Замена системы управления на новую с использованием контроллера CENTUM CS 3000 фирмы Yokogawa (Япония)

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

ОАО АНГАРСКАЯ НЕФТЕХИМИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ является одной из крупнейших нефтяных компаний России. Была основана в 1951 году. В состав ОАО АНХК входят следующие предприятия:

НПЗ;

химический завод;

завод масел.

В данном дипломном проекте в качестве объекта автоматизации был выбран процесс гидроочистки и отпарки гидрогенизата установки каталитического риформинга, которая входит в состав цеха № 8/14 нефтеперерабатывающего завода. Введена в эксплуатацию в 1978 г.

Установка предназначена для получения базового компонента высокооктановых бензинов методом каталитического риформинга прямогонных бензиновых фракций.

В состав установки входят:

блок предварительной гидроочистки сырья;

блок стабилизации;

блок печей;

компрессорный блок;

насосная.

БЛОК ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ГИДРООЧИСТКИ - предназначен для удаления из сырья сернистых, азотистых и кислородосодержащих соединений, соединений содержащих металлы и галогены, непредельные углеводороды, дезактивирующих катализатор риформинга. Процесс осуществляется путем гидрирования сырья на катализаторе КГУ-941 с последующей отпаркой гидрогенизата.

БЛОК СТАБИЛИЗАЦИИ - предназначен для стабилизации гидрогенизата и катализата путем отпарки легких углеводородов, паров воды, сероводорода и других газов.

БЛОК ПЕЧЕЙ - предназначен для нагрева до температуры процесса газосырьевых смесей (ГСС) гидроочистки и риформинга, а так же теплоносителей блока стабилизации.

КОМПРЕССОРНЫЙ БЛОК - предназначен для циркуляции водородосодержащего газа (ВСГ) в системах гидроочистки и риформинга, а так же для выдачи избытка ВСГ с установки.

НАСОСНАЯ - предназначена для перекачки продуктов переработки бензиновых фракций.

Мощность установки, с учетом всех продуктов производства, составляет 756599 т/год.

В настоящее время известны более усовершенствованные технические средства, построенные на базе электроники и вычислительной техники. Это контроллеры фирмы Siemens, Modicon, Octagon Systems, Advantech, Yokogawa, а также контроллеры отечественного производства: «ТЕКОН», «ТРЭЙ ГМБХ», Р-130, КР-300.

В дипломном проекте предлагается замена существующей системы управления на новую, более совершенную, с использованием контроллера фирмы Yokogawa CENTUM CS 3000. Он обладает высокой надежностью, быстродействием, возможностью 100% резервирования, встроенными функциями для отображения/управления, горячей заменой модулей, обработкой ошибок, простотой создания распределенных систем управления.

В результате для обслуживания технических средств необходимо меньшее количество персонала, так как техника реже выходит из строя. Системы гибкие, возможно подключение новых датчиков и исполнительных механизмов, совершенствование программного обеспечения.

Кинетика процесса гидроочистки зависит от молекулярной массы и типа сернистых соединений, содержащихся в сырье.



1. Технология

1.1 Общая характеристика производственного объекта

Установка предназначена для получения базового компонента высокооктановых бензинов методом каталитического риформинга прямогонных бензиновых фракций.

1.1.1 Состав производственного объекта

В состав производственного объекта входят:

печь, где происходит нагрев гидрогенизата и поддержание температурного режима процесса;

колонна К-1, где происходит ректификация, получение узких фракций;

теплообменники для охлаждения отходящих фракций, нагрева сырья;

конденсаторы, где происходит конденсация нефтепродуктов;

емкости для сбора узких фракций;

насосная для перекачки сырья и откачки готовой продукции.

Установка производит:

топливный газ, который используется на печах установки;

базовый компонент высокооктановых бензинов, который используется для производства автомобильного бензина.

1.2 Описание технологического процесса

1.2.1 Стадии технологического процесса

В стадии технологического процесса входят:

гидроочиска;

отпарка гидрогенизата.



1.2.2 Описание процесса гидроочистки

Сырьё - фракция 80-180 из парка 55 по трубопроводу №3311 поступает на прием сырьевых насосов Н-1(Н-2). При отсутствии ресурсов прямогонного бензина и необходимости увеличения октанового числа бензинов каталитического крекинга и риформинга, предусмотрена схема дозированной подачи по л.2419 фракции 80-130 бензина каталитического крекинга на прием насосов Н-1 (Н-2) в смеси с фракцией 80-180. Расход фракции 80-130 регулируется клапаном регулятором расхода поз.42в. Доля вовлечения фракции 80-130 определяется расчетным путем исходя из исходных данных по содержанию олефинов в прямогонной фракции 80-180 и фракции 80-130, при этом должно быть обеспечено содержание олефинов не более 2% в смесевом сырье. Допустимая доля (по массе) фракции 80-130 бензина КК в смеси с прямогонным сырьем рассчитывается оператором по формуле:

Д80-130 =(2-Опс)/(О80-130-Опс),

где О80-130 и Опс - содержание олефинов в фракции 80-130 бензина КК и прямогонного сырья, % масс. Количество фракции 80-130, направляемой на установку, зависит от нагрузки на установку по прямогонному сырью и рассчитывается по формуле:

К80-130=Кпс Д80-130/(1-Д80-130) т/час,

где Д80-130 - допустимая доля фракции 80-130 бензина КК в смеси с прямогонным сырьем. Например, при

Кпс=100м3/час, 120 м3/час;

К80-130=730,2/(1-0,2)=18т/час=25 м3/час;

К80-130=880,2/(1-0,2)=22т/час=30 м3/час.



Насосами Н-1 (Н-2) подается сырье двумя потоками через фильтры Ф-101/1,2, расход регулируется клапанами поз.59г, 61г на смешение с циркулирующим в блоке гидроочистки компрессорами ПК-1(ПК-2) водородсодержащим газом (ВСГ) и ВСГ с установки Л-35/6-300. ВСГ с установки Л-35/6-300 для поддержания давления в системе гидроочистки может подаваться компрессорами ПК-1(ПК-2) на прием компрессоров ПК-1(ПК-2) установки Л-35/11-1000 с давлением 23-25кгс/см2, или компрессорами ПК-6 (ПК-7) на выкид компрессоров ПК-1(ПК-2) установки Л-35/11-1000 с давлением 33-35 кгс/см2. Газосырьевая смесь (ГСС) нагревается в теплообменниках Т-1/1,2,3 и Т-2/1, 2,3 газопродуктовой смесью (ГПС) из реактора Р-1. При подключении импортного теплообменника “Пакинокс” поз. Т-105, теплообменники Т-1/1,2,3 и Т-2/1,2,3 из схемы исключаются. Для предотвращения отложения аммонийных солей в теплообменнике “Пакинокс” блока предварительной гидроочистки Т-105, предусмотрена подача питательной воды внутрь теплообменника в контур ГПС. Инжекция питательной воды осуществляется вновь установленным насосом Н-102 от деаэрационной установки А-6. Подача питательной воды может производиться постоянно или периодически в зависимости от содержания азотистых соединений в сырье установки и хлористого водорода в ВСГ риформинга. Вода промывки выводится из сепаратора С-1 через сифонную трубку в канализацию. Дренирование сепараторов при остановке установки в ремонт осуществляется следующим образом:

нефтепродукт по существующему трубопроводу направляется в дренаж;

промывная вода в промканализацию.

Остаточный уровень промывной воды выдавливается в промканализацию инертным газом. Далее ГСС нагревается в печи П-1 до температуры 320-400 ОС. После печи П-1 ГСС поступает в реактор Р-1, где происходит гидрирование сернистых соединений на катализаторе КГУ-941. ГПС из реактора Р-1 после теплообмена в теплообменниках Т-1/1,2,3 и Т-2/1,2,3 (или Т-105) с ГСС охлаждается в воздушном холодильнике Х-1/1,2, до охлаждается в водяном холодильнике Х-2 и поступает в сепаратор С-1. В сепараторе С-1 происходит разделение ГПС на газообразную (ВСГ) и жидкую (нестабильный гидрогенизат) фазы. Температура ГСС после Т-1/1,2,3 и Т-2/1,2,3 контролируется термопарой поз.43а. Температура на перевале П-1 контролируется термопарой поз.40а, с коррекцией по температуре на выходе из печи П-1 и регулируется регулятором температуры, клапан которого установлен на линии топливного газа к форсункам печи П-1 поз.41г. Температура ГСС на входе в печь П-1 контролируется термопарой поз.43а, на выходе из камер радиации П-1 регистрируется по потокам прибором поз.42а. Температура в реакторе Р-1 контролируется по высоте многозонной термопарой поз.34а и 35а. Температура на входе и выходе Т-105 контролируется термопарой поз.27а, ГПС на входе и выходе из теплообменника Т-105 поз.20а и 21а .

ВСГ с верха сепаратора С-1 через сепаратор С-8 поступает на прием компрессоров ПК-1(ПК-2) с последующим выкидом на смешение с сырьем.

Поддержание давления в системе блока гидроочистки осуществляется регулированием расхода ВСГ, поступающего с установки Л-35/6-300 на блок гидроочистки, либо минимальным сбросом ВСГ из сепаратора С-1 в топливную сеть поз.51в (трубопровод №3318) или на факел (трубопровод №31) при постоянном расходе ВСГ с установки Л-35/6-300.

Схема резервирования компрессоров установки.

При необходимости плановой остановки или аварийной остановки компрессоров установки Л-35/6-300 и прекращении подачи ВСГ на водородпотребляющие установки: Л-24/6, Г-24 и главным образом установки Л-35/11-1000, предусмотрена схема резервирования.

Компримирование избыточного ВСГ выполняется компрессором ПК-2(ПК-1) установки Л-35/11-1000, находящимся в это время в резерве. Для этого избыточный ВСГ из сепаратора С-2 подается через сепаратор С-9 на прием резервного компрессора ПК-2(ПК-1) (выдача ВСГ по трубопроводу №3310 на установку Л-35/6-300 закрывается). После нагнетания компрессора ПК-1 (ПК-2) водородосодержащий газ (ВСГ) под давлением подается по резервному трубопроводу в трубопровод №3309 и далее на водородпотребляющие установки завода. При переходе на схему резервирования необходимо увеличивать расход свежего ВСГ на блок гидроочистки на 10-20% в связи с более высокой температурой, меньшей плотностью газа из-за отсутствия концевого холодильника после компрессоров ПК-2 (ПК-1) установки Л-35/11-1000.

1.2.3 Описание процесса отпарки гидрогенизата

Нестабильный гидрогенизат из С-1 после нагрева в теплообменнике Т-3 до температуры 150ОС подается в отпарную колонну К-1 для выделения из гидрогенизата растворенных газов, воды и сероводорода. Уровень в сепараторе С-1 поддерживается регулятором поз.15а. Расход нестабильного гидрогенизата из С-1 в Т-3 регулируется прибором поз.15б.

После охлаждения и конденсации в аппаратах воздушного охлаждения ХК-1 и водяного ХК-2 верхний продукт колонны поступает в рефлюксную емкость Е-1, где происходит разделение газовой фазы и сконденсировавшихся углеводородов и воды. Температура верха колонны К-1 контролируется термопарой поз.7а. Температура после ХК-2 регулируется регулятором поз.3а путем поворота лопастей вентиляторов воздушного конденсатора-холодильника ХК-1.

Углеводородный газ поступает в С-111 и используется на печах установки, избыток сбрасывается в сеть неочищенного топливного газа или при необходимости на факел. Жидкая фаза из емкости Е-1 возвращается в колонну К-1 насосоми Н-6(Н-7) в качестве орошения. Вода с низа Е-1 периодически дренируется в промливневую канализацию. Избыток жидкой фазы, образующейся за счет легкой части гидрогенизата в ёмкости орошения Е-1 (головка стабилизации), выводится с установки и направляется на очистку от растворенного сероводорода в парк 11. Расход газа из Е-1 регулируется прибором поз.1в, расход орошения из Е-1 в К-1 регистрируется прибором поз.5б.

Необходимое для отпарки количество тепла вводится в отпарную колонну циркуляцией стабильного гидрогенизата через трубчатую печь П-2/2 насосом Н-3,4(5). Количество циркулирующего гидрогенизата регулируется расходом поз.11г. Температура выхода продукта из печи по потокам регулируется прибором поз.9а. Температура дымовых газов на перевале П-2/2 регулируется регулятором температуры поз.10а, клапан которого установлен на линии подачи газа к форсункам печи. Температура в колонне К-1 на 5 тарелке регулируется регулятором температуры поз.8а.

Стабильный гидрогенизат после охлаждения в теплообменнике Т-3 противотоком нестабильного гидрогенизата поступает на фильтры Ф-1, Ф-2.

1.3 Нормы технологического режима

Нормы технологического режима приведены в таблице 1.1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 1.1. Нормы технологического режима

Наименование стадий процесса, показатели режима, номера позиций оборудования по схеме	Единицы измерения	Допускаемые пределы параметров и показателей качества	Требуемый класс точности измерительных приборов ГОСТ 8.401	Оптимальные значения параметров
Гидроочистка
Уровень нестабильного гидрогенизата в С-1 поз.15а, 24а	%	20-80	2,5	25-35
Уровень в воды С-1 поз.18а	%	5-45	2,5	10-20
Перепад давления в Т-105 поз.24а, 25а, 28а	кгс/см2	Не более 1	1,5	0,2-0,5
Расход ВГС на Т-1,2 поз.31б, 32б	м3/ч	5500 не менее	1,5	6000-12300
Температура Р-1 поз.34а, 35а	оС	350-480	1.5	360-480
Давление на выходе Р-1 поз.36а	кгс/см2	23 не менее	1,5	23-24
Давления ВГС от ЦК-1 поз.38а	кгс/см2	25-28	1,5	26-28
Температура на перевале П-1 поз.41а	оС	850, не более	1	500820
Температура ГСС на выходе П-1 поз.42а	оС	400, не более	1	280350
Уровень в С-8 поз.46а	%	25-70	2,5	25-30
Давление на нагнетании насоса ПК-1,2 поз.49а, 52а	кгс/см2	20-30	1,5	23-25
Уровень С-9 поз.53а	%	25-70	2,5	25-30
Перепад давления Ф-101/1,2 поз.56а,60а.	кгс/см2	1	1	0,2-0,5
Температура ГСС на входе П-1 поз.82а	оС	350, не более	1	200250
Расход сырья на установку поз.100а, 103а	м3/ч	50 не менее	1,5	50-85
Давление на нагнетании насоса Н-1,2,22, поз.104а, 105а, 106а	кгс/см2	7,5 не менее	1,5	7,5-7,8
Отпарка
Давление Е-1 поз.1а	кгс/см2	11,5, не более	1,5	10-11
Расход газа Е-1 поз.2б	м3/ч	0-1500	1,5	0...1500
Температура сырья на входе Е-1 поз.3а	оС	60, не более	1,0	3550
Расход орошения верха К-1 поз. 4б	м3/ч	50, не более	1,0	25-35
Уровень Е-1 поз.5а	%	20-80	2,5	45-50
Уровень К-1 поз.6а	%	40-100	2,5	20-80
Температура верха К-1 поз.7а	оС	110-140	1,0	120-140
Температура перевала П2/2 поз.9а	оС	800, не более	1,0	600700
Расход нестабильного гидрогенизата в П2\2 поз.11г	м3/ч	Не менее 500	1,5	500-800
Температура продукта после Т-3, поз.12а	оС	Не менее 140	1,0	140-150
Давление на нагнетании насоса Н-3,4,5 поз. 13а, 14а, 15а	кгс/см2	7,5 не менее	1,5	7,5-7,8
Давление К-1 поз.15а	кгс/см2	11,5, не более	2,5	8,0-10,0
Давление на нагнетании насоса Н-6,7 поз. 16а, 17а	кгс/см2	7,5 не менее	1,5	7,5-7,8
Температур подшипников насосов Н-7, поз.28а, 33а	оС	20-55	1,0	25-55



1.4 Контроль технологического процесса с помощью системы сигнализации и блокировки

Таблица 1.2. Контроль технологического процесса с помощью системы сигнализации и блокировки

