АВТОМАТИЗАЦИЯ И КИП Необходимо изучить оборудование и технологию производства, определить основные объекты управления, их основные свойства – взрывопожароопасность, ёмкость, устойчивость. Требуется провести анализ основных технологических параметров с целью выяснения управляемых величин и регулирующих воздействий, возмущающих факторов. Такой анализ удобно проводить формализовано с помощью таблиц с полным перечнем параметров контроля и регулирования по всем объектам технологической схемы (табл. 1), а также таблицы 2 для каждого из аппаратов с указанием рабочих и предельных значений параметров, их размерностей и требуемого вида автоматизации управления. Таблица 1 Аппарат Параметры давление уровень температура рН расход Колонна 1 + + + Ёмкость 1 + + Теплообменник 1 + + Заполнение таблицы 1 осуществляется последовательно от аппарата к аппарату. Например, первым аппаратом по ходу процесса является давление уровень и температура. Названия этих параметров записываются в вертикальных столбцах и соответственно им ставятся знаки "+". Далее по схеме находится ёмкость 1, в которой основными параметрами являются уровень и величина рН. Поскольку столбец для уровня уже имеется, таблица дополняется столбцом для рН и ставится знак "+". Для теплообменника главными параметрами являются температура и расход. Добавляется столбец с названием "расход" и ставится знак "+" в соответствующих столбцах. Так продолжается до тех пор, пока в таблицу не будут внесены данные по последнему аппарату на схеме. В результате получим полный перечень параметров разрабатываемой схемы с распределением их по каждому аппарату. При заполнении таблицы 2 нужно внимательно проанализировать требования технологии и условия эксплуатации, поскольку на основе этой таблицы должна быть составлена наиболее рациональная схема автоматизации управления. Схема должна отражать вопросы безопасности и предусмотреть решения по сигнализации, защите и автоматической блокировке оборудования и автоматическому пожаротушению и т.д. На стадии преддипломной практики по этим вопросам студент должен консультироваться в техническом отделе подразделения предприятия и у руководителя практики. Таблица 2 Аппарат и параметр Величина параметра и размерность Вид автоматизации управления Измерение Регули-рование Регистрация Сигнали-зация Защита Блокировка Колонна 1 Давление 3,2 МПа + + Уровень 0,8 м + + + + Температура 185 ºC + + Ёмкость 1 Уровень 1,2 м + + + рН 7,5 + + Необходимо ознакомиться с местоположением первичных преобразователей, сопряжением их с оборудованием, проводкой импульсных линий, исполнением преобразователей и органов управления (искробезопасное, взрывозащищенное, обычное и т.д.), техническими характеристиками используемого управляющего вычислительного комплекса. Полезно участвовать в несложных операциях по уходу за приборами КИП и А, например, замене диаграммной бумаги или заправке чернилами самопишущего прибора. Спецификация приборов и средств автоматизации составляется в определённой форме состоящей из следующих граф. 1. ^ Номер позиции. Указывают номера позиции, присвоенные данному прибору и аппаратуре по функциональной схеме. Вспомогательная аппаратура, не показанная на функциональной схеме, может быть добавлена либо в комплекте соответствующего прибора с последующим цифровым индексом, либо в конце спецификации с новым последующим номером позиции. 2. ^ Наименование параметра, среды и место отбора импульса. Указывается наименование измеряемого (или регулируемого) параметра (температура, давление, расход, концентрация), среды (пар, вода, масло, дымовые газы) и место отбора импульса. Запись может иметь следующий вид: "Температура пара перед подогревателем 3" или "Уровень бензина в ёмкости Е-1". 3. ^ Предельное рабочее значение параметра. Указывают предельные рабочие значения параметров, необходимых для выбора шкал приборов, или заданные значения и их допустимые отклонения – для выбора типа регулятора, а также особые свойства среды (вязкость, агрессивность по отношению к каким-либо материалам, взрывоопасность и т.п.), влияющие на выбор соответствующей аппаратуры. Размерности величин параметров в этой графе должны иметь чёткое стандартное написание, например: 240 ºC – для температуры; 32 МПа – для давления; 80 м3/ч – для расхода и т.д.; 150 Ом, 220 В, 2 А и т.п. – для электрических величин. 4. ^ Место установки. Указывают конкретное место установки первичного прибора, регулятора или вспомогательного оборудования, приводят размеры трубопроводов, каналов, а для сужающих устройств расходомеров – действительный внутренний диаметр труб и т.п., указывают также, на каком щите или пульте установлен прибор, уточняют его расположение (например, внутри щита). 5. ^ Наименование и характеристики. Это важнейшая графа спецификации. Она должна быть составлена с полнотой, достаточной для оформления заказа снабженческими или сбытовыми организациями. Если, например, специфицируется термоэлектрический преобразователь, то помимо его типа, отмеченного в графе 6, обязательно записывается материал термоэлектродов, указывается глубина погружения, материал защитного чехла и его форма. Запись в графе 5 может выглядеть примерно так: "Термоэлектрический преобразователь хромель-алюмель, без штуцера, рабочая длина 800 мм, в составном сварном защитном чехле без муфты, с наконечником из стали 1Х18Н9Т". Так же подробно специфицируются и другие приборы. При этом, если для термопреобразователей сопротивления достаточно указать "Термопреобразователь сопротивления платиновый ТСМ, с неподвижным штуцером, в защитной наружной арматуре из стали 1Х18Н9Т, с максимальной глубиной погружения 200 мм, на условное давление 4 МПа, со средней инерционностью, градуировка гр. 22", то для других приборов указывают подробно такие данные: полное название, способ отсчёта (показывающий, самопишущий и т.п.), размеры корпуса, пределы измерений (с размерностью), основная погрешность и другие специфические данные. Например, для манометра: "Манометр технический обыкновенный с трубчатой пружиной, показывающий, в корпусе диаметром 160 мм, расположение штуцера радиальное, на пределы измерения 25 МПа, класс точности 1.5". 6. ^ Тип, модель указывают по каталогу. Например, для термоэлектрического преобразователя необходимо указать в графе 6 "ТХА – ХШ". Полное наименование в графе 5 контролируется обозначением типа в графе 6, что исключает случайные ошибки. 7, 8. Количество. Так как функциональная схема часто составляется на один агрегат, установку или участок, то сначала необходимо указать в графе 7 число приборов и аппаратуры на один агрегат, а затем в зависимости от числа параллельно работающих агрегатов необходимо указать в графе 8 число строго одинаковых во всём совпадающих приборов на все агрегаты. 9. Указывают завод-изготовитель или его код ОКПУ приборов и аппаратуры. 10. Примечание. Указываются условия поставки или изготовления, например, "Изготовить по специальному заказу" и т.п.Примечание возможно не использовать таблицу 3 (по согласованию с преподавателем) Таблица 3^ Спецификация на приборы и средства автоматизации Номер позиции Наименование параметра, среды и место отбора импульса Предельное рабочее значение параметра Место установки Наименование и характеристики Тип, модель Количество Завод-изготовитель Примечание На один агрегат На все агрегаты 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 мм 35 мм 15 мм 30 мм 95 мм 30 мм 15 мм 15 мм 25 мм 14 мм- Привести схему монтажа одного из датчиков (например, температуры, давления, уровня и т.д.) - Привести Заключение по данному разделу Обязательно: ЗаключениеЛитература Основная 1 Автоматизация химической промышленности/ Под ред. Е.Г.Дудникова.- М.: Машиностроение, 1973.- 124 с. 2 Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств.- М.: Машиностроение, 1983.- 464 с. 3 Основы автоматизации химических производств/ Под ред. П.А. Обновленского и А.Л. Гуревича.- М.: Химия, 1975.- 528 с. Дополнительная 1 Петров И.К., Солошенко М.М., Царьков В.А. Приборы и средства автоматизации для пищевой промышленности.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.- 416 с. 2 Воронов А.А., Титов В.К., Новогранов Б.Н. Основы теории автоматического регулирования и управления.- М.: Высш. школа, 1977.- 519 с. 3 Курсовое и дипломное проектирование по автоматизации производственных процессов/ Под ред. И.К. Петрова.- М.: Высшая школа, 1986.- 352 с. 4 Автоматические приборы, регуляторы и управляющие машины. Справочное пособие/ Под ред. Б.Д. Кошарского.- М. Машиностроение, 1968.- 880 с. 9. Соколов В.А. Автоматизация технологических процессов пищевой промышленности.- М.: Агропромиздат, 1991.- 445с. (Приложение 1 и 2 – выписка из ГОСТ 21.404-85).