность канала измерения определяется как среднеквадратичное значение погрешностей диафрагмы (k = 2.0), преобразователя разности давлений «Сапфир-22М–ДД-Ех» (k = 0.5) и вторичного прибора «А 542-068» (k = 0.5), т.е.

ε = = 2,12%

Сигнал (4-20) mA поступает на контролер РСУ, где высвечивается значение расхода и на ЭВМ, где регистрируется в виде графика.

Схема 2. Контроль температуры этилена на выходе из перенагревателя «П».

Текущее значение температуры этилена на выходе из перенагревателя воспринимается термоэлектрическим преобразователем «ТКХ–0279» (k = 0.5) (поз.2-1) и передается на вторичный прибор «КСП-4» (k = 0.5) (поз. 2-2). Общая погрешность канала измерения составляет

ε=

Схема 3. Контроль и регулирование расхода этилена после перенагревателя «П».

Текущее значение расхода этилена воспринимается диафрагмой камерной «ДК 25-100» (k = 2.0), интеллектуальным преобразователем разности давлений «Сапфир-22М-ДД-Ех» (k = 0.5) (поз. 3-2) с токовым выходом (4-20) мА и вторичным прибором «А 542-068» (k = 0.5) (поз. 3-3).

Таким образом, общая погрешность канала измерения составляет:

ε = = 2,12%

Сигнал (4-20)мА с преобразователя (3-2) поступает на контроллер APACS+, где высвечивается текущее значение расхода. При наличии сигнала рассогласования расходов контроллер вырабатывает соответствующее регулирующее воздействие в диапазоне сигнала (4-20) мА, которое подается на регулирующий клапан (3-4) модели FISHER-ES, находящийся на трубопроводе подачи этилена. Так функционирует дублирующий контур.

Одновременно сигнал с (3-2) поступает по адресу B₃ на ввод в ЭВМ, где он регистрируется в виде графиков. ЭВМ вырабатывает корректирующий сигнал и регулирующее воздействие, которое с выхода В₀₃ в виде (4-20) мА по адресу 4 поступает на регулирующий клапан (3-4).

В результате функционирования контуров регулирования значение расхода этилена будет стабилизировано на уровне 2,3 т/ч.

Схема 4. Контроль давления этилена в сепараторе С.

Текущее значение давления воспринимается преобразователем избыточного давления «Сапфир-22М–ДИ-Ех» (k = 0.5) (поз.4-1), выходной сигнал которого в виде (4-20) мА поступает на вторичный прибор «А 542-068» (k = 0.5) (поз. 4-2). Ожидаемое значение давления 0,2 МПа. Общая погрешность канала измерения составляет:

ε = = 0,707%

Сигнал (4-20) mA поступает на контролер РСУ, где высвечивается значение давления, и на ЭВМ, где регистрируется в виде графика.

Схема 5. Контроль и регулирование уровня этилена в сепараторе С.

Текущее значение уровня этилена воспринимается измерительным преобразователем гидростатического давления «Сапфир-22М-ДГ-Ех» (k = 0.5) (поз. 5-1), выходной сигнал (4-20) мА преобразователя поступает на вход вторичного прибора «А 542-068» (k = 0.5) (поз. 5-2). Таким образом, общая погрешность канала измерения уровня составляет:

ε = = 0,707%

Сигнал (4-20) мА с преобразователя (5-1) поступает на контроллер APACS+, где высвечивается текущее значение уровня. При наличии рассогласования контроллер вырабатывает соответствующее регулирующее воздействие в диапазоне выходного сигнала (4-20) мА, которое поступает на регулирующий клапан (5-3), находящийся на трубопроводе подачи этилена. Так функционирует дублирующий контур регулирования. В результате значение уровня этилена будет 600 мм.

Одновременно сигнал с (5-1) поступает по адресу В₅ на вход в ЭВМ, где значение уровня регистрируется в виде графиков. ЭВМ также вырабатывает регулирующее воздействие, которое с выхода В₀₅ в виде (4-20) мА по адресу 7 идет на регулирующий клапан (5-3).

Схема 6. Регулирование давления этилена в хранилище «Хр».

Давление этилена в «Хр» следует стабилизировать на уровне 66 мм.рт.ст.Преобразователь избыточного давления «Сапфир-22М-ДИ-Ех» (k = 0.5) (поз. 6-1) воспринимает текущее значение давления в «Хр». Выходной сигнал преобразователя (4-20) мА поступает на вторичный прибор «А 542-068» (k = 0.5) (поз. 6-2), где фиксируется и регистрируется. Общая погрешность канала измерения давления составляет:

ε = = 0,707%

Сигнал (4-20) мА с преобразователя (6-1) поступает на контроллер APACS+, где высвечивается текущее значение давления этилена. При наличии рассогласования контроллер вырабатывает по заложенной в нем программе соответствующее регулирующее воздействие в диапазоне выходного сигнала (4-20) мА, которое воздействует на регулирующий клапан (6-3).

Одновременно сигнал с (6-1) по адресу В₆ поступает в ЭВМ, где текущее значение давления регистрируется в виде графиков. ЭВМ также при наличии рассогласования вырабатывает регулирующее воздействие, которое в виде сигнала (4-20) мА с выхода В₀₆ по адресу 9 воздействует на регулирующий клапан (6-3). В результате давление этилена будет 66 мм.рт.ст.

Схема 7. Регулирование температуры нижней зоны реактора «Р-1».

Регулирование осуществляется подачей обратной воды в теплообменник Т1.

Текущее значение температуры в реакторе измеряется термометром сопротивления (7-1), сигнал с которого поступает на контроллер APACS+, где высвечивается текущее значение. При наличии рассогласования значений температуры APACS+ вырабатывает регулирующее воздействие, которое, в виде (4-20) мА поступает на исполнительное устройство (7-2), расположенное на линии обратной промышленной воды после теплообменника Т1. В результате температура нижней зоны реактора будет поддерживаться на уровне 85 ⁰С.

Одновременно сигнал (4-20) мА поступает на вход В₇ ЭВМ, где он регистрируется в виде графиков. ЭВМ вырабатывает также корректирующий сигнал.

Схема 8. Контроль качества изобутилена ректификата.

Состав изобутилена анализируется хромотографом «Микрохром 1121-3». Выходной сигнал (4-20) мА поступает на контроллер APACS+, где высвечивается текущее значение. Далее сигнал (4-20) мА поступает на вход В₈ ЭВМ, где он регистрируется в виде графиков.

Схема 9. Регулирование температурной депрессии (т.е. разности температур) входящего в аппарат и выходящего из него продукта.

Заданной депрессии (400 ⁰С – 300 ⁰С) = 100 ⁰С добиваемся изменением подачи теплоагента.

Значения температуры входящего в аппарат и выходящего из него продукта преобразуются датчиками (9-1) и (9-2) в сигнал (4-20) мА. Контроллер APACS+ высвечивает их значения и определяет их разницу. При наличии рассогласования контроллер вырабатывает регулирующее воздействие, которое в в