Наименование параметра, номер позиции оборудования по схеме	Единица измерения параметра	Шкала датчика прибора (пределы измерения)	Критическое значение параметра	Допускаемое значение параметра (по графе 3 раздела 4 ТР)	Значение параметра при срабатывании	Величины установок при срабатывании сигнализации и блокировки	Действие блокировки
						На датчике	На вторичном устройстве	На датчике	На вторичном устройстве
					Сигнализации	Блокировки	Сигнализация	Блокировка
							(в единицах шкалы сигнализирующего устройства)
Т-сырья после ХК-2 поз.3а	°С	0-100	-	35-50	50	-	-	50	-	-	-
Расход на орошение К-1, поз.5б	м3/ч	0-100	-	25...35	35	-	-	35	-	-	-
Уровень бензина в Е-1, поз.4а	%	0-100	-	20-80	20	-	-	20	-	-	-
Максимальный уровень в Е-1, поз.4а	%	0-100	-	20-80	85	-	-	85	-	-	-
Температура верха К-1, поз.7а	°С	0-200	-	120-140	140	-	-	140	-	-	-
Температура перевала П-2/2, поз.9а	°С	0-1000	-	800, не более	800	-	-	800	-	-	-
Температура продукта после Т-3, поз.12а	°С	0-500	-	120-150	120	-	-	150	-	-	-
Давление в К-1, поз.15а	м3/ч	0-15	-	8-10	8-10	-	-	8-10	-	-	-
Перепада давления гидрогенизатана Т-105, поз.24а	кгс/см2	0-1	-	0-1	0,2-0,5	-	-	0,2-0,5	-	-	-
Перепад давления ВГС и ГСС на входе Т-105, поз.25а	кгс/см2	0-1	-	0-1	0,2-0,5	-	-	0,2-0,5	-	-	-
Температура ГСС на входе Т-1,2, поз.30а	°С	0-500	-	200-300	200-300	-	-	200-300	-	-	-
Контроль давления на выходе Р-1, поз.36а	кгс/см2	0-30	-	23-24	23-24	-	-	23-24	-	-	-
Контроль давления на выходе Р-1, поз.37а	кгс/см2	0-10	-	0-8	0-8	-	-	0-8	-	-	-
Контроль расхода азота, поз. 45б	м3/ч	0-100	-	60-80	60-80	-	-	60-80	-	-	-
Контроль расхода ВГС из ПК-1,2, поз. 55б	м3/ч	0-20 000	-	6000-12300	6000-12300	-	-	6000-12300	-	-	-
Перепада давления Ф-101/1, поз. 56а	кгс/см2	0-1	-	0-1	0,2-0,5	-	-	0,2-0,5	-	-	-
Перепада давления Ф-101/2, поз. 60а	кгс/см2	0-1	-	0-1	0,2-0,5	-	-	0,2-0,5	-	-	-
Расход сырья на Н-1, Н-2, поз.61б	м3/ч	0-100	-	5085	5085	-	-	5085	-	-	-
Температура ГСС на входе в П-1 поз.43а	°С	0-400	-	215250	215250	-	-	215250	-	-	-
Давления на нагнетании насоса ПК-1, поз.49а	кгс/см2	0-100	-	23-25	23-25	-	-	23-25	-	-	-
Давления на нагнетании насоса ПК-2, поз.52а	кгс/см2	0-100	-	23-25	23-25	-	-	23-25	-	-	-
Концентрация углеводородов в насосне Н-1, поз.63а	% об.	0-100	-	0-50	-	50	-	50	-	-	-
Концентрация углеводородов в насосне Н-2, поз.64а	% об.	0-100	-	0-50	-	50	-	50	-	-	-
Концентрация углеводородов в насосной Н-3,4,5, поз.65а	% об.	0-100	-	0-50	-	50	-	50	-	-	-
Концентрация углеводородов в насосной Н-6,7, поз.66а	% об.	0-100	-	0-50	-	50	-	50	-	-	-
Концентрация углеводородов в компрессорах ПК-1,2, поз.67а	% об.	0-100	-	0-50	-	50	-	50	-	-	-
Концентрация углеводородов в насосной Н-22, поз.68а	% об.	0-100	-	0-50	-	50	-	50	-	-	-
Давление нагнетания насосов Н-3, поз.69а	кгс/см2	0-16	-”-	7,5 не менее	7	6	7	-	6	-	Остановка насоса
Давление нагнетания насосов Н-4, поз.70а	кгс/см2	0-16	-”-	7,5 не менее	7	6	7	-	6	-	Остановка насоса
Давление нагнетания насосов Н-5, поз.71а	кгс/см2	0-16	-”-	7,5 не менее	7	6	7	-	6	-	Остановка насоса
Давление нагнетания насосов Н-6, поз.72а	кгс/см2	0-16	-”-	7,5 не менее	7	6	7	-	6	-	Остановка насоса
Давление нагнетания насосов Н-7, поз.73а	кгс/см2	0-16	-”-	7,5 не менее	7	6	7	-	6	-	Остановка насоса
Температура масла в картере насоса Н-3, поз.74а	°С	0-100	-	20-55	-	55	-	55	-	-	-
Температура масла в картере насоса Н-3, поз.75а, 76а	°С	0-100	-	20-55	55	55	-	55	55	-	Остановка насоса
Температура масла в картере насоса Н-4, поз.77а	°С	0-100	-	20-55	-	55	-	55	-	-	-
Температура масла в картере насоса Н-4, поз.78а, 79а	°С	0-100	-	20-55	55	55	-	55	55	-	Остановка насоса
Температура масла в картере насоса Н-5, поз.80а	°С	0-100	-	20-55	-	55	-	55	-	-	-
Температура масла в картере насоса Н-5, поз.81а, 82а	°С	0-100	-	20-55	55	55	-	55	55	-	Остановка насоса
Температура масла в картере насоса Н-6, поз. 83а	°С	0-100	-	20-55	-	55	-	55		-	-
Температура масла в картере насоса Н-6, поз.84а, 85а	°С	0-100	-	20-55	55	55	-	55	55	-	Остановка насоса
Температура масла в картере насоса Н-7, поз. 86а	°С	0-100	-	20-55	-	55	-	55		-	-
Температура масла в картере насоса Н-7, поз.87а, 88а	°С	0-100	-	20-55	55	55	-	55	55	-	Остановка насоса
Температура масла в картере насоса Н-6 поз.84а, 85а	°С	0-100	-	20-55	55	55	-	55	55	-	Остановка насоыса
Температура масла в картере насоса Н-7 поз.86а	°С	0-100	-	20-55	-	55	-	55	-	-	-
Температура масла в картере насоса Н-7 поз.87а, 88а	°С	0-100	-	20-55	55	55	-	55	55	-	Остановка насоса
Контроль давления в маслобаке насоса Н-3, поз.89а	кгс/см2	0-4	-	1,0-2,0	1,0-2,0	-	-	1,0-2,0	-	-	-
Контроль давления в маслобаке насоса Н-4, поз.90а	кгс/см2	0-4	-	1,0-2,0	1,0-2,0	-	-	1,0-2,0	-	-	-
Контроль давления в маслобаке насоса Н-5, поз.91а	кгс/см2	0-4	-	1,0-2,0	1,0-2,0	-	-	1,0-2,0	-	-	-
Контроль давления в маслобаке насоса Н-6, поз.92а	кгс/см2	0-4	-	1,0-2,0	1,0-2,0	-	-	1,0-2,0	-	-	-
Контроль давления в маслобаке насоса Н-7, поз.93а	кгс/см2	0-4	-	1,0-2,0	1,0-2,0	-	-	1,0-2,0	-	-	-
Контроль уровня в маслобаке Н-3, поз.94а	мм	0-100	-	40-60	60	60	-	60	60	-	Остановка насоса
Контроль уровня в маслобаке Н-4, поз.95а	мм	0-100	-	40-60	60	60	-	60	60	-	Остановка насоса
Контроль уровня в маслобаке Н-5, поз.96а	мм	0-100	-	40-60	60	60	-	60	60	-	Остановка насоса
Контроль уровня в маслобаке Н-6, поз.97а	мм	0-100	-	40-60	60	60	-	60	60	-	Остановка насоса
Контроль уровня в маслобаке Н-7, поз.98а	мм	0-100	-	40-60	60	60	-	60	60	-	Остановка насоса
Контроль давления в маслобаке насоса Н-3, поз.99а	°С	0-200	-	40-75	75	75	-	75	75	-	Остановка насоса
Контроль давления в маслобаке насоса Н-4, поз.100а	°С	0-200	-	40-75	75	75	-	75	75	-	Остановка насоса
Контроль давления в маслобаке насоса Н-5, поз.101а	°С	0-200	-	40-75	75	75	-	75	75	-	Остановка насоса
Контроль давления в маслобаке насоса Н-6, поз.102а	°С	0-200	-	40-75	75	75	-	75	75	-	Остановка насоса
Контроль давления в маслобаке насоса Н-7, поз.103а	°С	0-200	-	40-75	75	75	-	75	75	-	Остановка насоса
Давление нагнетания насосов Н-1 поз.104а	кгс/см2	0-16	-”-	7,5 не менее	7	6	7	-	6	-	Остановка насоса
Давление нагнетания насосов Н-2 поз.105а	кгс/см2	0-16	-”-	7,5 не менее	7	6	7	-	6	-	Остановка насоса
Давление нагнетания насосов Н-22 поз.106а	кгс/см2	0-16	-”-	7,5 не менее	7	6	7	-	6	-	Остановка насоса
Температура масла в картере насоса Н-1 поз.107а	°С	0-100	-	20-55	-	55	-	55	-	-	-
Температура масла в картере насоса Н-2 поз.108а, 109а	°С	0-100	-	20-55	55	55	-	55	55	-	Остановка насоса
Температура масла в картере насоса Н-2 поз.110а	°С	0-100	-	20-55	-	55	-	55		-	-
Температура масла в картере насоса Н-2 поз.111а, 112а	°С	0-100	-	20-55	55	55	-	55	55	-	Остановка насоса
Температура масла в картере насоса Н-22 поз.113а	°С	0-100	-	20-55	-	55	-	55		-	-
Температура масла в картере насоса Н-22 поз.114а, 115а	°С	0-100	-	20-55	55	55	-	55	55	-	Остановка насоса
Контроль давления в маслобаке насоса Н-1, поз.116а	кгс/см2	0-4	-	1,0-2,0	1,0-2,0	-	-	1,0-2,0	-	-	-
Контроль давления в маслобаке насоса Н-2, поз.117а	кгс/см2	0-4	-	1,0-2,0	1,0-2,0	-	-	1,0-2,0	-	-	-
Контроль давления в маслобаке насоса Н-22, поз.118а	кгс/см2	0-4	-	1,0-2,0	1,0-2,0	-	-	1,0-2,0	-	-	-
Контроль уровня в маслобаке Н-1, поз.119а	мм	0-100	-	40-60	60	60	-	60	60	-	Остановка насоса
Контроль уровня в маслобаке Н-2, поз.120а	мм	0-100	-	40-60	60	60	-	60	60	-	Остановка насоса
Контроль уровня в маслобаке Н-22, поз.121а	мм	0-100	-	40-60	60	60	-	60	60	-	Остановка насоса
Контроль давления в маслобаке насоса Н-1, поз.122а	°С	0-200	-	40-75	75	75	-	75	75	-	Остановка насоса
Контроль давления в маслобаке насоса Н-2, поз.123а	°С	0-200	-	40-75	75	75	-	75	75	-	Остановка насоса
Контроль давления в маслобаке насоса Н-22 поз.124а	°С	0-200	-	40-75	75	75	-	75	75	-	Остановка насоса

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. АВТОМАТИЗАЦИЯ

2.1 Анализ технологического процесса, как объекта автоматизации

В соответствии с технологией, показанных особенностях гидроочистки и отпарки гидрогенизата, установки каталитического риформинга, условиями поддержания оптимальной температуры в ректификационной колонне и в реакторе, а также требованиям к поддержанию нормального протекания процесса, можно выделить следующие задачи управления объектом:

автоматическое регулирование;

аварийно-предупредительная сигнализация;

накопление текущей информации о состоянии процесса;

отображение информации о состоянии объекта, как текущей, так и предыстории.

Решение этих задач должно обеспечить увеличение выпуска продукции, снижение себестоимости, сокращение численности обслуживающего персонала, экономию энергоресурсов, сырья и т. п.

1. Задачи регулирования:

температура в емкости Е-1;

температура нестабильного гидрогенизата из П-2/2;

температура перевалов печи П-2/2;

температура ГСС из П-1;

давление в емкости Е-1;

давление в колонне К-1;

давление в сепараторе С-1;

расход орошения в колонне К-1;

расход нестабильного гидрогенизата в печь П-2/2;

расход сырья в Т-1,2;

расход топливного газа в печь П-2/2, П-1;

уровень в емкости Е-1;

уровень в колонне К-1;

уровень в сепараторе С-1;

уровень в сепараторе С-8;

уровень в сепараторе С-9.

2. Задачи аварийно-предупредительной сигнализации:

температура верха К-1;

температура сырья после Т-3;

температура подшипника насосов Н-1.. Н-7, Н-22;

температура масла в картере насосов Н-1.. Н-7, Н-22;

уровень в К-1;

уровень в С-1;

уровень в Е-1;

довзрывная концентрация углеводородов в насосной;

давление в колонне К-1;

давление нагнетания насосов Н-1.. Н-7, Н-22;

перепад давления Р-1;

расход сырья в печь П-2/2;

перепад давления Ф-101/1,2;

перепад давления Р-1.

Устройства пневмоавтоматики, применяемые в настоящее время на производстве, обладают достаточно высокой надежностью, простотой в обслуживании, ремонтопригодностью. Однако их применение не позволяет повысить уровень автоматизации сложных технологических объектов, в полной мере воспользоваться достижениями современной теории автоматизации и оптимизации, так как реализация вычислительных функций на устройствах пневмоавтоматики оказывается либо слишком сложной, либо практически невыполнимой задачей. Поэтому наряду с развитием средств электроники и вычислительной техники, ее удешевлением, повышением эксплуатационной надежности, предопределило необходимость перехода от систем локального контроля и регулирования к системе управления на основе технических средств - CENTUM CS 3000.

Технической основой всех современных систем управления являются микропроцессорные системы, которые выполняют функции сбора данных, регулирования и управления.

Эта система идеально подходит для автоматизации технологических процессов в различных областях промышленности. Она базируется на использовании стандартных изделий CS 3000, функциональные возможности которых существенно расширены новым программным обеспечением. Предлагаемый комплекс программных и аппаратных средств позволяет успешно решать типовые задачи автоматического управления и является одним из главных направлений существенного повышения эффективности данного производства.

В процессе реального проектирования использование стандартных модулей CS 3000 позволяет получить значительную экономию стоимости аппаратных средств.

Системы, построенные на основе CENTUM CS 3000, обеспечивают простое развитие своих технических возможностей. Первоначальные инвестиции в эти системы не пропадают даром, поскольку новая системная платформа открыта не только для изделий фирмы Yokogawa, но и изделий других фирм-изготовителей.

Существует примеры реального применения систем.

Общая база CENTUM CS 3000. Концепция полностью интегрированной автоматизации поддерживается едиными компонентами семейства для всех областей применения средств автоматизации производства.

Полная совместимость компонентов. Единообразие используемых компонентов существенно упрощает решение вопросов совместимости различных систем между собой. Задачи разомкнутого и замкнутого управления могут решаться одной и той же системой.

Обоснование выбора полевой автоматики

Выбор первичных преобразователей, используемых для измерения параметров, осуществляется согласно перечню технологических параметров и нормам технологического режима.

В основу САУ положены электрические приборы промышленной группы «Метран» - российского лидера в разработке и поставках средств и систем автоматизации, который включает самый широкий ряд приборов для измерения давления, температуры, расхода, уровня, разрежения для применения в различных областях промышленности.

Применение этих датчиков обусловлено следующими причинами:

наличие специальных исполнений датчиков для взрывоопасных производств с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» и «взрывонепроницаемая оболочка»;

разнообразие моделей для контроля параметров, как нейтральных, так и химически активных и агрессивных сред;

высокая точность и надежность в эксплуатации.

Вторичная переработка гидрогенизата является взрывоопасной, поэтому все первичные преобразователи имеют маркировку взрывозащиты 0ExiaIICT5X, 0ЕхiaIIСТ5, 0ЕхiaIIСТ4, 0ЕхiaIIСТ6.

В промышленной зоне установлены датчики с выходным унифицированным сигналом 4-20 mA во взрывозащищенном исполнении. Датчики с выходным сигналом 4-20 mA применяются для того, чтобы можно было определить обрыв измерительной цепи от датчика до управляющего комплекса.

Применения микропроцессорной электроники в конструкциях датчиков позволило реализовать широкий набор функций настройки и калибровки датчиков. Повысилась точность настройки и снизилась суммарная погрешность измерения при работе датчика в реальных условиях эксплуатации.

Микропроцессорная техника точна и легка в обращении и настройке.

Ниже приведены технологические параметры процесса и выбор для них первичных средств измерения.

Выбор датчиков для измерения температуры

Температура - важнейший параметр технологических процессов и от правильного выбора измерительных преобразователей зависит качество управления процессом.

Диапазон измерения температуры лежит в пределах от +20 °С до +1000 °С. В связи с этим выбираем термопреобразователь ТХАУ Метран-271-Exia диапазон измерения температуры 0…1000 °С и ТСМУ-274-Ехia диапазон измерения 0…180 °С с погрешностью 1%, с маркировкой по взрывозащите 0ExiaIICT5. Напряжение питания от 18 до 42 В. Все термопары и термометры сопротивления имеют класс защиты от пыли и влаги IP65.

Выбор датчиков для измерения давления

Диапазон измерения давления лежит в пределах от 0,3 до 29 кгс/см2. От точности измерения давления зависит эффективность работы колонн и насосов. В качестве датчиков измерения давления выбираем Метран - 150CG 1 с унифицированным выходным токовым сигналом 4-20 mA. Степень защиты от воздействия пыли и влаги IP65 и имеющий маркировку взрывозащиты 1ExiaIICT5X.

Преимущества:

удобство обслуживания датчиков в условиях эксплуатации;

экономия затрат и времени на:

а) техническое обслуживание датчиков за счет оперативного нахождения неисправностей;

б) сокращение количества выходов к месту установки датчиков для их проверки за счет удаленной диагностики и конфигурирования.

Выбор датчиков для измерения уровня

Вместо буйковых уровнемеров, наиболее оптимальной заменой является волноводный радарный уровнемер Rosemount 5300, который устанавливается на выносную камеру вместо штатного. С одинарным жестким зондом для измерения уровня нефтепродуктов и с коаксиальным зондом для измерения уровня парового конденсата, согласно рекомендациям завода изготовителя. Исполнение: 0ExiaIICT4X, IP67. Выходной сигнал: 4-20мА.

Кроме того, для контроля уровня в маслобаках насосов применяется вибрационный сигнализатор уровня Rosemount 2120, Выходной сигнал: 4..20 мА. Исполнение: 0ExiaIICT5, IP67.

Выбор датчиков для измерения расхода

Для измерения расхода исходного сырья, пара и т.д., используется преобразователь разности давления Метран - 150 СD2 с унифицированным выходным токовым сигналом 4-20 mA в искробезопасном исполнении 1ExiaIICT5X. Датчики стойкие к воздействию агрессивной измеряемой среды. Напряжение питания от 12 до 45 В. Датчики устанавливаются в комплекте с диафрагмами ДКС. Степень защиты от пыли и воды IP65.

Выбор газоанализатора

В качестве анализатора воздушной среды в помещениях и на наружной территории выбран анализатор взрывоопасных концентраций СТМ-30-03. Диапазон сигнальных концентраций 0-100 % НКПР. Исполнение: 1ExibllCT6. Выходной сигнал: 4...20 мА. Произведен ФГУП СПО «Аналитприбор», г. Смоленск. Этот прибор способен работать в условиях пониженных температур, в неблагоприятных климатических условиях.

Выбор исполнительного механизма

Для регулирования ряда параметров используем регулирующие клапана Камфлекс-35002 производства фирмы ДС «Контролз» с пружинно-мембранным исполнительным механизмом. Так как выходной токовый сигнал с контроллера 4-20 мА, то его нужно преобразовать в пневматический унифицированный сигнал 0,2 - 1 кгс/см2, для этого используется электропневматический позиционер серии 4700 Е фирмы «Masoneilan», который обладает рядом преимуществ:

легко выполняется настройка нуля и шкалы;

удобство обслуживания;

коррозионная стойкость к воздействию агрессивной окружающей среды.

Маркировка взрывозащиты ExiaIIВТ4,защита от пыли и влаги - IP66.

Краткое описание микропроцессорной техники

В настоящее время существует большое множество различных контроллеров, выпускаемых отечественными и зарубежными производителями.

Выбор контроллеров должен определяться следующими критериями:

функциональные возможности контроллера должны полностью покрывать круг задач, решаемых при автоматизации данного технологического процесса;

характеристики контроллера, определяющие его быстродействие должны удовлетворять потребностям автоматического управления;

количественные характеристики контроллера, определяющие число и типы входов и выходов должны быть оптимально соотнесены с информационными характеристиками процесса;

коммуникационные характеристики контроллеров, тип сети, используемые протоколы и возможность сопряжения с имеющимися и предполагаемыми;

объем постоянной и оперативной памяти контроллера должен быть достаточным для размещения и оптимального функционирования прилагаемого программного обеспечения. При этом должны учитываться цены контроллеров и дополнительного оборудования.

Из множества различных контроллеров выбран программируемый контроллер CENTUM CS 3000 фирмы Yokogawa (Япония). Контроллеры данной фирмы уже достаточно часто применяются в нашем регионе, следовательно, накоплен большой опыт в подключении и эксплуатации контроллера этой фирмы.

Распределенная система управления CENTUM CS 3000 открывает новую эру в классе распределенных систем управления крупнотоннажными производствами.

CENTUM CS 3000 продолжает линию распределенных систем управления CENTUM фирмы Yokogawa. Системы управления семейства CENTUM зарекомендовали себя как надежные, отказоустойчивые и удобные в эксплуатации и обслуживании системы.

На рисунке 2.1 изображена типичная конфигурация распределенной системы управления CENTUM CS 3000.

Рисунок 2.1. Типичная конфигурация РСУ CENTUM CS 3000

Основные задачи, решаемые системами управления CENTUM:

безопасное ведение технологических процессов;

реализация решений задач оптимального управления;

обеспечение устойчивости процессов регулирования;

управление периодическими процессами;

взаимодействие с подсистемами верхнего и нижнего уровня;

сбор и накопление данных.

Система CENTUM CS 3000 разработана для управления относительно большими производствами. CENTUM CS 3000 отличается от других систем управления семейства CENTUM тем, что она гибко масштабируема и организована по доменному принципу.

Основные достоинства системы CENTUM CS 3000:

гибкая система резервирования, позволяющая резервировать элементы процессора, системных интерфейсов, модулей ввода/вывода и др.;

гибкая конфигурация каждого рабочего места оператора с возможностью независимого накопления исторической информации;

доменный принцип организации позволяет организовать истинно распределенное управление;

высокая плотность модулей ввода/вывода (64-х канальные модули дискретных сигналов);

высокая скорость передачи данных по внутренней шине (шина ESB, скорость 128 Мбит/с);

большой объем оперативной памяти контроллеров (до 32 Мбайт);

возможно применение 2-х экранных консолей как с ЖК-дисплеями, так и с ЭЛТ-дисплеями;

рабочее место оператора комплектуется сенсорной клавиатурой, позволяющей осуществить прямой доступ к любому технологическому окну путем нажатия функциональной клавиши;

связь с подсистемами верхнего и нижнего уровней;

функция виртуального тестирования, позволяющая выполнять отладку прикладного программного обеспечения, как без подключения контроллеров, так и с подключением.

Выбор конфигурации микропроцессорной техники

Информационное обеспечение процесса

Перечень аналоговых входных сигналов представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 Перечень аналоговых входных сигналов

№ п/п	Наименование параметра	Обозначение параметра	Единицы измерения	Диапазон измерения	Технологические границы	Назначение параметра	Тип сигнала
					НТГ	ВТГ	Контр.	Регулир.	Сигнал.	Блок.	Архив
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	Давление Е-1	1а	кгс/см2	11,5 не более	10	11	+	+	-	-	+	4-20 мА
2	Расход газа Е-1	2а	м3/ч	0-1500	0	1500	+	+	-	-	+	4-20 мА
3	Температура сырья после ХК-2	3а	°С	0-100	35	50	+	+	+	-	+	4-20 мА
4	Уровень бензина в Е-1	4а	%	0-100	20	80	+	+	-	-	+	4-20 мА
5	Расход орошения верха К-1	5а	м3/ч	50, не более	25	35	+	+	+	-	+	4-20 мА
6	Уровень К-1	6а	%	40-60	20	100	+	-	+	-	+	4-20 мА
7	Температура верха К-1	7а	°С	110-140	120	140	+	-	+	-	+	4-20 мА
8	Температура К-1	8а	°С	110-140	120	140	+	+	-	-	+	4-20 мА
9	Температура перевала П2/2	9а	оС	800, не более	600	700	+	+	-	-	+	4-20 мА
10	Температура дымовых газов П2/2	10а	оС	0-6000	400	5000	+	-	+	-	+	4-20 мА
11	Расход продукта в П2/2	11а	м3/ч	500-800	500	800	+	+	-	-	+	4-20 мА
12	Температура продукта после Т-3	12а	оС	0-600	140	150	+	-	+	-	+	4-20 мА
13	Контроль давления К-1	13а	кгс/см2	0-16	8	10	+	-	+	-	+	4-20 мА
14	Уровень гидрогенизата в С-1	14а	%	20-80	25	60	+	-	-	-	+	4-20 мА
15	Регулирование и контроль уровня в С-1	15а	%	20-80	25	35	+	+	-	-	+	4-20 мА
16	Расход в С-1	16а	м3/ч	0-22000	8000	20000	+	-	-	-	+	4-20 мА
17	Регулирование и контроль давления в С-1	17а	кгс/см2	0-30	20	24	+	+	-	-	+	4-20 мА
18	Регулирование и контроль уровня воды в С-1	18а	%	5-45	10	40	+	+	-	-	+	4-20 мА
19	Расход воды в С-1	19а	м3/ч	0-8	0	5	+	-	-	-	+	4-20 мА
20	Контроль температуры в Т-105	20а	оС	0-400	200	300	+	-	-	-	+	4-20 мА
21	Контроль температуры сырья на выходе в Т-105	21а	оС	0-200	50	150	+	-	-	-	+	4-20 мА
22	Контроль температуры сырья на выходе в Т-105	22а	оС	0-200	100	150	+	-	-	-	+	4-20 мА
23	Контроль температуры ВСГ на входе в Т-105	23а	оС	0-100	20	50	+	-	-	-	+	4-20 мА
24	Контроль и сигнализация перепада давления в ВСГ и ГСС в Т-105	24а	кгс/см2	0-1	0,2	0,5	+	-	+	-	+	4-20 мА
25	Контроль и сигнализация перепада давления в ВСГ в Т-105	25а	кгс/см2	0-1	0,2	0,5	+	-	+	-	+	4-20 мА
26	Контроль температуры сырья на входе в Т-105	26а	оС	0-100	10	35	+	-	-	-	+	4-20 мА
27	Температура воды охлаждающей в Т-105	27а	оС	0-100	20	60	+	-	-	-	+	4-20 мА
28	Контроль и сигнализация перепада давления в Т-105	28а	кгс/см2	0-1	0,2	0,5	+	-	+	-	+	4-20 мА
29	Контроль температуры гидрогенизата в Т-105	29а	оС	0-400	125	250	+	-	-	-	+	4-20 мА
30	Контроль температуры ГСС на входе в Т-1,2	30а	оС	0-400	200	300	+	-	-	-	+	4-20 мА
31	Контроль и сигнализация расхода ВСГ	31а	м3/ч	6000-20000	7500	19000	+	-	+	-	+	4-20 мА
32	Контроль расхода ВСГ на Т-1	32а	м3/ч	6000-20000	7500	19000	+	-	-	-	+	4-20 мА
33	Контроль расхода ВСГ на Т-1	33а	м3/ч	6000-20000	6000	13000	+	-	-	-	+	4-20 мА
34	Контроль температуры в реакторе Р-1	34а	оС	0-400	200	300	+	-	-	-	+	4-20 мА
35	Контроль температуры в реакторе Р-1	35а	оС	0-400	200	300	+	-	-	-	+	4-20 мА
36	Контроль давления на выходе из реактора Р-1	36а	кгс/см2	0-30	23	24	+	-	-	-	+	4-20 мА
37	Контроль и сигнализация перепад давления в Р-1	37а	кгс/см2	0-16	0,1	8,0	+	-	+	-	+	4-20 мА
38	Регулирование и контроль давления ВСГ от ЦК-1	38а	кгс/см2	0-30	27	29	+	+	-	-	+	4-20 мА
39	Контроль температуры дымовых газов П-1	39а	оС	0-800	550	650	+	-	-	-	+	4-20 мА
40	Регулирование и контроль температуры перевала П-1	40а	оС	0-1000	700	800	+	+	-	-	+	4-20 мА
	Контроль температуры ГСС на выходе в П-1	41а	оС	0-500	320	400	+	-	-	-	+	4-20 мА
41	Контроль температуры в змеевиках П-1	42а	оС	0-400	250	300	+	-	-	-	+	4-20 мА
42	Контроль температуры ГСС на входе в П-1	43а	оС	0-400	215	250	+	-	-	-	+	4-20 мА
43	Регулирование и контроль расхода в П-1	44а	м3/ч	0-20	10	15	+	+	-	-	+	4-20 мА
44	Контроль расхода азота	45а	м3/ч	0-100	50	80	+	-	-	-	+	4-20 мА
45	Регулирование и контроль уровня в С-8	46а	%	0-50	25	30	+	+	-	-	+	4-20 мА
46	Контроль и сигнализация температуры в ПК-1	47а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
47	Контроль и сигнализация температуры в ПК-1	48а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
48	Контроль и сигнализация давления в ПК-1	49а	кгс/см2	0-30	23	25	+	-	+	-	+	4-20 мА
49	Контроль и сигнализация температуры в ПК-2	50а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
50	Контроль и сигнализация температуры в ПК-2	51а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
51	Контроль и сигнализация давления в ПК-2	52а	кгс/см2	0-30	23	25	+	-	+	-	+	4-20 мА
52	Регулирование и контроль уровня в С-9	53а	%	0-50	25	30	+	+	-	-	+	4-20 мА
53	Контроль расхода ВГС (пусковой)	54а	м3/ч	0-16000	0	12300	+	-	-	-	+	4-20 мА
54	Контроль расхода ВГС из ПК-1,ПК-2	55а	м3/ч	0-16000	6000	12300	+	-	-	-	+	4-20 мА
55	Контроль и сигнализация давления Ф-101/1	56а	кгс/см2	0-6	2	5	+	-	+	-	+	4-20 мА
56	Регулирование и контроль расхода бензина	57а	м3/ч	0-100	50	85	+	+	-	-	+	4-20 мА
57	Контроль расхода сырья на Н-1, Н-2 (резерв)	58а	м3/ч	0-100	50	85	+	-	-	-	+	4-20 мА
58	Регулирование расхода сырья после Н-1	59а	м3/ч	0-100	50	85	+	+	-	-	+	4-20 мА
59	Контроль и сигнализация давления Ф-101/2	60а	кгс/см2	0-6	2	5	+	-	+	-	+	4-20 мА
60	Регулирование расхода сырья после Н-2	61а	м3/ч	0-100	50	85	+	+	-	-	+	4-20 мА
61	Регулирование расхода перед Н-1,Н-2 в Т-3 (резерв)	62а	м3/ч	0-100	0	85	+	+	-	-	+	4-20 мА
62	Концентрации около насоса Н-1	63а	%	0-100	0	50	+	-	+	-	+	4-20 мА
63	Концентрации около насоса Н-2	64а	%	0-100	0	50	+	-	+	-	+	4-20 мА
64	Концентрации около насосов Н-3, Н-4, Н-5	65а	%	0-100	0	50	+	-	+	-	+	4-20 мА
65	Концентрации около насосов Н-6, Н-7	66а	%	0-100	0	50	+	-	+	-	+	4-20 мА
66	Концентрации около насосов Н-22	67а	%	0-100	0	50	+	-	+	-	+	4-20 мА
	Концентрации около насосов ПК-1, ПК-2	68а	%	0-100	0	50	+	-	+	-	+	4-20 мА
67	Контроль и сигнализация Р насоса Н-3	69а	кгс/см2	0-16	0	7,5	+	-	+	-	+	4-20 мА
68	Контроль и сигнализация Р насоса Н-4	70а	кгс/см2	0-16	0	7,5	+	-	+	-	+	4-20 мА
69	Контроль и сигнализация Р насоса Н-5	71а	кгс/см2	0-16	0	7,5	+	-	+	-	+	4-20 мА
70	Контроль и сигнализация Р насоса Н-6	72а	кгс/см2	0-16	0	7,5	+	-	+	-	+	4-20 мА
71	Контроль и сигнализация Р насоса Н-7	73а	кгс/см2	0-16	0	7,5	+	-	+	-	+	4-20 мА
72	Температура масла в картере насоса Н-3	74а	оС	0-100	20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
73	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-3	75а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
74	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-3	76а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
75	Температура масла в картере насоса Н-4	77а	оС	0-100	20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
76	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-4	78а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
77	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-4	79а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
78	Температура масла в картере насоса Н-5	80а	оС	0-100	20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
79	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-5	81а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
80	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-5	82а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
81	Температура масла в картере насоса Н-6	83а	оС	0-100	20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
82	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-6	84а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
83	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-6	85а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
84	Температура масла в картере насоса Н-7	86а	оС	0-100	20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
85	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-7	87а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
86	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-7	88а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
87	Измерение и контроль давления в маслобаке Н-3	89а	кгс/см2	0-2,5	1,0	2,0	+	-	-	-	+	4-20 мА
88	Измерение и контроль давления в маслобаке Н-4	90а	кгс/см2	0-2,5	1,0	2,0	+	-	-	-	+	4-20 мА
89	Измерение и контроль давления в маслобаке Н-5	91а	кгс/см2	0-2,5	1,0	2,0	+	-	-	-	+	4-20 мА
90	Измерение и контроль давления в маслобаке Н-6	92а	кгс/см2	0-2,5	1,0	2,0	+	-	-	-	+	4-20 мА
91	Измерение и контроль давления в маслобаке Н-7	93а	кгс/см2	0-2,5	1,0	2,0	+	-	-	-	+	4-20 мА
92	Контроль уровня в маслобаке Н-3	94а	мм	0-100	20	60	+	-	-	-	+	4-20 мА
93	Контроль уровня в маслобаке Н-4	95а	мм	0-100	20	60	+	-	-	-	+	4-20 мА
94	Контроль уровня в маслобаке Н-5	96а	мм	0-100	20	60	+	-	-	-	+	4-20 мА
95	Контроль уровня в маслобаке Н-6	97а	мм	0-100	20	60	+	-	-	-	+	4-20 мА
96	Контроль уровня в маслобаке Н-7	98а	мм	0-100	20	60	+	-	-	-	+	4-20 мА
97	Измерение и контроль температуры в маслобаке Н-3	99а	оС	-50...+100	-20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
98	Измерение и контроль температуры в маслобаке Н-4	100а	оС	-50...+100	-20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
99	Измерение и контроль температуры в маслобаке Н-5	101а	оС	-50...+100	-20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
100	Измерение и контроль температуры в маслобаке Н-6	102а	оС	-50...+100	-20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
101	Измерение и контроль температуры в маслобаке Н-7	103а	оС	-50...+100	-20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
102	Контроль и сигнализация Р насоса Н-1	104а	кгс/см2	0-16	0	7,5	+	-	+	-	+	4-20 мА
103	Контроль и сигнализация Р насоса Н-2	105а	кгс/см2	0-16	0	7,5	+	-	+	-	+	4-20 мА
104	Контроль и сигнализация Р насоса Н-22	106а	кгс/см2	0-16	0	7,5	+	-	+	-	+	4-20 мА
105	Температура масла в картере насоса Н-1	107а	оС	0-100	20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
106	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-1	108а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
107	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-1	109а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
108	Температура масла в картере насоса Н-2	110а	оС	0-100	20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
109	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-2	111а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
110	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-2	112а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
111	Температура масла в картере насоса Н-22	113а	оС	0-100	20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
112	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-22	114а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
113	Контроль и сигнализация температуры насоса Н-22	115а	оС	0-100	20	55	+	-	+	-	+	4-20 мА
114	Контроль давления в маслобаке Н-1	116а	кгс/см2	0-2,5	1,0	2,0	+	-	-	-	+	4-20 мА
115	Измерение и контроль давления в маслобаке Н-2	117а	кгс/см2	0-2,5	1,0	2,0	+	-	-	-	+	4-20 мА
116	Измерение и контроль давления в маслобаке Н-22	118а	кгс/см2	0-2,5	1,0	2,0	+	-	-	-	+	4-20 мА
117	Контроль уровня в маслобаке Н-1	119а	мм	0-100	20	60	+	-	-	-	+	4-20 мА
118	Контроль уровня в маслобаке Н-2	120а	мм	0-100	20	60	+	-	-	-	+	4-20 мА
119	Контроль уровня в маслобаке Н-22	121а	мм	0-100	20	60	+	-	-	-	+	4-20 мА
120	Измерение и контроль температуры в маслобаке Н-1	122а	оС	-50...+100	-20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
121	Измерение и контроль температуры в маслобаке Н-2	123а	оС	-50...+100	-20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА
122	Измерение и контроль температуры в маслобаке Н-22	124а	оС	-50...+100	-20	55	+	-	-	-	+	4-20 мА

Таблица 2.2. Перечень дискретных входных сигналов

№ п/п	Наименование сигнала	поз.	Состояние	Тип сигнала
1	Насос Н-1	-	включен	«Сухой контакт»
2	Насос Н-1	-	выключен	«Сухой контакт»
3	Насос Н-2	-	включен	«Сухой контакт»
4	Насос Н-2	-	выключен	«Сухой контакт»
5	Насос Н-3	-	включен	«Сухой контакт»
6	Насос Н-3	-	выключен	«Сухой контакт»
7	Насос Н-4	-	включен	«Сухой контакт»
8	Насос Н-4	-	выключен	«Сухой контакт»
9	Насос Н-5	-	включен	«Сухой контакт»
10	Насос Н-5	-	выключен	«Сухой контакт»
11	Насос Н-6	-	включен	«Сухой контакт»
12	Насос Н-6	-	выключен	«Сухой контакт»
13	Насос Н-7	-	включен	«Сухой контакт»
14	Насос Н-7	-	выключен	«Сухой контакт»
15	Насос Н-22	-	включен	«Сухой контакт»
16	Насос Н-22	-	выключен	«Сухой контакт»
17	Уровень в маслобаке Н-3	94а	минимальный	NAMUR
18	Уровень в маслобаке Н-4	95а	минимальный	NAMUR
19	Уровень в маслобаке Н-5	96а	минимальный	NAMUR
20	Уровень в маслобаке Н-6	97а	минимальный	NAMUR
21	Уровень в маслобаке Н-7	98а	минимальный	NAMUR
22	Уровень в маслобаке Н-1	119а	минимальный	NAMUR
23	Уровень в маслобаке Н-2	120а	минимальный	NAMUR
24	Уровень в маслобаке Н-22	121а	минимальный	NAMUR

Таблица 2.3. Перечень аналоговых выходных сигналов

№ п/п	Наименование сигнала	поз.	Тип сигнала
1	2	3	4
1	Регулирование давления в Е-1	1в	4-20 мА
2	Регулирование уровня в Е-1	4а	4-20 мА
3	Регулирование и контроль расхода орошения в К-1	5г	4-20 мА
4	Регулирование расхода продукта в П2/2	9в	4-20 мА
5	Контроль температуры дымовых газов П 2/2	10а	4-20 мА
6	Регулирование расхода продукта в печи П2/2	11г	4-20 мА
7	Регулирование уровня в С-1	15в	4-20 мА
8	Регулирование уровня воды в С-1	18в	4-20 мА
9	Регулирование давления ВСГ от ЦК-1	38в	4-20 мА
10	Регулирование температуры перевала П-1	40а	4-20 мА
11	Регулирование расхода пара в П-1	44а	4-20 мА
12	Регулирование уровня С-9	53г	4-20 мА
13	Регулирование расхода прямоточного бензина	57г	4-20 мА
14	Регулирование расхода сырья после Н-1	59г	4-20 мА
15	Регулирование расхода сырья после Н-2	62г	4-20 мА
16	Регулирование расхода перед Н-1,Н-2 в Т-3 (резерв)	63г	4-20 мА

Таблица 2.4. Перечень дискретных выходных сигналов

№ п/п	Наименование сигнала	Тип сигнала	Коммутируемые параметры
1	Насос Н-1 включить	импульсный	24В; 50 мА
2	Насос Н-1 выключить	импульсный	24В; 50 мА
3	Насос Н-2 включить	импульсный	24В; 50 мА
4	Насос Н-2 выключить	импульсный	24В; 50 мА
5	Насос Н-3 включить	импульсный	24В; 50 мА
6	Насос Н-3 выключить	импульсный	24В; 50 мА
7	Насос Н-4 включить	импульсный	24В; 50 мА
8	Насос Н-4 выключить	импульсный	24В; 50 мА
9	Насос Н-5 включить	импульсный	24В; 50 мА
10	Насос Н-5 выключить	импульсный	24В; 50 мА
11	Насос Н-6 включить	импульсный	24В; 50 мА
12	Насос Н-6 выключить	импульсный	24В; 50 мА
13	Насос Н-7 включить	импульсный	24В; 50 мА
14	Насос Н-7 выключить	импульсный	24В; 50 мА
15	Насос Н-22 включить	импульсный	24В; 50 мА
16	Насос Н-22 выключить	импульсный	24В; 50 мА
17	Аппарат воздушного охлаждения ХК-1 включить	импульсный	24В; 50 мА
18	Аппарат воздушного охлаждения ХК-1 выключить	импульсный	24В; 50 мА



2.2 Выбор модулей ввода-вывода

Исходя из количества аналоговых и дискретных, входных и выходных сигналов, представленных в сводной таблице 2.5, выбираем следующую конфигурацию системы CENTUM CS3000:

AFV10D. Блок управления резервированный. Процессор CP451 133MГц, 32 МБ - 2 шт. Батареи PW482 для сохранения памяти на 72 часа - 2 шт.;

EC401. Модуль сети ESB, устанавливаемый в центральную стойку (блок управления AFV10D) - 2 шт.;

SB401. Модуль сети ESB, устанавливаемый в модуль расширения вводов-выводов (блок ANB10D) - 2 шт.;

AEP7D. Центральный модуль питания. Питание током 220В, два контура;

ASI133. Модуль аналогового ввода со встроенным барьером искрозащиты. Количество каналов входа - 8, изолированные. Входной сигнал - 4…20 мА.;

ASI533. Модуль аналогового вывода со встроенным барьером искрозащиты. Количество каналов выхода - 8, изолированные. Выходной сигнал - 4…20 мА;

ASD143. Модуль дискретного ввода со встроенным барьером искрозащиты. Количество каналов входа - 16, изолированные. Входной сигнал - NAMUR;

ASD533. Модуль дискретного вывода с встроенным барьером искрозащиты. Количество каналов выхода - 8, изолированные. Номинальное выходное напряжение 24В;

EC401. Модуль сети ESB для FCU;

SB401. Модуль сети ESB для NU;

ADSV01. Заглушка для пустых слотов.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.3 Структура АСУТП

В соответствии с требованиями технологического процесса система управления должна обеспечивать прием следующего объема информации.

В таблице 2.5 перечислены выбранные модули, их назначение, количество каналов и общее количество модулей.

Таблица 2.5. Сводная таблица модулей ввода-вывода

Тип сигнала	Кол. каналов	Кол. сигналов	Кол. модулей
ASI133 модуль аналогового входа (со встроенным барьером искрозащиты)	8	122	16
ASI533 модуль аналогового выхода (со встроенным барьером искрозащиты)	8	16	3
ASD143 модуль дискретного входа (со встроенным барьером искрозащиты)	16	24	2
ASD533 модуль дискретного выхода (со встроенным барьером искрозащиты)	8	18	3

Структура проектируемого АСУ ТП представлена на рисунке 2.1.



122	16	24	18
Аналоговый вход	Аналоговый выход	Дискретный вход	Дискретный выход

Рис. 2.1. Структура проектируемого АСУ ТП

CО станция оператора

CИ станция инжинера

19"Rack монтажная стойка

L2-Switch промышленный коммутатор

FCU центральная стойка блока управления

PW482 блок питания

СР451 центральный процессор

EC401 модуль сети ESB, установленный в FCU

ESB сеть локального ввода-вывода центральной стойки

ADSV01 заглушка пустых слотов

NU1, NU2 стойка расширения ввода/вывода

SB401 модуль сети ESB для NU

ASI133 модуль ввода аналоговых сигналов

ASI533 модуль вывода аналоговых сигналов

ASD143 модуль ввода дискретных сигналов

ASD533 модуль вывода дискретных сигналов

AEP7D1 центральный модуль питания

2.3.1 Привязка параметров процесса к модулям аналогового ввода

Привязка к модулям ввода/вывода представлена в таблице 2.6.

Таблица 2.6 Привязка к модулям ввода/вывода

№ клемм	Наименование параметра	поз.		№ клемм	Наименование параметра	поз.
1	2	3		1	2	3
NU1-ASI133-1		NU1-ASI133-3
A1	Давление Е-1	1а		A1	Регулирование и контроль давления в С-1	17а
B1				B1
A3	Расход газа Е-1	2а		A3	Регулирование и контроль уровня воды в С-1	18а
B3				B3
A5	Температура сырья на входе в Е-1	3а		A5	Расход воды в С-1	19а
B5				B5
A7	Расход орошения верха К-1	4а		A7	Контроль температуры в Т-105	20а
B7				B7
A10	Уровень бензина в Е-1	5а		A10	Контроль температуры сырья на выходе в Т-105	21а
B10				B10
A12	Уровень в К-1	6а		A12	Контроль температуры на выходе в Т-105	22а
B12				B12
A14	Температура верха в К-1	7а		A14	Контроль температуры ВСГ на входе в Т-105	23а
B14				B14
A16	Контроль температуры в К-1	8а		A16	Контроль и сигнализация Р в ВСГ и ГСС в Т-105	24а
B16				B16
NU1-ASI133-2		NU1-ASI133-4
A1	Температура перевала в П2/2	9а		A1	Контроль и сигнализация давления в ВСГ в Т-105	25а
B1				B1
A3	Температура дымовых в газов П2/2	10а		A3	Контроль температуры сырья на входе в Т-105	26а
B3				B3
A5	Контроль расхода в П2/2	11а		A5	Температура воды охлаждающей в Т-105	27а
B5				B5
A7	Температура продукта после Т-3	12а		A7	Контроль и сигнализация перепад давления в Т-105	28а
B7				B7
A10	Контроль давления в К-1	13а		A10	Контроль температуры гидрогенизата в Т-105	29а
B10				B10
A12	Контроль уровня в С-1	14а		A12	Контроль температуры ГСС на входе в Т-1,2	30а
B12				B12
A14	Регулирование и контроль уровня в С-1	15а		A14	Контроль и сигнализация расхода ВСГ	31а
B14				B14
A16	Расход в С-1	16а		A16	Контроль расхода ВСГ на Т-1	32а
B16				B16
NU1-ASI133-5		NU1-ASI133-7
A1	Контроль расхода ВСГ в Т-1	33а		A1	Контроль и сигнализация давления в ПК-1	49а
B1				B1
A3	Контроль температуры в реакторе Р-1	34а		A3	Контроль и сигнализация температуры в ПК-2	50а
B3				B3
A5	Контроль температуры в реакторе Р-1	35а		A5	Контроль и сигнализация температуры в ПК-2	51а
B5				B5
A7	Контроль давления на выходе из реактора Р-1	36а		A7	Контроль и сигнализация давления в ПК-2	52а
B7				B7
A10	Контроль и сигнализация перепад давления в Р-1	37а		A10	Контроль и регулирование уровня С-9	53а
B10				B10
A12	Регулирование и контроль давления ВСГ от ЦК-1	38а		A12	Контроль расхода ВГС (пусковой)	54а
B12				B12
A14	Контроль температуры дымовых газов П-1	39а		A14	Контроль расхода ВГС из ПК-1,ПК-2	55а
B14				B14
A16	Контроль температуры ГСС на выходе в П-1	40а		A16	Контроль и сигнализация давления Ф-101/1	56а
B16				B16
NU1-ASI133-6		NU1-ASI133-8
A1	Регулирование и контроль температуры перевала П-1	41а		A1	Контроль и регулирование расхода бензина	57а
B1				B1
A3	Контроль температуры в змеевиках П-1	42а		A3	Контроль расхода сырья на Н-1, Н-2 (резерв)	58а
B3				B3
A5	Контроль температуры ГСС на входе в П-1	43а		A5

Подобные документы

• Разработка технологии монтажа станции управления кормораздатчиком РКС-3000 на свиноферме

  Описание работы принципиальной электрической схемы стационарного раздатчика кормов РКС-3000. Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры и элементов автоматики. Разработка технологии монтажа средств автоматизации и компоновка пульта (станции управления).
  
  курсовая работа [457,7 K], добавлен 17.03.2012
  

• Устройство и эксплуатация приборов автоматики компрессионной холодильной установки

  Виды и предназначение компрессионных холодильных установок. Устройство и технология работы приборов автоматики. Эксплуатация устройств автоматики и контрольно-измерительных приборов (КИП). Расчет охлаждаемой площади для продовольственного магазина.
  
  курсовая работа [2,2 M], добавлен 24.11.2010
  

• Автоматизация процесса производства мороженого

  Технология производства мороженого. Описание автоматической системе управления технологическим процессом: подсистемы и функции. Анализ контроллера, автоматики. Технические характеристики процессора. Программное и метрологическое обеспечение АСУТП.
  
  курсовая работа [182,1 K], добавлен 21.12.2013
  

• Проект автоматизации отделения ректификации установки производства стирола ц.126/127

  Производство стирола, назначение колонны К-302, схемы регулирования. Критерии выбора контроллеров: функциональные возможности, объем его постоянной и оперативной памяти. Анализ программируемого контроллера CENTUM 3000, сущность его основных задач.
  
  курсовая работа [835,9 K], добавлен 06.05.2012
  

• Автоматизация колонны стабилизации

  Описание технологического процесса гидроочистки. Текущий уровень автоматизации стабилизационной колонны. Выбор средств автоматики, исполнительных механизмов и регулирующих органов. Повышение коэффициента оборудования. Улучшение качества регулирования.
  
  курсовая работа [41,5 K], добавлен 30.12.2014
  

• Модернизация токарно-винторезного станка с помощью микроконтроллера

  Методы повышения качества продукции на всех стадиях производственного процесса. Описание работы токарно-винторезных станков. Принципиальная электрическая схема управления. Разработка алгоритмов проверки работы станка. Алгоритм работы контроллера.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 25.05.2015
  

• Автоматизация процесса гидроочистки дизельного топлива

  Общая характеристика и описание схемы процесса гидроочистки ДТ. Выбор параметров контроля, регулирования, сигнализации, противоаварийной защиты и алгоритмов управления. Регуляторы и средства отображения информации. Контроль и регистрация давления.
  
  курсовая работа [71,2 K], добавлен 01.06.2015
  

• Контроль и регулирования теплового режима воздухонагревателей доменной печи

  Расширение функциональных и технических возможностей управления тепловым режимом, обеспечение безотказной и безаварийной работы воздухонагревателя доменной печи. Автоматизация контроля за состоянием технологического оборудования воздухонагревателя.
  
  курсовая работа [660,2 K], добавлен 21.04.2019
  

• Модернизация привода литейного конвейера и подшипников натяжной станции

  Разработка проекта модернизации привода литейного конвейера и подшипников натяжной станции. Замена устаревших редукторов, которые сняты с производства - новыми, более технологичными. Замена подшипников скольжения натяжной станции подшипниками качения.
  
  курсовая работа [4,1 M], добавлен 31.10.2010
  

• Анализ организации и технологии отрасли Волгоградского филиала ООО "Омсктехуглерод"

  Проблема безаварийной работы оборудования химических предприятий. Организация управления, закупок сырья, технологического процесса на ООО "Омсктехуглерод". Технологии производства высокочистых марок технического углерода для автомобильной промышленности.
  
  курсовая работа [371,1 K], добавлен 22.06.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам