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
	NU1-ASI133-3				NU1-ASI133-4
№ клемм	Наименование параметра	поз.		№ клемм	Наименование параметра	поз.
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
	NU1-ASI133-7				NU2-ASI133-1
№ клемм	Наименование параметра	поз.		№ клемм	Наименование параметра	поз.
A1	Уровень этилбензола в Т-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
№ клемм	Наименование параметра	поз.		№ клемм	Наименование параметра	поз.
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

2 

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.

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

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

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.

регулятор автоматизация аналоговый дискретный

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	8 664,87
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	1 658,61
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	-	3 956,56
Итого производственная себестоимость	-	-	-	615722,7	-	16 809,71
Всего полная себестоимость	-	-	-	615722,7	-	16 809,71

7) 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.;

8) 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;

3. 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 ;

4. 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. 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 ;

6. 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 ;

9) 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.

10) Составление проектной калькуляции себестоимости продукции

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

Размещено на http://www.allbest.ru/

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

Размещено на http://www.allbest.ru/

11) 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	руб.	16752,43	16809,68	-57,25
Сумма капитальных вложений на автоматизацию	млн.руб.	12,64	-	-
Годовая сумма экономии затрат по себестоимости продукции	млн.руб.	2,10	-	-
Срок окупаемости	лет	6,0	-	-
Коэффициент эффективности капитальных вложений		0,17	-	-



6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