Автоматизированная система управления производством
Внедрение АСУТП в производство обеспечивает: сокращение потерь от брака и отходов, уменьшение численности основных рабочих, снижение капитальных затрат на строительство зданий, увеличение межремонтных сроков работы оборудования. Благодаря автоматизации производства тяжелый труд рабочих заменяется на более легкий. Что значительно увеличивает производительность труда и уменьшает трудоемкость.
Данный дипломный проект показывает один из возможных способов автоматизации отделения МДЭА-очистки. Это позволяет производить контроль и регулирование из ЦПУ.
При выборе контролируемых величин необходимо руководствоваться тем, что при минимальном их числе обеспечивалось наиболее полное представление о процессе. Контролю подлежат, прежде всего те параметры, значение которых облегчает пуск, наладку и ведение технологического процесса. Для осуществления наиболее оперативного управления, проведения пуско-наладочных работ и обеспечения необходимых технико-экономических показателей необходимо обеспечить контроль наиболее важных параметров процесса. К этим параметрам относятся:
1. Давление в регенераторах
2. Температура регенерации МДЭА- растворов, отходящих продуктов
3. Расход МДЭА-растворов на абсорбцию и десорбцию
4. Уровень МДЭА-растворов в аппаратах
Система состоит из нижнего уровня средств технологических измерений и центральной части на базе технических средств фирмы «Honeywell» включающих в себя два контроллера C200 и программный пакет Experience PKS, что позволяет в полной мере реализовать технические требования на систему управления и предоставить инженерному и технологическому персоналу:
-эффективный доступ к любому элементу технологического процесса
-обеспечить необходимые вычислительные мощности в создаваемой системе управления
-обеспечить требуемую глубину архивации технологических данных
-формировать необходимый объем оперативной технологической документации
-обеспечить возможность технического и интеллектуального наращивания системы при её развитии в будущем.
Автоматизированная система управления технологическими процессами выполняет следующие функции:
- Супервизорный сбор данных и управление контроллерами и удаленными терминалами
- Человеко-машинный интерфейс с оператором
- Сбор данных и статистики
- Обработка сигналов тревоги
- Создание трендов
- Генерация отчетов
- Интегрирование сетей
АСУТП отделения МДЭА-очистки многоуровневая система управления, включающая в
себя (рис.8):
Нижний уровень - устройства низовой автоматики (датчики, конечники, соленоиды, клапана и т.д
Средний уровень – гибридные контроллеры С200 системы управления, контроллер FSC – системы ПАЗ.
Гибридный контроллер – это семейство контроллеров, которое удовлетворяет всем возможным требованиям по управлению непрерывными процессами, периодическими процессами, дискретными операциями или управления машинами. Контроллеры являются «руками и глазами» системы – они управляют и собирают данные с полевого оборудования.
Верхний уровень - резервированный сервер и станции с ПО Expirion PKS. В схемах регулирования с несколькими датчиками, выбор рабочего предоставляется оператору. При отказе рабочего датчика СУ должна автоматически перейти на датчик с ближайшим значением.
Глобальная база данных размещена на сервере системы EXPERIENCE PKS. Программное обеспечение сервера Experience PKS работает на базе процессора Pentium – IV PROLIANT DL 580R и операционной системой Windows 2000.
Дополнительные базы данных располагаются непосредственно в памяти программируемых контроллеров. Они содержат данные и настройки каналов поступления информации от низовой автоматики, необходимые для обслуживания процесса работы контроллера по контролю и управлению процессом, т.е. для решения инициативных задач системы. Непосредственно расположенное в контроллерах программное обеспечение, организует формирование баз данных для получения из них информации системой Experience PKS.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 8 - типичная система PlantScape.
PlantScape - это модульная система супервизорного управления и организации сети, разработанная на базе высокопроизводительной операционной системы в среде Microsoft Windows. Все компоненты системы полностью взаимосвязаны..
Существует два основных типа дисплеев:
Пользовательские. Эти дисплеи разрабатываются специально для вашей системы. Пользовательские дисплеи часто используют графику, включая анимацию для упрощения восприятия информации( рис.9).
Системные. Эти дисплеи поставляются со Станцией и отображают информацию в стан- дартном виде. В большинстве своем, системные дисплеи состоят из списков информации и «электронных форм», содержащих конфигурационные детали системы
Рисунок 9 - Пользовательский дисплей
Алгоритм регулирования температуры (рис.10) предназначен для регулирования температуры при помощи регулирующего клапана. Контроллер отслеживает температуру (датчик термопары) и в соответствии с заданием изменяет сигнал на регулирующий клапан.
|
Одноконтурный регулятор с блокировкой по температуре
 |
где OP- управляющий сигнал
SP- управление производительностью
PV- Управление регулирующим клапаном
SI-Сигнал тревоги
Данный алгоритм реализует функцию управления выходом по PID закону. При появлении сигнала “БЛОКИРОВКА” (при повышении, понижении температуры) регуляторная точка переводится в режим ручного управления, при этом “ВЫХОД” принимает безопасное значение.
В итоге автоматизации значительно облегчится труд персонала, обслуживающего отделение МДЭА-очистки. Оператор после автоматизации может, находясь у монитора станции следить за всеми протекающими процессами. А также может контролировать процессы регулирования и по мере необходимости вносить ручные воздействия.