Начертить в компасе или AutoCAD функциональную схему “«Автоматизация системы стабилизации давления и температуры верха ректификационной колонны установки первичной перегонки нефти»“ с подвалом по моей ВКР Обозначения: PIT-1 - датчик давления TIT-1 - датчик температуры FIT-1 - датчик расхода охлаждающей воды (не показан, но подразумевается на линии охлаждающей воды перед КВ1) FIT-2 - датчик расхода орошения (не показан, но подразумевается на линии орошения после насоса) LIC-1 - датчик уровня в рефлюксной емкости КВ1 - регулирующий клапан на линии охлаждающей воды (управление давлением) КВ2 - регулирующий клапан на линии орошения (управление температурой) КВ3 - регулирующий клапан на линии отвода тяжелого бензина (управление уровнем) PIC-1 - регулятор давления (каскадный, ведущий) FIC-1 - регулятор расхода охлаждающей воды (ведомый) TIC-1 - регулятор температуры (каскадный, ведущий) FIC-2 - регулятор расхода орошения (ведомый) LIC-1 - регулятор уровня Для нашей системы были определены следующие точки контроля и регулирования (полная схема приведена на рисунке 2.1): а) Контур регулирования давления (позиции PIT-1, PIC-1, FIC-1, КВ1) На выходе паров из колонны установлен датчик давления PIT-1 (P — давление, I — индикация, T — передача показаний). Он измеряет текущее давление и передаёт сигнал 4–20 мА в контроллер. В контроллере реализован каскадный регулятор: ведущий регулятор PIC-1 (C — регулирование) получает значение давления, сравнивает с уставкой и формирует задание для ведомого регулятора; ведомый регулятор FIC-1 (F — расход) получает сигнал от датчика расхода охлаждающей воды FIT-1 и управляет клапаном КВ1. Применение каскада объясняется тем, что контур давления — медленный, с постоянной времени 50–70 секунд. Если просто подавать сигнал с PIC-1 на клапан, то любое колебание расхода воды (например, из-за скачков давления в заводской сети) будет отрабатываться с большим запаздыванием. А внутренний контур расхода имеет постоянную времени всего 3–5 секунд, поэтому он гасит возмущение до того, как оно повлияет на давление в колонне. б) Контур регулирования температуры (позиции TIT-1, TIC-1, FIC-2, КВ2) На линии паров после конденсатора установлен датчик температуры TIT-1. Здесь также применён каскад: ведущий регулятор TIC-1 управляет температурой, а ведомый FIC-2 — расходом орошения через клапан КВ2. Логика та же: контур температуры ещё более инерционный (постоянная времени 90–120 секунд), и без внутреннего контура по расходу орошения любое изменение расхода жидкости (из-за падения напора в насосе, например) привело бы к долгому отклонению температуры. Каскад решает эту проблему. в) Контур регулирования уровня в рефлюксной ёмкости (позиции LIT-1, LIC-1, КВ3) В рефлюксной ёмкости установлен датчик уровня LIT-1. Регулятор LIC-1 управляет клапаном КВ3 на линии отвода тяжёлого бензина. Этот контур — одноконтурный, так как уровень в ёмкости меняется медленно и не требует каскада. Уставка по уровню — 50% объёма ёмкости. Это обеспечивает достаточный запас жидкости для насоса орошения и одновременно не допускает переполнения. г) Дополнительные измерения Датчик расхода охлаждающей воды FIT-1 и датчик расхода орошения FIT-2 необходимы для работы каскадных регуляторов. Они дают обратную связь по расходу и позволяют ведомым регуляторам точно отрабатывать задания от ведущих. Маршрутизация сигналов на примере контура давления Весь путь сигнала выглядит так: Датчик PIT-1 измеряет давление и преобразует его в ток. Сигнал поступает на аналоговый вход AI1 контроллера ПЛК. В программе контроллера значение преобразуется в цифровой вид (АЦП, 12 бит) и передаётся в функциональный блок PIC-1. PIC-1 вычисляет ошибку регулирования (разность между уставкой и текущим значением), пропускает её через ПИД-алгоритм и выдаёт задание для блока FIC-1. FIC-1 сравнивает это задание с показаниями датчика FIT-1 и выдаёт управляющий сигнал на аналоговый выход AO1. Сигнал 4–20 мА поступает на позиционер клапана КВ1, который перемещает шток. Фактическое положение штока (обратная связь 4–20 мА) возвращается на аналоговый вход контроллера для диагностики. Одновременно все значения по протоколу Modbus TCP передаются на АРМ оператора в SCADA-систему. Аналогично работают контуры температуры и уровня, только с другими входами и выходами контроллера.