Разработка автоматизированной системы управления колонны К201 установки АВТ

1.

Самарский государственный технический университет
Кафедра автоматизации и управления
технологическими процессами
Выпускная квалификационная работа на тему:
Разработка автоматизированной системы управления .
колонны К201 установки АВТ
Выполнил: Сердюков Д.С.
Дипломный руководитель: Сизова Н.А.

2.

Цель работы
Разработка автоматизированной системы управления
колонны К201 установки АВТ
Задачи
1) Построить схему автоматизации;
2) Описать технологический процесс;
3) Выбрать технические средства автоматизации;
4) Выполнить расчет настроек регулятора в RKPF и REG2;
5) Разработать систему диспетчеризации и учета в Trace Mode
6;
6) Рассчитать экономические показатели;
7) Рассмотреть вопросы безопасности производства.

3.

4.

Выбор ПИП температуры
Измеряемая среда: Агрессивные газы и жидкости
Диапазон изменения температуры: 50 - 170 °С
Метран
Логика
Газоаналит
ТСМ Метран-204
ТМТ-1-1-100М
ТСМ 0618
Измеряемая среда
Нефтепродукты,
пар, газ, газовые
смеси
Нефтепродукты, пар, газ,
газовые смеси
Нефтепродукты, пар, газ,
газовые смеси
Диапазон измерений
0 – 260 оС
-40 – 260 оС
-40 – 260 оС
Погрешность
0,4%
0,6%
0,6%
3 года
3 года
2 года
4-20мА,
4-20мА
4-20мА
IP65
IP65
IP65
Ехd
Ехd
Ехd
Межповерочный
интервал
Выходной сигнал
Уровень
пылевлагозащиты
Исполнение
ТСМ Метран-204 имеет высокий межповерочный интервал и низкую
погрешность

5.

Выбор ПИП давления
Измеряемая среда: Агрессивные газы и жидкости
Диапазон изменения уровня: 0,25 – 1,2 МПа
Измеряемая
среда
ОВЕН
Метран
ЭМИС
ПД200-ДИ-EXD
Нефтепродукты,
пар, газ, газовые
смеси
Метран-55-ДИ
ЭМИС-БАР 103
Нефтепродукты, пар,
газ, газовые смеси
Нефтепродукты, пар,
газ, газовые смеси
Диапазон
измерений
0 – 4 МПа
0 – 4 МПа
0 – 3 МПа
Погрешность
0,1%
0,5%
0,4%
Срок поверки
4 года
3 года
5 лет
4-20мА
4-20мА
4-20мА
IP66
IP66
IP66
Ехd
Ехd
Ехd
Выходной
сигнал
Уровень
пылевлагозащ
иты
Исполнение
ПД200-ДИ-EXD имеет наименьшее значение погрешности

6.

Выбор ПИП расхода
Измеряемая среда: Агрессивные газы и жидкости
Диапазон изменения уровня: 20 – 30 м3/ч
Энконт
КАРАТ
Пульсар
US800
Агрессивные
жидкости
КАРАТ-520
Агрессивные
жидкости
Пульсар Ду80
Агрессивные
жидкости
0 – 50 м3/ч
0 – 50 м3/ч
0 – 50 м3/ч
Погрешность
0,3%
0,5%
0,5%
Срок поверки
3 года
4 года
3 года
Выходной сигнал
4-20мА
4-20мА
4-20мА
IP65
IP65
IP65
Ех
Ех
Ех
Измеряемая среда
Диапазон
измерений
Уровень
пылевлагозащиты
Исполнение
Энконт US800 имеет наименьшее значение погрешности

7.

Выбор ПИП уровня
Измеряемая среда: Агрессивные газы и жидкости
Диапазон изменения уровня: 4 – 10 м
РИЗУР
САПФИР
СКБ
РИЗУР-4000
Сапфир-22МП1-ДУ
УРБ-П1
Агрессивные
Агрессивные
Агрессивные
жидкости и газы
жидкости и газы
жидкости и газы
Верхний
предел
измерения
0.1 – 16 м
0,05 – 16 м
0,05 – 16 м
Погрешность
0,5%
0,3%
0,15%
Измеряемая
среда
Межповерочн
ый интервал
Выходной
сигнал
Уровень
пылевлагозащ
иты
3 года
3 года
4 года
4-20мА
4-20мА
4-20мА
IP67
IP67
IP67
Исполнение
Ехd
Ехd
Ехd
УРБ-П1 обеспечивает наибольший межповерочный интервал и самую
низкую погрешность

8.

Выбор исполнительного механизма
Измеряемая среда: Агрессивные газы и жидкости
Диаметр трубопровода: 100 мм
АДЛ
Unipump
ОВЕН
Tork-S1031
Жидкие и
газообразные
агрессивные среды
BOX
Жидкие и
газообразные
агрессивные среды
DANFOSS
Жидкие и
газообразные
агрессивные среды
800 мм
800 мм
800 мм
-20…+85С
-20…120С
-10…80С
Рабочее давление
0…10МПа
1…16МПа
0…8МПа
Время закрытия
Не более 4 сек
Не более 3 сек
Не более 4 сек
Исполнение
IP65
IP65
IP65
Рабочая среда
Условный диаметр
Рабочая
температура
Unipump BOX обеспечивает минимальное время позиционирования

9.

Выбор ПЛК
Контэл
Purelogic
EVCO
РС-365BH
LK3U-48MT-10AD-2DA
C-Pro 3 Hecto
14/24
16/24
14/24
6/24
6/24
8/24
Да
Да
Да
23 нс
27 нс
40 нс
Среда разработки
CodeSys
CodeSys
CodeSys
Мощность
потребления
3 Вт
3 Вт
0,5-2,2
Степень защиты
IP20
IP20
IP20
Количество входов
аналоговых/дискрет
ных
Количество выходов
аналоговых/дискрет
ных
Возможность
расширения
Быстродействие
(среднее значение)
РС-365BH имеет возможность расширения, лучшее быстродействие и удобную
среду разработки

10.

Расчет настроек регулятора

11.

Расчет настроек регулятора
0,95∗е−5р
Wо(p) =
1+0,08р

12.

Расчет настроек регулятора
Передаточная функция ПИ-регулятора будет иметь вид:
1
W(p) =0,171+
29,687∗