АСУ ТП приготовления водо-спиртовой смеси

Введение 

Особенности и преимущества разрабатываемой автоматизированной системы управления технологическим процессом приготовления водо-спиртовой смеси:

1. возможность получения водно - спиртовой смеси в потоке заданной крепости без дополнительного емкостного оборудования.
2. охлаждение водно - спиртовой смеси в потоке до заданной температуры высоко эффективным пластинчатым разборным теплообменником.
3. все процессы управляются с одной панели управления.
4. насосное оборудование, снабжено частотными преобразователями
5. высокоточные массовые расходомеры
6. малый внутренний объём модуля (снижаются потери спирта)
7. статический миксер, обеспечивающий полное смешивание спирта и воды
8. стабильность свойств продукта на протяжении всего цикла работы
9. технологические компоненты ведущих мировых производителей.

 

1. Описание  технологического процесса как  объекта управления, в т. ч. воздухоотделителей (латерна), статического миксера, теплообменника. 

1. Описание  процесса, как объекта управления

 

      Спирт и вода подаются центробежными насосами из емкостей хранения ЕН1 и ЕН2 на установку. Проходя через отделители воздуха, потоки жидкостей освобождаются от воздуха, негативно влияющего на работу установки и качество полученного продукта.

     После соединения потоков спирта и воды, они проходят через статический миксер, где достигается полное перемешивание потоков.

     На выходе из статического фильтра установлен поточный оптический спиртометр который измеряет крепость водо-спиртовой смеси. Сигналы с прибора поступают в систему управления, которая согласовывает работу регулирующих клапанов таким образом, чтобы обеспечить заданную крепость водо-спиртовой смеси.

     Далее водо-спиртовая смесь охлаждается до заданной температуры (14°С) в пластинчатом разборном теплообменнике. Температура охлаждения регулируется автоматически, клапаном с пневмоэлектрическим приводом, изменяющим поток теплоносителя в соответствии с сигналом, поступающим с контроллера.

     Готовая водо-спиртовая смесь подается в напорную емкость центробежным насосом, который управляется с общего контроллера модуля. 
 
 

     

     

1.2. Описание основных аппаратов процесса, как объекта

управления 

     Объектом управления является технологический процесс смешение воды и спирта с последующим охлаждением водо-спиртовой смеси в теплообменнике до заданной температуры. В процессе смешение воды и спирта, охлаждением водо-спиртовой смеси она проходит ряд аппаратов таких как:

• ЕН1, ЕН2 - емкости хранения воды и спирта;
• КН1, КН2 – деаэрационные латерны;
• СМ – статический миксер;
• ТО – теплообменник.

     Необходимо: В емкостях ЕН1, ЕН2 осуществлять контроль уровня воды и спирта, соответственно. В деаэрационных латернах КН1, КН2 осуществлять освобождение воды и спирта от воздуха и регулировать уровень, соответственно. В статическом миксере СМ осуществлять регулирование концентрации водо – спиртовой смеси. В теплообменнике ТО осуществлять регулирование температуры водо-спиртовой смеси.

 

Анализ контролируемых, регулируемых и сигнализируемых параметров технологического процесса. Определение числа точек ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов.

     Анализ специфики технологического процесса и тех требований которые к нему предъявляются, позволил определить основные технологические параметры, а также их значимость в АСУ. К регулируемым параметрам можно отнести следующие:

1. уровень в деаэрационных латернах КН1, КН2;
2. соотношение расходов воды и спирта;
3. температура на выходе из теплообменника;
4. Работа насосов Н1, Н2, Н3.

     Причина выбора именно этих параметров в качестве регулируемых -эти технологические параметры непосредственно влияют на качество продукта и безопасность протекания процесса.

     Контролируемым параметром процесса является уровень в емкостях ЕН1, ЕН2

      Контролируемым параметром процесса является запуск насосов Н1, Н2

 

     Контролируемым параметром процесса является заполнение деаэрационных латерн КН1, КН2

     Контролируемым параметром процесса является уровень в деаэрационных латернах КН1, КН2

      Контролируемым параметром процесса является концентрация водо – спиртовой смеси в статическом миксере СМ

     Контролируемым параметром процесса является температура водо – спиртовой смеси в теплообменнике ТО

     

     

     Контролируемым параметром процесса является запуск насоса Н3