Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Проект автоматизации отделения ректификации установки производства стирола

Проект автоматизации отделения ректификации установки производства стирола

Разработка системы блокировки подачи пара Т-303 при превышении давления в кубе колонны более 24,2 кПа и ее программная реализация. Расчет срока окупаемости затрат на внедрение системы управления процессом отделения ректификации производства стирола.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 07.09.2013
Размер файла 4,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

50

Дискретные входные сигналы (без искрозащиты)

23

Дискретные выходные сигналы (c искрозащитой)

5

Дискретные выходные сигналы (без искрозащиты)

46

2.4.2 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 CR3000 R3:

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

– ANB10D. Стойка расширения ввода-вывода. 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. Поддержка HART;

– 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;

– ADV151. Модуль дискретного ввода без барьера искрозащиты. Количество каналов входа - 32. Номинальное входное напряжение 24В;

– ASD533. Модуль дискретного вывода со встроенным барьером искрозащиты. Количество каналов выхода - 8, изолированные. Номинальное выходное напряжение 12В;

– ADV551. Модуль дискретного вывода без встроенного барьера искрозащиты. Количество каналов выхода - 32, изолированные. Номинальное выходное напряжение 24В;

– EC401-10. Модуль сети ESB для FCU;

– SB401-10. Модуль сети ESB для NodeUnit;

– T9083NA. Изолирующая перегородка для ограждения модулей связи от модулей со встроенным барьером искрозащиты;

– ADCV01. Заглушка для пустых слотов.

В таблице 2.6 приведена карта заказа на микропроцессорную технику.

Таблица 2.6 - Карта заказа на микропроцессорную технику

№

п/п

Наименование оборудования

Тип, марка оборудования

Завод изготовитель

Кол-во

1

2

3

4

5

1

Блок управления резервированный

AFV10D-S41201

Yokogawa

1

2

Модуль расширения вводов-выводов

ANB10D-420

Yokogawa

4

3

Промышленный коммутатор

L2-switch

Yokogawa

2

4

Модуль аналогового ввода со встроенным барьером искрозащиты

ASI133-S00/SA3S0

Yokogawa

18

5

Модуль аналогового ввода со встроенным барьером искрозащиты и поддержкой HART

ASI133-H00/SA3S0

Yokogawa

1

6

Прижимной клеммный разъем для аналогового входа

ATSA3S-0

Yokogawa

19

7

Модуль аналогового вывода со встроенным барьером искрозащиты

ASI533-S00/SA3S0

Yokogawa

4

8

Прижимной клеммный разъем для аналогового выхода

ATSS3S-0

Yokogawa

4

9

Модуль дискретного ввода со встроенным барьером искрозащиты

ASD143-P00/SB4S0

Yokogawa

4

10

Прижимной клеммный разъем для дискретного входа

ATSB4S-0

Yokogawa

4

11

Модуль дискретного ввода без барьера искрозащиты

ADV151-P10/B5S00

Yokogawa

1

12

Прижимной клеммный разъем для дискретного выхода

ATB5S-00

Yokogawa

1

13

Модуль дискретного вывода со встроенным барьером искрозащиты

ASD533-S00/SD3S0

Yokogawa

1

14

Прижимной клеммный разъем для дискретного выхода

ATSD3S-0

Yokogawa

1

15

Модуль дискретного вывода без встроенного барьера искрозащиты

ADV551

Yokogawa

2

16

Прижимной клеммный разъем для дискретного выхода

ATD5S-00

Yokogawa

2

17

Терминальная плата для дискретных вводов-выводов без искрозащиты

AED5D-00

Yokogawa

2

18

Сигнальный кабель для терминальной платы дискретных вводов-выводов

AKB331

Yokogawa

3

19

Модуль сети ESB для FCU

EC401-10

Yokogawa

1

20

Модуль сети ESB для NodeUnit

SB401-10

Yokogawa

1

21

Кабель ESB Bus Cable (36-36 pins)

YCB301-C020

Yokogawa

8

22

Изолирующая перегородка для блока расширения ввода-вывода

T9083ND

Yokogawa

4

23

Заглушка

ADCV01

Yokogawa

3

24

Шкаф для крепления модулей на рейки 19''. Размеры: 600х2200х600. Степень защиты: IP 55 согласно EN 60 529/09.2000 с системой принудительной вентиляции.

TS8 арт. 8626500

Rittal GmbH & Co. KG

1

25

Центральный модуль питания 14 выходов, резервированный, 2 входа 220В

AEP7D-20

Yokogawa

1

26

Стол для станции оператора

YAX101-S02

Yokogawa

2

27

Standard Builder Function - программное обеспечение

LHS5100-V11

Yokogawa

1

28

Graphic Builder - программное обеспечение для работы на станции оператора, лицензия

LHS5150-V11

Yokogawa

2

29

Электронное руководство по эксплуатации и инструкция пользователя

LHS5495-V11

Yokogawa

1

30

Персональный компьютер для станции оператора и инженерной станции в сборе с клавиатурой, мышью: Процессор Xeon 2ГГц, ОЗУ-2ГБ, Жесткий диск-500ГБ, Монитор 23''

HP Compaq

HP Company

2

31

Источник бесперебойного питания

APC Smart-UPS RT 6000VA RM 230V

APC

2

32

Windows Vista, лицензия

Microsoft

2

2.4.3 Структура АСУ ТП

В таблице 2.7 перечислены выбранные модули, их назначение, количество каналов и общее количество модулей.

Таблица 2.7 - Сводная таблица модулей ввода-вывода

Тип сигнала

Кол. каналов

Кол. сигналов

Кол. модулей

ASI133 модуль аналогового ввода

(со встроенным барьером искрозащиты)

8

147

19

ASI533 модуль аналогового вывода

(со встроенным барьером искрозащиты)

8

26

4

ASD143 модуль дискретного ввода

(со встроенным барьером искрозащиты)

16

50

4

ADV151 модуль дискретного ввода (без барьера)

32

23

1

ASD533 модуль дискретного вывода

(со встроенным барьером искрозащиты)

8

5

1

ADV551 модуль дискретного вывода (без барьера)

32

46

2

ВСЕГО:

297

31

На рисунке 2.2 изображена структурная схема АСУ ТП построенная на базе контроллера Centum3000.

2.5 Привязка к модулям УСО

2.5.1 Привязка параметров процесса к модулям аналогового ввода

NU1-ASI133-1

NU1-ASI133-2

№

клемм

Наименование параметра

поз.

№

клемм

Наименование параметра

поз.

A1

Расход питания в К-302

1а

A1

Температура в 4 пакете насадки К-302

9а

B1

B1

A3

Температура конденсата из Т-303

2а

A3

Давление верха К-302

10а

B3

B3

A5

Расход циркуляции от Н-306

3а

A5

Давление куба К-302

11а

B5

B5

A7

Уровень в емкости-сборнике Е-303

4а

A7

Температура верха К-302

13а

B7

B7

A10

Температура питания К-302

5а

A10

Температура между 2 и 3 пакетами К-302

14а

B10

B10

A12

Температура в 3 пакете насадки К-302

6а

A12

Расход пара в Т-303

15а

B12

B12

A14

Температура внизу 3 пакета насадки К-302

7а

A14

Температура куба К-302

16а

B14

B14

A16

Температура между 3 и 4 пакетами К-302

8а

A16

Уровень в кубе К-302

17а

B16

B16

A1

Расход питания К-312

18а

A1

Температура слива Т-304

28а

B1

B1

A3

Температура воды оборотной из Т-304

19а

A3

Температура отдувки после Т-305

29а

B3

B3

A5

Расход воды оборотной в Т-304

20а

A5

Температура ЖНЗ из Т-305

30а

B5

B5

A7

Расход флегмы в К-302

21а

A7

Температура питания К-312

32а

B7

B7

A10

Уровень бентола в Т-304

22а

A10

Температура конденсата из Т-313/1

33а

B10

B10

A12

Расход БТФ в ц.121/130

23а

A12

Расход циркуляции от Н-316/1,3

34а

B12

B12

A14

Расход БТФ в ц.121/130

24а

A14

Уровень в емкости-сборнике Е-313

35а

B14

B14

A16

Температура отдувки после Т-304

27а

A16

Температура в 4 пакете насадки К-312

36а

B16

B16

NU1-ASI133-5

NU1-ASI133-6

№

клемм

Наименование параметра

поз.

№

клемм

Наименование параметра

поз.

A1

Температура внизу 4 пакета насадки К-312

37а

A1

Расход пара в Т-313/2

48а

B1

B1

A3

Температура верха К-312

38а

A3

Уровень в кубе К-312

49а

B3

B3

A5

Температура куба К-312

39а

A5

Расход питания К-322

50а

B5

B5

A7

Давление верха К-312

40а

A7

Температура воды оборотной из Т-314

51а

B7

B7

A10

Давление куба К-312

41а

A10

Расход воды оборотной в Т-314

52а

B10

B10

A12

Температура в 5 пакете насадки К-312

45а

A12

Температура конденсата из Т-313/2

53а

B12

B12

A14

Температура между 3 и 4 пакетами К-312

46а

A14

Расход циркуляции от Н-316/2,4

54а

B14

B14

A16

Расход пара в Т-313/1

47а

A16

Расход флегмы в К-312

55а

B16

B16

A1

Уровень этилбензола вТ-314

56а

A1

Расход циркуляции от Н-326

65а

B1

B1

A3

Расход этилбензола из Т-314

57а

A3

Уровень в емкости-сборнике Е-323

66а

B3

B3

A5

Температура отдувки после Т-314

58а

A5

Температура в 1 пакете насадки К-322

67а

B5

B5

A7

Температура слива Т-314

59а

A7

Температура внизу 1 пакета насадки К-322

68а

B7

B7

A10

Температура отдувки после Т-315

60а

A10

Температура между 1 и 2 пакетами К-322

69а

B10

B10

A12

Температура ЖНЗ из Т-315

61а

A12

Температура под 2 пакетом насадки К-322

70а

B12

B12

A14

Температура питания

К-322

63а

A14

Уровень в кубе К-322

71а

B14

B14

A16

Температура конденсата из Т-323

64а

A16

Расход пара в Т-323

72а

B16

B16

NU2-ASI133-2

NU2-ASI133-3

№

клемм

Наименование параметра

поз.

№

клемм

Наименование параметра

поз.

A1

Температура куба К-322

73а

A1

Расход стирола из Т-324

82а

B1

B1

A3

Давление верха К-322

74а

A3

Расход питания К-332

83а

B3

B3

A5

Давление куба К-322

75а

A5

Температура отдувки после Т-3124

84а

B5

B5

A7

Температура верха К-322

77а

A7

Температура слива Т-324

85а

B7

B7

A10

Температура воды оборотной из Т-324

78а

A10

Температура отдувки после Т-325

86а

B10

B10

A12

Расход воды оборотной в Т-324

79а

A12

Температура ЖНЗ из Т-325

87а

B12

B12

A14

Расход флегмы в К-322

80а

A14

не используется

B14

B14

A16

Уровень стирола в Т-324

81а

A16

не используется

B16

B16

NU2-ASI133-4

NU2-ASI133-5

NU2-ASI133-6

№

клемм

Наименование

параметра

поз.

№

клемм

Наименование

параметра

поз.

№

клемм

Наименование

параметра

поз.

A1

P в маслобаке Н-306/1

91а

A1

P в маслобаке Н-316/3

99а

A1

P в маслобаке Н-327/1

107а

B1

B1

B1

A3

P в маслобаке Н-306/2

92а

A3

P в маслобаке Н-316/4

100а

A3

P в маслобаке Н-327/2

108а

B3

B3

B3

A5

P в маслобаке Н-307/1

93а

A5

P в маслобаке Н-317/1

101а

A5

P в маслобаке Н-328/1

109а

B5

B5

B5

A7

P в маслобаке Н-307/2

94а

A7

P в маслобаке Н-317/2

102а

A7

P в маслобаке Н-328/2

110а

B7

B7

B7

A10

P в маслобаке Н-308/1

95а

A10

P в маслобаке Н-318/1

103а

A10

Т подшипн. №1 Н-306/1

111а

B10

B10

B10

A12

P в маслобаке Н-308/2

96а

A12

P в маслобаке Н-318/2

104а

A12

Т подшипн. №1 Н-306/2

112а

B12

B12

B12

A14

P в маслобаке Н-316/1

97а

A14

P в маслобаке Н-326/1

105а

A14

Т подшипн. №1 Н-307/1

113а

B14

B14

B14

A16

P в маслобаке Н-316/2

98а

A16

P в маслобаке Н-326/2

106а

A16

Т подшипн. №1 Н-307/2

114а

B16

B16

B16

NU2-ASI133-7

NU3-ASI133-1

NU3-ASI133-2

№ клемм

Наименование

параметра

поз.

№ клемм

Наименование

параметра

поз.

№ клемм

Наименование

параметра

поз.

A1

Т подшипн. №1 Н-308/1

115а

A1

Т подшипн. №1 Н-318/1

123а

A1

Т подшипн. №2 Н-306/1

131а

B1

B1

B1

A3

Т подшипн. 308/2

116а

A3

Т подшипн. №1 Н-318/2

124а

A3

Т подшипн. №2 Н-306/2

132а

B3

B3

B3

A5

Т подшипн. №1 Н-316/1

117а

A5

Т подшипн. №1 Н-326/1

125а

A5

Т подшипн. №2 Н-307/1

133а

B5

B5

B5

A7

Т подшипн. №1 Н-316/2

118а

A7

Т подшипн. №1 Н-326/2

126а

A7

Т подшипн. №2 Н-307/2

134а

B7

B7

B7

A10

Т подшипн. №1 Н-316/3

119а

A10

Т подшипн. №1 Н-327/1

127а

A10

Т подшипн. №2 Н-308/1

135а

B10

B10

B10

A12

Т подшипн. №1 Н-316/4

120а

A12

Т подшипн. №1 Н-327/2

128а

A12

Т подшипн. №2 Н-308/2

136а

B12

B12

B12

A14

Т подшипн. №1 Н-317/1

121а

A14

Т подшипн. №1 Н-328/1

129а

A14

Т подшипн. №2 Н-316/1

137а

B14

B14

B14

A16

Т подшипн. №1 Н-317/2

122а

A16

Т подшипн. №1 Н-328/2

130а

A16

Т подшипн. №2 Н-316/2

138а

B16

B16

B16

NU3-ASI133-3

NU3-ASI133-4

NU3-ASI133-5

№ клемм

Наименование параметра

поз.

№ клемм

Наименование параметра

поз.

№ клемм

Наименование параметра

поз.

A1

Т подшипн. №2 Н-316/3

139а

A1

Т подшипн. №2 Н-327/1

147а

A1

Датчик НКПР

195а

B1

B1

B1

A3

Т подшипн. №2 Н-316/4

140а

A3

Т подшипн. №2 Н-327/2

148а

A3

Датчик НКПР

196а

B3

B3

B3

A5

Т подшипн. №2 Н-317/1

141а

A5

Т подшипн. №2 Н-328/1

149а

A5

Датчик НКПР

197а

B5

B5

B5

A7

Т подшипн. №2 Н-317/2

142а

A7

Т подшипн. №2 Н-328/2

150а

A7

Датчик НКПР

198а

B7

B7

B7

A10

Т подшипн. №2 Н-318/1

143а

A10

Датчик НКПР

191а

A10

Датчик НКПР

199а

B10

B10

B10

A12

Т подшипн. №2 Н-318/2

144а

A12

Датчик НКПР

192а

A12

не используется

B12

B12

B12

A14

Т подшипн. №2 Н-326/1

145а

A14

Датчик НКПР

193а

A14

не используется

B14

B14

B14

A16

Т подшипн. №2 Н-326/2

146а

A16

Датчик НКПР

194а

A16

не используется

B16

B16

B16

2.5.2 Привязка параметров процесса к модулям дискретного ввода

NU3-ASD143-6

NU3-ASD143-7

№

клемм

Наименование параметра

поз.

№

клемм

Наименование параметра

поз.

A1

Отсечной клапан поз. 11в открыт

11г

A1

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-306/1

151а

B1

B1

A2

Отсечной клапан поз. 11в закрыт

11г

A2

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-306/2

152а

B2

B2

A3

Отсечной клапан поз. 41в открыт

41г

A3

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-307/1

153а

B3

B3

A4

Отсечной клапан поз. 41в закрыт

41г

A4

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-307/2

154а

B4

B4

A5

Отсечной клапан поз. 41е открыт

41ж

A5

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-308/1

155а

B5

B5

A6

Отсечной клапан поз. 41е закрыт

41ж

A6

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-308/2

156а

B6

B6

A7

Отсечной клапан поз. 75в открыт

75г

A7

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-316/1

157а

B7

B7

A8

Отсечной клапан поз. 75в закрыт

75г

A8

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-316/2

158а

B8

B8

A9

Уровень водного слоя в Ф-306А/1 максимальный

25а

A9

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-316/3

159а

B9

B9

A10

Уровень водного слоя в Ф-306А/2 максимальный

25б

A10

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-316/4

160а

B10

B10

A11

не используется

A11

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-317/1

161а

B11

B11

A12

не используется

A12

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-317/2

162а

B12

B12

A13

не используется

A13

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-318/1

163а

B13

B13

A14

не используется

A14

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-318/2

164а

B14

B14

A15

не используется

A15

не используется

B15

B15

A16

не используется

A16

не используется

B16

B16

NU4-ASD143-1

NU4-ASD143-2

№

клемм

Наименование параметра

поз.

№

клемм

Наименование параметра

поз.

A1

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-326/1

165а

A1

Уровень заполнения полости Н-317/1

181а

B1

B1

A2

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-326/2

166а

A2

Уровень заполнения полости Н-317/2

182а

B2

B2

A3

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-327/1

167а

A3

Уровень заполнения полости Н-318/1

183а

B3

B3

A4

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-327/2

168а

A4

Уровень заполнения полости Н-318/2

184а

B4

B4

A5

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-328/1

169а

A5

Уровень заполнения полости Н-326/1

185а

B5

B5

A6

Уровень в маслобаке насоса поз. Н-328/2

170а

A6

Уровень заполнения полости Н-326/2

186а

B6

B6

A7

Уровень заполнения полости Н-306/1

171а

A7

Уровень заполнения полости Н-327/1

187а

B7

B7

A8

Уровень заполнения полости Н-306/2

172а

A8

Уровень заполнения полости Н-327/2

188а

B8

B8

A9

Уровень заполнения полости Н-307/1

173а

A9

Уровень заполнения полости Н-328/1

189а

B9

B9

A10

Уровень заполнения полости Н-307/2

174а

A10

Уровень заполнения полости Н-328/2

190а

B10

B10

A11

Уровень заполнения полости Н-308/1

175а

A11

не используется

B11

B11

A12

Уровень заполнения полости Н-308/2

176а

A12

не используется

B12

B12

A13

Уровень заполнения полости Н-316/1

177а

A13

не используется

B13

B13

A14

Уровень заполнения полости Н-316/2

178а

A14

не используется

B14

B14

A15

Уровень заполнения полости Н-316/3

179а

A15

не используется

B15

B15

A16

Уровень заполнения полости Н-316/4

180а

A16

не используется

B16

B16

FCU-ADV151-1

№ клемм

Наименование параметра

поз.

№ клемм

Наименование параметра

поз.

A1

Н-306/1

- включен/выключен

A17

Н-327/1

- включен/выключен

B1

B17

A2

Н-306/2

- включен/выключен

A18

Н-327/2

- включен/выключен

B2

B18

A3

Н-307/1

- включен/выключен

A19

Н-328/1

- включен/выключен

B3

B19

A4

Н-307/2

- включен/выключен

A20

Н-328/2

- включен/выключен

B4

B20

A5

Н-308/1

- включен/выключен

A21

Вентсистема АВ-18

- включена/выключена

B5

B21

A6

Н-308/2

- включен/выключен

A22

Вентсистема АВ-19

- включена/выключена

B6

B22

A7

Н-316/1

- включен/выключен

A23

Вентсистема АВ- 20

- включена/выключена

B7

B23

A8

Н-316/2

- включен/выключен

A24

не используется

B8

B24

A9

Н-316/3

- включен/выключен

A25

не используется

B9

B25

A10

Н-316/4

- включен/выключен

A26

не используется

B10

B26

A11

Н-317/1

- включен/выключен

A27

не используется

B11

B27

A12

Н-317/2

- включен/выключен

A28

не используется

B12

B28

A13

Н-318/1

- включен/выключен

A29

не используется

B13

B29

A14

Н-318/2

- включен/выключен

A30

не используется

B14

B30

A15

Н-326/1

- включен/выключен

A31

не используется

B15

B31

A16

Н-326/2

- включен/выключен

A32

не используется

B16

B32

2.5.3 Привязка параметров процесса к модулям аналогового вывода

NU4-ASI533-4

NU4-ASI533-5

№

клемм

Наименование параметра

поз.

№

клемм

Наименование параметра

поз.

A1

Регулирование расхода питания К-302

1г

A1

Регулирование температуры ЖНЗ из Т-305

30в

B1

B1

A3

Регулирование уровня в Е-303

4в

A3

Регулирование температуры питания К-312

32в

B3

B3

A5

Регулирование расхода пара в Т-303

15г

A5

Регулирование уровня в Е-313

35в

B5

B5

A7

Регулирование расхода питания К-312

18г

A7

Регулирование расхода пара в Т-313/1

47г

B7

B7

A10

Регулирование расхода оборотной воды в Т-304

20г

A10

Регулирование расхода пара в Т-313/2

48г

B10

B10

A12

Регулирование расхода флегмы в К-302

21г

A12

Регулирование расхода питания К-322

50г

B12

B12

A14

Регулирование расхода БТФ в ц.121/130

23г

A14

Регулирование расхода оборотной воды в Т-314

52г

B14

B14

A16

Регулирование расхода БТФ в линию этилбензола

24г

A16

Регулирование расхода флегмы в К-312

55г

B16

B16

NU4-ASI533-6

NU4-ASI533-7

A1

Регулирование расхода этилбензола возвратного

57г

A1

Регулирование расхода питания К-332

83г

B1

B1

A3

Регулирование температуры ЖНЗ из Т-315

61в

A3

Регулирование температуры ЖНЗ из Т-325

87в

B3

B3

A5

Регулирование температуры питания К-322

63в

A5

не используется

B5

B5

A7

Регулирование уровня в Е-323

66в

A7

не используется

B7

B7

A10

Регулирование расхода пара в Т-323

72г

A10

не используется

B10

B10

A12

Регулирование расхода оборотной воды в Т-324

79г

A12

не используется

B12

B12

A14

Регулирование расхода флегмы в К-322

80г

A14

не используется

B14

B14

A16

Регулирование расхода этилбензола возвратного

82г

A16

не используется

B16

B16

2.5.4 Привязка параметров процесса к модулям дискретного вывода

FCU-ADV551-2

№

клемм

Наименование параметра

поз.

№

клемм

Наименование параметра

поз.

A1

Н-306/1 - включить

A17

Н-327/1 - включить

B1

B17

A2

Н-306/2 - включить

A18

Н-327/2 - включить

B2

B18

A3

Н-307/1 - включить

A19

Н-328/1 - включить

B3

B19

A4

Н-307/2 - включить

A20

Н-328/2 - включить

B4

B20

A5

Н-308/1 - включить

A21

Н-306/1- выключить

B5

B21

A6

Н-308/2 - включить

A22

Н-306/2 - выключить

B6

B22

A7

Н-316/1 - включить

A23

Н-307/1 - выключить

B7

B23

A8

Н-316/2 - включить

A24

Н-307/2 - выключить

B8

B24

A9

Н-316/3 - включить

A25

Н-308/1 - выключить

B9

B25

A10

Н-316/4 - включить

A26

Н-308/2 - выключить

B10

B26

A11

Н-317/1 - включить

A27

Н-316/1 - выключить

B11

B27

A12

Н-317/2 - включить

A28

Н-316/2 - выключить

B12

B28

A13

Н-318/1 - включить

A29

Н-316/3 - выключить

B13

B29

A14

Н-318/2 - включить

A30

Н-316/4 - выключить

B14

B30

A15

Н-326/1 - включить

A31

Н-317/1 - выключить

B15

B31

A16

Н-326/2 - включить

A32

Н-317/2 - выключить

B16

B32

FCU-ADV551-3

№

клемм

Наименование параметра

поз.

№

клемм

Наименование параметра

поз.

A1

Н-318/1 - выключить

A9

Вентсистема АВ-18

- включить

B1

B9

A2

Н-318/2 - выключить

A10

Вентсистема АВ-19

- включить

B2

B10

A3

Н-326/1 - выключить

A11

Вентсистема АВ-19

- включить

B3

B11

A4

Н-326/2 - выключить

A12

Вентсистема АВ-18

- включить

B4

B12

A5

Н-327/1 - выключить

A13

Вентсистема АВ-19

- включить

B5

B13

A6

Н-327/2 - выключить

A14

Вентсистема АВ-19

- включить

B6

B14

A7

Н-328/1 - выключить

A15

не используется

B7

B15

A8

Н-328/2 - выключить

A16

не используется

B8

B16

NU4-ASD533-3

№ клемм

Наименование параметра

поз.

A1

Отсечной клапан открыть

11в

B1

A3

Отсечной клапан открыть

41в

B3

A5

Отсечной клапан открыть

41е

B5

A7

Отсечной клапан открыть

75е

B7

A10

Отсечной клапан открыть

25г

B10

A12

не используется

B12

A14

не используется

B14

A16

не используется

B16

3. РАСЧЕТ САР

3.1 Выбор и анализ основного технологического аппарата, как объекта регулирования

В качестве основного технологического аппарата, как объекта регулирования выбрана ректификационная колонна К-302 (без сборника-конденсатора Т-304). Рассматриваемый технологический процесс в колонне, это непрерывный процесс ректификации.

Целью процесса является получение в дистилляте и кубе колонны продуктов заданного состава. Вверху колонны получаем БТФ (бензолтолуольная фракция), в кубе - стирол плюс этилбензол.

Для поддержания качества верха и куба колонны выбрана схема стабилизации температурного профиля колонны т.к. он косвенно показывает распределение фракционного состава продукта по высоте колонны.

Форма температурного профиля (рис. 3.1) регулируется флегмовым числом (отношение расхода флегмы к расходу дистиллята), а положение температурного профиля по высоте колонны (рис. 3.2) - температурой на контрольной тарелке (расходом пара в кипятильник Т-303). Это позволяет системе регулирования своевременно реагировать на основные возмущения: изменение фракционного состава и температуры сырья, изменение расхода питания, на температуру и расход флегмы.

На рисунках приняты следующие буквенные обозначения:

hн - низ колонны;

hв - верх колонны;

hкт - контрольная тарелка;

tнк - температура кипения низкокипящего компонента смеси;

tвк - температура кипения высококипящего компонента смеси;

tкт - температура кипения смеси компонентов на контрольной тарелке.

Рисунок 3.1 Графики зависимости формы температурного профиля от флегмового числа

На рисунке 3.1 цифрами отмечены графики температурных профилей:

1 - при оптимальном флегмовом числе (соблюдается необходимый уровень качества верха и куба);

2 - при заниженном флегмовом числе (недостаточное разделение компонентов, наблюдается неудовлетворительное качество верха и куба);

3 - при завышенном (избыточном) флегмовом числе (соблюдается необходимый уровень качества верха и куба, но при этом происходит перерасход пара в Т-303).

Рисунок 3.2 Графики положения температурного профиля по высоте колонны

На рисунке 3.2 цифрами отмечены графики температурных профилей:

1 - при оптимальной температуре на контрольной тарелке (соблюдается необходимый уровень качества верха и куба);

2 - при завышенной температуре на контрольной тарелке (наблюдается повышенное содержание низкокипящего компонента вверху колонны, при этом соблюдается требуемое качество куба);

3 - при заниженной температуре на контрольной тарелке (наблюдается повышенное содержание высококипящего компонента внизу колонны, при этом соблюдается требуемое качество верха).

Давление в К-302 так же является сильным возмущающим воздействием. Если регулирование организовано на схеме стабилизации температуры, на контрольной тарелке (стабилизация температурного профиля колонны), то при изменении давления в колонне происходит и изменение температуры по всей ее высоте и по контрольной точке в частности. При этом изменения состава на контрольной тарелке не происходит, но САР стремится "исправить ошибку", т.е. привести абсолютную температуру на тарелке в "норму" и тем самым изменяет оптимальное положение температурного профиля (ухудшает качество продукта). Для устранения этой проблемы, необходимо стабилизировать не абсолютную температуру на контрольной тарелке, а разницу между температурой на контрольной тарелке и температурой верха (рис. 3.2), выступающей в роли эталонной. При изменении давления в колонне, изменяется и температура на контрольной тарелке и температура верха, а их разница при этом остается постоянной, то есть для САР это означает отсутствие изменения ошибки, и система в этом случае почти не реагирует на колебания давления в колонне.

Уровень в кубе колонны стабилизируется выводом кубовой жидкости и подачей ее на питание К-312 и является показателем материального баланса. При этом куб колонны выступает в роли буферной емкости для уменьшения колебаний расхода питания в К-312.

После проведенного анализа объекта управления, можно выделить три управляющих воздействия:

– расход флегмы;

– расход пара в кипятильник Т-304;

– расход кубовой жидкости.

Они воздействуют на выходные параметры соответственно:

– флегмовое число;

– разность температур между верхом и контрольной тарелкой;

– уровень в кубе колонны.

К возмущающим воздействиям относятся:

– Расход питания в К-302 (стабилизированное возмущение);

– Фракционный состав питания (контролируемое возмущение, аналитический контроль);

– Температура питания (контролируемое возмущение);

– Давление в колонне (контролируемое возмущение);

– Температура флегмы (стабилизированное возмущение);

– Коэффициент теплопроводности в Т-303 (не контролируемое возмущение).

На рисунке 3.4 изображена структурная схема К-302 как объекта управления.

Рисунок 3.4 Структурная схема ректификационной колонны К-302

Входными воздействиями являются:

Х1 - расход флегмы в К-312;

Х2 - расход пара в Т-303;

Х3 - расход кубовой жидкости в К-312.

Выходными параметрами являются:

Y1 - флегмовое число в К-302;

Y2 - разность температур между верхом и контрольной тарелкой;

Y3 - уровень в кубе К-302.

Возмущающими воздействиями являются:

Z1 - расход питания в К-302;

Z2 - температура питания;

Z3 - фракционный состав питания;

Z4 - давление в колонне;

Z5 - температура флегмы;

Z6 - коэффициенты тепло- и массообмена.

3.2 Теоретические основы расчета САР

Одной из важнейших задач автоматизации технологических процессов является автоматическое регулирование, имеющее целью поддержание постоянства (стабилизацию) заданного значения регулируемых переменных или их изменение по заданному во времени закону (программное регулирование) с требуемой точностью, что позволяет обеспечить получение продукции нужного качества, а также безопасную и экономичную работу технологического оборудования.

Задача автоматического регулирования реализуется посредством систем автоматического регулирования (САР). Поводом для регулирования в замкнутой САР является возникновение ошибки. При её появлении регулятор изменяет регулирующее воздействие до полного устранения ошибки (в идеальной системе). Таким образом, САР предназначена для поддержания регулируемой переменной на заданном уровне при колебаниях возмущающих воздействий в определённых пределах. Другими словами, основной задачей регулятора является устранение рассогласования изменением регулирующего воздействия.

Основными задачами, возникающими при расчёте САР, являются:

1. Математическое описание объекта регулирования;

2. Обоснование структурной схемы САР, типа регулятора и формирование требований к качеству регулирования;

3. Расчёт параметров настройки регулятора;

4. Анализ качества регулирования в системе.

Целью расчёта замкнутой САР является обеспечение требуемого качества регулирования.

3.2.1 Математическое описание объекта регулирования

Передаточная функция конкретного объекта управления находится, как правило, по кривой разгона (переходной характеристике) объекта. Кривая разгона, представляющая собой график изменения выходной (регулируемой) величины во времени при подаче на вход объекта ступенчатого воздействия, может быть легко получена опытным путем.

Определение характеристик объектов регулирования по данным экспериментальных исследований называется - идентификацией. Существует большое число методов идентификации объектов регулирования. В данной работе рассмотрен метод Симою, предложенный в 1956 году, который позволяет определить параметры передаточной функций по кривой разгона объекта. Этот метод является одним из наиболее эффективных и удобных для реализации на ЭВМ.

При подаче на вход объекта ступенчатого возмущения: du=u()-u(0) выходная величина y(t) будет изменяться с течением времени плавно и изменится на величину:

dy=y()-y(0)

Здесь u(0) и y(0) - начальные значения соответственно входной и выходной величин, u() и y() - установившиеся (конечные) значения этих величин.

После снятия кривой разгона и реализации метода получаем следующие характеристики:

а) передаточную функцию объекта (коэффициенты передаточной функции);

б) постоянную времени объекта;

в) время запаздывания объекта.

Полученные характеристики позволяют перейти к определению настроек регулятора.

3.2.2 Расчёт параметров настройки регулятора

Для расчета настроек регуляторов разработано много различных методов: графических, аналитических и т.д., одни из них являются более точными, но достаточно трудоемкими, другие простыми, но более приближенными. Наиболее часто применяется метод расширенных частотных характеристик РЧХ. Этот метод является одним из наиболее точных.

Метод РЧХ позволяет произвести расчет настроек регулятора таким образом, что обеспечивается расположение всех корней характеристического полинома замкнутой системы внутри сектора, определяемого требуемой степенью колебательности m, а следовательно, степенью затухания f.

Расчет настроек регулятора с использованием метода РЧХ состоит в следующем:

1 Определение передаточной функции W(p) разомкнутой системы:

W(p) = Wo(p) • Wр(p) (3.1)

2 Получение РЧХ разомкнутой системы Wрс(jw,m) подстановкой p=(j-m)w с целью обеспечения нахождения корней характеристического полинома замкнутой системы внутри сектора;

3 С использованием критерия Найквиста определяются расчетные настройки регулятора из условия неохваченной характеристикой Wрс(jw,m) точки с координатами (-1;j0).

3.2.3 Расчет каскадных САР

Каскадные системы применяют для автоматизации объектов, обладающих большой инерционностью по каналу регулирования, если можно выбрать менее инерционную, по отношению к наиболее опасным возмущениям, промежуточную координату и использовать для неё то же регулирующее воздействие, что и для основного выхода объекта. В этом случае в систему включают два регулятора: основной (внешний), служащий для стабилизации основного выхода объекта, и вспомогательный (внутренний), предназначенный для регулирования вспомогательной координаты. Заданием для вспомогательного регулятора служит выходной сигнал основного регулятора.

В каскадной системе оба регулятора являются взаимно зависимыми, и изменение настроек одного из них сопровождается изменением настроек другого, поэтому расчет настроек регулятора проводят методом итераций, последовательно переходя от расчета одного регулятора к расчету другого с возвратом. Итерации выполняются до тех пор, пока не будет получена желаемая точность.

На каждом шаге итерации рассчитывают приведённую одноконтурную САР, в которой один из регуляторов условно относится к эквивалентному объекту.

Расчет настроек регуляторов выполняется следующим методом:

1 Расчет основного регулятора.

При расчете настроек каждого регулятора необходимо всю остальную часть схемы представить в виде нового эквивалентного объекта.

Передаточная функция его равна:

(3.2)

где:

R1 - вспомогательный регулятор;

W1(p) - передаточная функция объекта по вспомогательной координате;

W(p) - передаточная функция объекта по основной координате.

2 Расчёт вспомогательного регулятора:

Эквивалентный объект для вспомогательного регулятора является параллельным соединением вспомогательного канала и основной разомкнутой системы. Его передаточная функция имеет вид:

(3.3)

где:

W1(p) - передаточная функция объекта по вспомогательной координате;

W(p) - передаточная функция объекта по основной координате;

R - основной регулятор.

Метод расчета:

На первом шаге расчета делается допущение, что внутренний контур регулирования очень быстродействующий по сравнению с внешним контуром, т.е. R1•W1>>1. Тогда передаточная функция эквивалентного объекта формулы (3.2) будет иметь вид:

(3.4)

где:

R1 - вспомогательный регулятор;

W1(p) - передаточная функция объекта по вспомогательной координате;

W(p) - передаточная функция объекта по основной координате.

На втором шаге найденные настройки основного регулятора подставляют в формулу (3.3), и рассчитывают настройки вспомогательного регулятора.

Затем найденные настройки регулятора внутреннего контура подставляют в передаточную функцию эквивалентного объекта (3.2), после чего процесс уточнения настроек повторяется.

Расчёты производят до тех пор, пока значения настроек на двух последовательных итерациях не совпадут с заданной точностью.

При расчете вспомогательного регулятора на первом шаге предполагают, что основной контур разомкнут, т.е. отключен. В этом случае W1э(р)=W1(р). Затем рассчитывают настройки вспомогательного регулятора.

На втором шаге найденные настройки вспомогательного регулятора подставляют в формулу (3.2), по которой определяют значения основного регулятора.

На третьем шаге найденные значения настроек внешнего контура подставляются в формулу (3.3), и настройки внутреннего контура уточняются.

Расчёты производят до тех пор, пока значения настроек на двух последовательных итерациях не совпадут с заданной точностью.

Выбор законов регулирования.

Выбор законов регулирования определяется назначением регуляторов:

1) Для поддержки основной координаты на заданном значении без статистической ошибки закон регулирования основного регулятора должен включать интегральную составляющую;

2) От вспомогательного регулятора требуется, прежде всего, быстродействие, поэтому он может иметь любой закон регулирования. Так как инерционность объекта велика, то в основном контуре необходимо применить ПИД-регулятор;

3) Регулирование внутренним контуром осуществляется по расходу орошения, а так как инерционность данного параметра не велика, значит использование во вспомогательном регуляторе дифференциальной составляющей не целесообразно. Для достижения заданной точности регулирования необходимо использовать интегральную составляющую. Таким образом, в качестве вспомогательного регулятора достаточно будет применить ПИ-регулятор.

3.3 Результаты расчета САР

Расчет САР выполнен в программном комплексе MathCad (Приложение Б). Рассчитаны кривые разгона (при 5% изменении положения клапана расхода пара) и получены их передаточные функции, а затем произведен расчет коэффициентов регуляторов для каскадной САР.

На рисунке 3.5 показана экспериментальная и расчетная кривые разгона без самовыравнивания разницы температур между верхом и контрольной тарелкой.

Рисунок 3.5 Экспериментальная (синяя) и расчетная (красная) кривые разгона разницы температур

В результате получена передаточная функция основной координаты для расчета каскадной САР:

(3.6)

На рисунке 3.6 показана экспериментальная и расчетная кривые разгона разницы расхода пара в Т-303 полученные в результате ступенчатого увеличения положения клапана расхода пара в Т-303 на 5%.

Рисунок 3.6 Экспериментальная (синяя) и расчетная (красная) кривые разгона расхода пара в кипятильник

В результате получена передаточная функция вспомогательной координаты для расчета каскадной САР:

(3.7)

Настройки регуляторов полученные в результате расчетов.

Вспомогательный ПИ-регулятор:

Кп = 0,739; Ти = 55,9.

Основной ПИД-регулятор:

Кп = 0,155; Ти = 789; Тд = 64.

На рисунке 3.7 показан график переходного процесса по заданию.

Рисунок 3.7 Переходный процесс по заданию

Прямые показатели качества переходного процесса по заданию:

Перерегулирование - д = 73 %;

Время регулирования - Трег = 3543,3 с;

Время первого согласования - Т1сог = 1771,7 с;

Число колебаний - n = 2.

На рисунке 3.8 показан график переходного процесса по возмущению.

Рисунок 3.8 Переходный процесс по возмущению

Прямые показатели качества переходного процесса по возмущению:

Перерегулирование - д = 19 %;

Время регулирования - Трег = 3346,5 с;

Время первого согласования - Т1сог = 1692,9 с;

Число колебаний - n = 1;

Степень затухания - ш = 0,95.

Полученные настройки регулятора дают хорошие показатели качества переходных процессов. Несколько завышенным получилось перерегулирование переходного процесса по заданию, но так как задание по колонне изменяется крайне редко (одно и то же значение от пуска до остановки на капремонт), то для нас имеет большее значение качество переходного процесса по возмущению, чем по заданию.

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

4.1 Описание и разработка алгоритма

4.1.1 Описание объекта управления

В вакуумной ректификационной колонне К-302 происходит разделение низкокипящей бензолтолуольной фракции от высококипящей фракции смеси стирола и этилбензола с содержанием стирола примерно 45-55%. Процесс протекает под вакуумом, для снижения температуры кипения компонентов.

При превышении давления в кубе колонны выше допустимого (более 24,2 кПа) происходит перегрев куба. Стирол имеет свойство при высокой температуре образовывать полимер, который может привести к неисправности как основного аппарата (колонны), так и кипятильника Т-303 и циркуляционных насосов Н-306/1,2. Для того, чтобы этого не произошло, в случае превышения давления в кубе колонны, должна быть прекращена подача греющего пара в кипятильник Т-303. При этом система блокировки должна работать как в автоматическом режиме, так и в ручном.

Так как нередки случаи полимеризации линии отбора давления на первичный преобразователь, возможно ложное срабатывание блокировки, чего допускать нельзя, следовательно, оператор должен успеть перевести систему из автоматического режима в ручной. Поэтому, отсечной клапан должен срабатывать с задержкой 60 секунд, чтобы оператор смог оценить ситуацию и выполнить необходимые действия.

В случае, если поступил сигнал о срабатывании сразу двух концевых выключателей или при превышении допустимого времени открытия (закрытия) клапана, должно быть выведено сообщение оператору.

4.1.2 Описание алгоритма блокировки

В ручном и автоматическом режиме работы клапан открывается, если поступил сигнал об открытии от оператора и давление в кубе колонны не превышает 24,2 кПа.

В ручном режиме работы клапан закрывается, если поступил сигнал о закрытии клапана от оператора.

В автоматическом режиме работы клапан закрывается, если поступил импульсный сигнал о превышении давления в кубе колонны К-302 более 24,2 кПа или если поступил сигнал о закрытии клапана от оператора.

Импульсный сигнал на закрытие клапана подается с задержкой 60 секунд, если давление в кубе колонны К-302 более 24,2 кПа и при истечении времени задержки, давление в кубе колонны К-302 все еще остается более 24,2 кПа.

В любом режиме работы при превышении давления в кубе колонны К-302 более 24,2 кПа выдаётся сообщение оператору об этом.

В любом режиме работы выдается сообщение оператору, если есть сигналы и "клапан закрыт", и "клапан открыт" одновременно.

В любом режиме работы выдается сообщение оператору, если через 3 секунды после подачи управляющего сигнала "открыть/закрыть клапан" не пришло подтверждение от соответствующего концевого выключателя об открытии или закрытии клапана.

При поступлении сразу двух сигналов на включение автоматического и включение ручного управления, приоритет имеет ручной режим работы.

При поступлении сразу двух сигналов на открытие и закрытие клапана, приоритет имеет сигнал на закрытие клапана.

4.1.3 Блок-схема алгоритма блокировки

На рисунке 4.1 показан алгоритм, по которому срабатывает отсечной клапан в случае превышения давления в кубе К-302 выше максимального.

Рисунок 4.1 Блок-схема алгоритма управления отсечным клапаном поз 11г

4.2 Разработка программы управления отсечным клапаном

Программа управления отсечным клапаном при превышении давления в кубе колонны К-302 более 24,2 кПа разрабатывалась с помощью языка логических схем, который входит в состав программного пакета Standard Builder Function производства Yokogawa Electrics CIS Ltd, Япония.

Данный программный пакет и язык программирования сочетают в себе:

1 простое и интуитивное использование;

2 библиотеки заранее подготовленных сложных блоков (схем) и разработанных пользователем решений;

3 каждый блок имеет ряд настраиваемых пользователем свойств.

Описание блоков использованных в программе представлено на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 Описание символьных обозначений

На рисунке 4.3 показана программа управления отсечным клапаном.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

5.1 Краткое описание сущности проектируемого варианта автоматизации объекта

В результате замены устаревших как морально, так и физически локальных схем регулирования на современную РСУ Yokogawa Centum3000 произойдет существенная стабилизация технологических параметров и возмущающих воздействий процесса ректификации.

В результате стабилизации технологического режима можно будет существенно снизить расход флегмы по всем колоннам, т.к. при плохо стабилизированном режиме (при нынешней системе автоматизации) операторы вынуждены вести процесс по завышенным нормам расхода флегмы (с запасом) чтобы при колебаниях процесса сохранялось требуемое качество продукции.

Из-за снижения подачи флегмы по колоннам произойдет уменьшение потребления воды оборотной в сборниках-конденсаторах и ПАР-10 в кипятильниках. Уменьшение флегмы так же приведет к углублению вакуума в колоннах, а значит, это позволит уменьшить количество работающих одновременно пароэжекторных установок, которые потребляют ПАР-20, следовательно, снизится потребление и ПАР-20.

Ожидаемое снижение потребления ресурсов:

- ПАР-10 на 6,5%;

- ПАР-20 на 2,2%;

- Оборотная вода на 8,5%.

В результате замены пневматического оборудования на электрическое ожидается увеличение потребления электроэнергии на 1.5%.

Изменения производственной мощности не происходит, т.к. мощность производства стирола ограничена мощностью отделения дегидрирования.

В связи с вышеперечисленным, ожидается снижение себестоимости продукции и, как следствие, существенный экономический эффект, в результате которого затраты на автоматизацию должны окупиться в срок не более 6,67 лет и с коэффициентом экономической эффективности не менее 0,15 (условия экономической эффективности).

В таблице 5.1 приведена расшифровка затрат на калькулируемую продукцию для производства стирола.

Таблица 5.1 - Расшифровка затрат на калькулируемую продукцию

Наименование статей

Ед. Изм.

Цена, руб.

Итоги за год

На 1 тонну стирола

Кол.

Сумма, тыс. руб.

Кол.

Сумма, руб.

1

2

3

4

5

6

7

Сырье и полуфабрикаты за вычетом отходов

7978,49

39780,122

317385,4

1,086

8664,87

Азот газообразный

т.м3

1920

563

1081

0,015

29,51

Реагенты

141612,1

18,996

2690,1

0,001

73,44

Катализатор Стайромакс 6

т

355346,9

12,732

4524,3

0,000

123,52

ПАР 10 АТА

Гкал

472,45

128592

60753,3

3,511

1658,61

ПАР 20 АТА

Гкал

489,15

33063

16172,8

0,903

441,53

Возврат конденсата

Гкал

-174,88

2076

-363

0,057

-9,91

ХОВ на восполнение

Гкал

25

188031

4700,8

5,133

128,34

Услуги ОАО АУЭС

83,54

161707

13509,5

4,415

368,82

Вода

т.м3

1628,19

438

713,8

0,012

19,49

Электроэнергия

т.кВт.ч

863,81

4818

4161,8

0,132

113,62

Оборотная вода

т.м3

780,02

11586

9037,3

0,316

246,73

Химочищенная вода

т

-

-

70,9

-

1,94

Основная зарплата производственных рабочих

-

-

-

24065,1

-

657,00

Негосударственное пенсионное обеспечение

-

-

-

767,4

-

20,95

Отчисления на социальное страхование

-

-

-

5744,5

-

156,83

Содержание и эксплуатация оборудования

-

-

-

4238,1

-

115,70

Нормативные выбросы в атмосферу

-

-

-

86,8

-

2,37

Услуги по содержанию трубопроводов

-

-

-

1457,9

-

39,80

Общепроизводственные расходы

-

-

-

144924,9

-

3956,56

Итого производственная себестоимость

-

-

-

615722,7

-

16809,71

Всего полная себестоимость

-

-

-

615722,7

-

16809,71

5.2 Расчет суммы капитальных вложений на новые средства автоматизации

Сумма капитальных вложений слагается из трех разновидностей затрат: на приобретение новых средств автоматизации; на транспортировку этих средств; на монтаж и наладку новой системы автоматизации. Сумма капитальных вложений на приобретение новых средств автоматизации определяется с помощью таблицы 5.2.

Таблица 5.2- Стоимость вновь приобретенных средств автоматизации.

Наименование оборудования по спецификации

Ед. изм.

Кол. единиц

Оптовая цена за единицу, тыс.руб.

Общая сумма затрат, тыс. тыс.руб.

1

2

3

4

5

Rosemount 2120 сигнализатор уровня

шт.

42

24,26

850,92

Rosemount 3051S датчик перепада давления

шт.

21

39,20

823,20

Rosemount 3051SMV многопараметрический преобразователь

шт.

1

45,98

45,98

Rosemount 405C диафрагма камерная

шт.

22

1,00

22,00

Rosemount 5300 волноводный уровнемер

шт.

9

32,74

294,66

Samson 3241-1 регулирующий клапан

шт.

26

72,00

1832,00

Samson 4763-1 позиционер

шт.

26

13,00

338,00

Samson тип 3351 отсечной клапан

шт.

5

78,00

390,00

Samson тип 3768-124 Индуктивный сигнализатор без эл. магнитного клапана

шт.

1

4,00

4,00

Samson тип 3768-124 Индуктивный сигнализатор с эл. магнитным клапаном

шт.

8

5,00

40,00

Контроллер Centum3000

шт.

1

2 500,00

2500,00

Метран-150TG датчик избыточного давления

шт.

20

22,50

450,00

Метран-150ТА датчик абсолютного давления

шт.

6

24,50

147,00

Метран-2700 термометр сопротивления

шт.

40

1,90

76,00

ПО для контроллера

шт.

1

15,00

15,00

СТМ-30-03 датчик гор в-в

шт.

12

32,50

390,00

ТСМУ Метран-274 термометр сопротивления

шт.

41

2,90

118,90

Итого:

8377,66

Неучтенное оборудование

(10-15% от итога)

837,77

Итого стоимость вновь приобретенных средств автоматизации:

9215,43

Стоимость демонтируемых средств автоматизации для расчета капитальных вложений указана в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Стоимость демонтируемых средств автоматизации

Наименование средства автоматизации

Ед. изм.

Кол.

Цена, тыс.руб.

Сумма, тыс.руб.

1

2

3

4

5

13ДД11 преобразователь давления

шт.

20

2,00

40,00

13ДИ30 преобразователь избыточного давления

шт.

5

2,00

10,00

Yokogawa-1700 контроллер

шт.

3

95,00

285,00

Диафрагма камерная

шт.

20

1,00

20,00

ИПШ703-М1 преобразователь измерительный

шт.

25

8,00

200,00

Искра ТС-01 барьер искрозащиты

шт.

91

2,00

182,00

Клапан отсечной 3IF005М

шт.

4

30,00

120,00

Клапан регулирующий 3IM001T

шт.

26

16,00

416,00

ПВ10.1Э прибор вторичный

шт.

20

1,00

20,00

ПВ4.3Э прибор вторичный самопишущий

шт.

32

1,00

32,00

ПП-2.25 позиционер пневматический

шт.

26

9,00

234,00

ТСМ 012-000 термометр сопротивления

шт.

25

1,00

25,00

Уровнемер буйковый KKBA 22122110000

шт.

9

16,00

144,00

ФЩЛ 501-12 регистратор

шт.

4

13,00

52,00

Итого:

1780,00

Сумма капитальных вложений в проект автоматизации:

(5.1)

где - сумма капитальных затрат на внедрение проектируемой системы автоматизации, тыс.руб.;

тыс.руб. - стоимость вновь приобретенных средств автоматизации;

тыс.руб. - стоимость демонтируемых средств автоматизации;

- стоимость транспортировки новых средств автоматизации (10% от ,тыс.руб.;

- стоимость строительно-монтажных работ (30% от , тыс.руб.;

- затраты на демонтажные работы (3-5% от стоимости демонтируемых средств автоматизации), тыс.руб.;

- остаточная стоимость демонтируемых средств автоматизации (20% от стоимости демонтированных средств автоматизации), тыс.руб.;

тыс. руб.;

тыс. руб.;

тыс. руб.;

тыс. руб.;

тыс. руб.;

5.3 Расчет изменений затрат по материальным ресурсам

Величина изменяемых затрат по данной статье себестоимости определяется по формуле:

(5.2)

где - сумма затрат по i-той статье себестоимости единицы продукции по проектному варианту автоматизации, тыс.руб.;

- вид статьи;

- норма расхода материально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов на единицу измерения продукции по базовому варианту автоматизации;

- величина изменения соответственно нормы расхода материально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов на единицу измерения продукции по проектному варианту автоматизации;

- цена единицы измерения материально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов, руб.

(5.3)

где - коэффициент изменения нормы расхода материально-сырьевых и топливно энергетических ресурсов;

5.3.1 Расчет изменений затрат по электроэнергии

Согласно данным калькуляции по базовому варианту автоматизации:

т.кВт•ч/т ;

руб.

Расход электроэнергии увеличится на 1,5%, следовательно:

т.кВт•ч/т ;

руб./т ;

5.3.2 Расчет изменений затрат на ПАР-10

Согласно данным калькуляции по базовому варианту автоматизации:

Гкал/т ;

руб.

Расход ПАР-10 уменьшится на 6,5%, следовательно:

Гкал /т ;

руб./т ;

5.3.3 Расчет изменений затрат на ПАР-20

Согласно данным калькуляции по базовому варианту автоматизации:

Гкал/т ;

руб.

Расход ПАР-20 уменьшится на 2,2%, следовательно:

Гкал/т ;

руб./т ;

5.3.4 Расчет изменений затрат по оборотной воде

Согласно данным калькуляции по базовому варианту автоматизации:

т.м3/т ;

руб.

Расход оборотной воды уменьшится на 8,5%, следовательно:

т.м3/т ;

руб./т ;

5.4 Расчет изменений затрат по комплексным статьям калькуляции

Статья себестоимости "Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования" изменяется под влиянием проектного варианта автоматизации за счет возрастания затрат по таким элементам этой статьи как амортизация и текущий ремонт. В этом случае сумма затрат по этой статье на единицу продукции определяется по формуле:

(5.4)

где - затраты на содержание и эксплуатацию технологического оборудования соответственно по проектному и базовому варианту автоматизации;

- затраты на амортизацию и текущий ремонт оборудования по проектному и базовому варианту автоматизации (норму амортизации принимать в размере 16%, а текущий ремонт в размере 7% от суммы капитальных вложений);

- годовой объем производства продукции по проекту.

руб. ;

руб./т ;

руб. ;

уб. ;

руб.

Цеховые расходы являются условно-постоянной статьей себестоимости продукции, величина затрат по этой статье на единицу продукции прямо зависит от динамики месячных и годовых объемов продукции. В этой связи сумма затрат по цеховым расходам не изменится.

5.5 Составление проектной калькуляции себестоимости продукции

Проектная калькуляция себестоимости продукции (таблица 5.4) составляется по форме предприятия, где осуществлялась автоматизация.

Таблица 5.4 - Проектная калькуляция себестоимости продукции

Наименование статей

Ед. Изм.

Цена, руб.

количество

Сумма, руб./т

Базовый вариант

Проект. вариант

Базовый вариант

Проект. вариант

1

2

3

4

5

6

7

Сырье и полуфабрикаты за вычетом отходов

7978,49

39780,122

39780,122

8664,86

8664,86

Азот газообразный

т.м3

1920

563

563

29,51

29,51

Реагенты

141612,1

18,996

18,996

73,44

73,44

Катализатор Стайромакс 6

т

355346,9

12,732

12,732

123,52

123,52

ПАР 10 АТА

Гкал

472,45

128592

128592

1658,61

1551,00

ПАР 20 АТА

Гкал

489,15

33063

33063

441,53

431,82

Возврат конденсата

Гкал

-174,88

2076

2076

-9,91

-9,91

ХОВ на восполнение

Гкал

25

188031

188031

128,33

128,33

Услуги ОАО АУЭС

83,54

161707

161707

368,81

368,81

Вода

т.м3

1628,19

438

438

19,47

19,47

Электроэнергия

т.кВт.ч

863,81

4818

4818

113,62

115,33

Оборотная вода

т.м3

780,02

11586

11586

246,73

225,75

Химочищенная вода

т

-

-

-

1,94

1,94

Основная зарплата производственных рабочих

-

-

-

-

657,01

657,01

Негосударственное пенсионное обеспечение

-

-

-

-

20,95

20,95

Отчисления на социальное страхование

-

-

-

-

156,83

156,83

Содержание и эксплуатация оборудования

-

-

-

-

115,70

195,04

Нормативные выбросы в атмосферу

-

-

-

-

2,37

2,37

Услуги по содержанию трубопроводов

-

-

-

-

39,80

39,80

Общепроизводственные расходы

-

-

-

-

3956,56

3956,56

Итого производственная себестоимость:

-

-

-

-

16809,68

16752,43

Всего полная себестоимость:

-

-

-

-

16809,68

16752,43

5.6 Расчет показателей экономической эффективности проектного варианта автоматизации

Показателями экономической эффективности проектного варианта автоматизации являются:

- сумма условно-годовой экономии ;

- срок окупаемости проекта ;

- коэффициент экономической эффективности .

Сумма условно-годовой экономии определяется по формуле:

(5.5)

где - это полная себестоимость производства тонны стирола соответственно по проектному и базовому вариантам автоматизации (таблица 5.3);

руб. ;

Срок окупаемости проекта рассчитывается по формуле:

(5.6)

лет ;

Коэффициент экономической эффективности проекта рассчитывается по формуле:

(5.7)

;

Условие окупаемости и соблюдены, следовательно проект автоматизации производства стирола новыми средствами автоматизации является рентабельным.

Сводные данные технико-экономических показателей эффективности проекта представлены в таблице 5.5.

Таблица 5.5 - Технико-экономические показатели эффективности

Наименование показателей

Ед. измерения

Проектный

вариант

Базовый

вариант

Результат "+", "-"

Годовая производственная мощность

т

36629

36629

0

Себестоимость годового выпуска продукции

млн.руб.

613,67

615,72

-2,05

Себестоимость единицы продукции

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены