Отчет по практике в ООО «НП ЭСАН», участок КИП и А

Негосударственное образовательное учреждение высшего образования Московский технологический институт

 

Факультет: Техники и современных технологий   

Кафедра: Информатики и автоматизации

Уровень образования: бакалавр

Направление: Управление в технических системах

Профиль:  Системы и средства автоматизации технологических процессов 

 

ОТЧЕТ

 

по производственной практике

 

в   период   с   «01» февраля 2016 г.   по   «20» февраля 2016 г.

 

в     ООО «НП ЭСАН»,  участок КИП и А      

(место прохождения практики)

 

 

 

Студент:  Шайдуллин Ильдар Алимович                 

                                            (Ф.И.О. полностью)                                                                  (подпись, дата)

 

 

Руководитель практики от организации

 

Начальник КИП и А    ООО «НП ЭСАН»,   Иванов Виктор Владимирович 

                                                  (ученая степень, звание, Ф.И.О. полностью)                                     

 

                                                                                                                                                  (подпись, дата)

 

 

Руководитель практики от кафедры

 

Заф. кафедрой «Информатики и автоматизации», к.т.н., доцент        Подлевских Александр Павлович        

                                                 (ученая степень, звание, Ф.И.О. полностью)                                     

 

                                                                                                                                                  (подпись, дата)

 

 

 

 

Москва 2016

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В век высоких технологий в производство активно внедряется компьютеризированные, роботизированные технологии а также АСУ ТП.  
О промышленной автоматизации (АСУ ТП) и ее актуальности сегодня говорят и обсуждают много. Так что же такое АСУ ТП? Это совокупность высоких технологий, интегрированных в промышленность и предназначенных для производства на высоком уровне.

Сегодня АСУ ТП внедрена практически во все сферы производства: пусть это сфера ЖКХ, энергетика и особенно нефтегазовая промышленность. Именно автоматизация производственного процесса помогает увеличить объемы производства, сократить затраты ресурсов и, соответственно, позволяет увеличить отдачу и обеспечить приток большей прибыли.

В первую очередь в АСУ ТП заинтересованы руководители предприятий. Обычно, необходимость в АСУ ТП возникает, если процесс довольно трудоемок и время затраченное на его выполнение становится неприемлемым реальным срокам. Также нужно учитывать то, что внедрять частично АСУ ТП не приемлемо. Это лишь облегчит труд максимум паре сотрудников и никакого экономического эффекта не стоит ожидать. Важно отметить и тот факт, что АСУ ТП исключает ошибки «человеческий фактор» при сложных расчетах или при принятии важных решений.

Производственная проходила в период с «01» февраля 2016 г. по  
«20» февраля 2016 г. в обществе с ограниченной ответственностью ООО «НП ЭСАН», которое специализируется в области энергетики и АСУ ТП.

Проходя производственную практику моей целью было закрепление теоретических знаний, полученных при изучении дисциплин общепрофессионального цикла и дисциплин специализации. Во время производственной практики мной развиты и приобретены общие практические умения и навыки, которые в будущем закрепятся многолетней практикой.

Задачи производственной практики включают:

– освоение действующие стандартов, технических условий, положений и инструкций по эксплуатации аппаратных и программных средств вычислительной техники, периферийного и сетевого оборудования, аппаратных средств компьютерной графики;

– знакомство с организационными структурами предприятий, производств и цехов, а также с функциями и структурами основных подразделений и служб;

– изучение архитектуры компьютерной сети, основных характеристик сетевого оборудования, функциональных особенностей программного обеспечения;

– рассмотрение структуры подразделений АСУ и информационных технологий с учетом штатов, перечня решаемых задач, планируемых программ деятельности и развития технического оснащения, применяемых технологий, программных средств и систем;

– выполнение индивидуального задания;

– овладение современными методами сбора, анализа и обработки научной информации в области информатики и вычислительной техники;

– овладение основами компьютерной обработкой информации с помощью современных прикладных программ;

– получения опыта оформления технической документации;

– изучение основных характеристик и параметров производственных и технологических процессов;

– изучение тестирования и отладки аппаратно-программных комплексов;

– разработка программ и методик испытаний средств и систем автоматизации и управления. 

В процессе прохождения производственной практики разработана 2-х контурная система автоматического регулирования температуры в ректификационной колонне, для которой были выбраны и обоснованы современные средства автоматизации, а также выполнен анализ устойчивости и качества регулируемых параметров.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Контроллер – устройство управления в электронике и вычислительной технике.

Контроллер прерываний – микросхема или встроенный блок процессора, отвечающий за возможность обработки запросов на прерывание от разных устройств.

Контроллер электрического двигателя – многоступенчатый, многоцепной коммутационный аппарат с ручным управлением.

Микроконтроллер – микросхема, управляющая электронными устройствами.

Промышленный контроллер – управляющее устройство, применяемое в промышленности и других отраслях для автоматизации технологических процессов, в быту для управления климатом и др.

Программируемый логический контроллер – промышленный контроллер, оптимизированный для выполнения логических операций.

Контроллер прерываний (англ. Programmable Interrupt Controller, PIC)  – микросхема или встроенный блок процессора, отвечающий за возможность последовательной обработки запросов на прерывание от разных устройств.

Контроллер электрического двигателя – многоступенчатый, много цепной коммутационный аппарат с ручным управлением, предназначенный для изменения схемы главной цепи электрического двигателя или цепи возбуждения, включения и выключения электрической цепи с возможностью одновременно производить сложные переключения схемы управления с помощью одной рукоятки (маховика).

Микроконтроллер (англ. Micro Controller Unit, MCU) – микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами. Типичный микроконтроллер сочетает на одном кристалле функции процессора и периферийных устройств, содержит ОЗУ  (или) ПЗУ.

1. ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА

1.1 Структурная схема

 

Рис.1 Структурная схема процесса ректификации

 

Ректификация (от лат. rectus — прямой и facio — делаю) — это процесс разделения бинарных или многокомпонентных смесей за счет противоточного массо – и теплообмена между паром и жидкостью. Ректификацию можно проводить периодически или непрерывно. Ректификацию проводят в башенных колонных аппаратах, снабженных контактными устройствами (тарелками или насадкой) — ректификационных колоннах.

1.2 Описание

На рис. 1 приведена брага-ректификационная колонна 1 которая путем многократного выпаривания разделяет бинарную смесь этилового спирта (низкокипящего компонента) и воды (высококипящего компонента). В середину колонны подается бинарная смесь, подается она заранее разогретой, для того чтобы не было большой нагрузки для замкнутого контура регулирования теплообменника 3. В нижней части колонны скапливается высококипящий компонент, который постоянно подогревается теплообменником за счет циркуляции. Так же в нижней части поддерживается определенный уровень низкокипящего компонента. В верхней части колонны по мере выпаривания выходит практически чистый низкокипящий компонент или готовый продукт.

1.3 Контроль и регулирование

Для того что бы технологический процесс ректификации проходил беспрерывно и с отсутствием брака необходимо постоянное регулирование и контроль технических параметров, таких как температура и уровень. В данной схеме мы регулируем температуру и уровень с помощью ПИД-закона регулирования функцию которого выполняет контроллер Honeywell С200.

В нижней части колонны устанавливается датчик температуры 5 (далее приведены технические характеристики всех датчиков и исполнительных механизмов) который снимает показания температуры, преобразует его в электрический сигнал 4-20мА и отправляет в контроллер Honeywell С200 далее контроллер отправляет уже обработанное значение на исполнительный механизм, который регулируя расход пара снижает или повышает температуру смеси. Таким образом, изменяя расход пара в теплообменнике, мы воздействуем на температуру в колонне.

Уровень так же регулируется с помощью закона ПИД-регулирования в колонне установлен датчик уровня 6 который снимает показания уровня преобразует его в электрический сигнал 4-20мА и отправляет в контроллер Honeywell С200 далее контроллер отправляет уже обработанное значение на исполнительный механизм, который увеличивая или снижая расход кубового продукта поддерживает необходимый уровень в колонне.

1.4 Функциональная схема

 Рис.2 Функциональная схема

 

В схеме показаны взаимодействия всех устройств управления и принцип работы САР в целом.

В трубопроводах установлены исполнительные механизмы ИМ регулирующие расход вещества подающего в объект управления ОУ. Далее датчик температуры ДТ снимает показания и преобразовывает значение температуры в унифицированный сигнал 4-20 мА который поступает в модуль входа Мвх установленный в шасси контроллера. Далее уже заранее написанная с помощью функциональных блоков и прогруженная в контроллер логика управления, построенная с помощью программного обеспечения Control Builder, обрабатывает сигнал, пришедший на модуль входа, и выдает уже обработанный сигнал на модуль выхода Мвых, который так же выдает сигнал размером 4-20 мА. С помощью усилителя сигнала УС сигнал, вышедший с модуля выхода, усиливается и подается на исполнительный механизм. Сервер выполняет функцию базы данных, хранит всю информацию о процессе. Станция является инструментом управления с помощью, которой оператор может вводить изменения в процесс.

1.5 Выбор и описание  средств автоматизации

Паспортные данные и спецификации выбранного 2-х ходового фланцевого линейного клапана приведены в приложении А, Б.

Привод Honeywell рис. 4 серия ML7421, модель ML7421A3004, для больших линейных клапанов, регулирующий работу механизмов открывания воздушных клапанов. Устройство применяется для вентилей, монтируемых в системах подачи и регулирования горячей воды для водяных нагревателей, используемых в вентиляционных конструкциях.

 

 

Рис.3 Привод Honeywell серии ML

Привод Honeywell модели ML7421A3004, имеет следующие характеристики:

• шток - 20 мм;
• класс защиты - IP54;
• управляющий сигнал - 0,5…10V, 0,25...20mA;
• электрические параметры - 24Vac; 12VA.

Благодаря продуманной концепции электрического и механического монтажа, стандартизированные размеры позволяют надежно и быстро проводить установку, подключение и пусконаладочные работы. Прибор оснащен кнопкой ручного управления совместно с механическим ограничителем угла. На реализацию поставляется только продукция стандартного исполнения, но ее отдельные варианты могут иметь дополнительное оснащение в виде переключателя или потенциометра.

Компактная конструкция и небольшие размеры делают возможной установку приборов в ограниченном монтажном пространстве, что выгодно отличает их от других аналогов, существующих на рынке. Для управления клапанами с защитными свойствами идеально подходят механизмы, оборудованные возвратной пружиной.

Паспортные данные и спецификации выбранных датчиков температуры приведены в приложении В.

Уровнемер АТ100 Принцип действия.

Рис.4 Установка уровенемера

Работа АТ100 (технические характеристики приведены в приложении Г) основана на принципе магнитострикции. Направляющая трубка содержит в себе провод, по которому через фиксированные промежутки времени проходят импульсы тока. Взаимодействие импульса тока с магнитным полем поплавка приводит к возникновению в проводе крутильной деформации в месте нахождения поплавка, которая в виде механической волны распространяется вдоль провода с известной скоростью в оба конца. Запатентованный пьезомагнитный чувствительный элемент, размещённый в корпусе прибора, преобразует полученные механические волны в электрический импульс. С помощью микропроцессорной электроники измеряется интервал времени между отправленным и принятым импульсами, который пропорционален измеряемому уровню.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.5 Принцип работы уровнемера

 

Отметим преимущества использования поплавковых уровнемеров вместо буйковых: