merknad
Formålet med dette emneprosjektet er å tilegne seg praktiske ferdigheter i å analysere den teknologiske prosessen, velge automatiske styringsmidler, beregne målekretser for instrumenter og styringsmidler, samt lære studenten selvstendighet i å løse tekniske og tekniske problemer med å konstruere automatiske styringskretser for ulike teknologiske parametere.
Introduksjon
Automatisering er bruken av et sett med verktøy som lar produksjonsprosesser utføres uten direkte deltakelse fra en person, men under hans kontroll. Automatisering av produksjonsprosesser fører til økt produksjon, reduserte kostnader og forbedret produktkvalitet, reduserer antall servicepersonell, øker påliteligheten og holdbarheten til maskiner, sparer materialer, forbedrer arbeidsforhold og sikkerhetstiltak.
Automatisering frigjør mennesker fra behovet for å kontrollere mekanismer direkte. I en automatisert produksjonsprosess reduseres rollen til en person til å sette opp, justere, betjene automasjonsutstyr og overvåke driften. Hvis automatisering letter menneskelig fysisk arbeid, har automatisering som mål å legge til rette for mentalt arbeid også. Driften av automatiseringsutstyr krever høyt kvalifisert teknisk personell.
Når det gjelder automatiseringsnivå, inntar termisk kraftteknikk en av de ledende posisjonene blant andre bransjer. Termiske kraftverk er preget av kontinuiteten i prosessene som skjer i dem. Samtidig må produksjonen av termisk og elektrisk energi til enhver tid svare til forbruk (belastning). Nesten all drift ved termiske kraftverk er mekanisert, og forbigående prosesser i dem utvikler seg relativt raskt. Dette forklarer den høye utviklingen av automatisering innen termisk energi.
Automatisering av parametere gir betydelige fordeler:
1) sikrer en reduksjon i antall arbeidende personell, d.v.s. øke arbeidsproduktiviteten hans,
2) fører til en endring i arten av arbeidet til servicepersonell,
3) øker nøyaktigheten av å opprettholde parametrene til den genererte dampen,
4) øker arbeidssikkerheten og utstyrets pålitelighet,
5) øker effektiviteten til dampgeneratoren.
Automatisering av dampgeneratorer inkluderer automatisk regulering, fjernkontroll, teknologisk beskyttelse, termisk kontroll, teknologiske forriglinger og alarmer.
Automatisk regulering sikrer fremdriften av kontinuerlige prosesser i dampgeneratoren (vannforsyning, forbrenning, dampoveroppheting, etc.)
Fjernkontroll lar vaktpersonellet starte og stoppe dampgeneratorenheten, samt bytte og regulere dens mekanismer på avstand, fra konsollen der kontrollenhetene er plassert.
Termisk kontroll over driften av dampgeneratoren og utstyret utføres ved hjelp av indikerings- og registreringsinstrumenter som fungerer automatisk. Apparatene overvåker kontinuerlig prosessene som skjer i dampgeneratoranlegget, eller kobles til måleobjektet av servicepersonell eller en informasjonsdatamaskin. Termiske kontrollenheter er plassert på paneler og kontrollpaneler, så praktisk som mulig for observasjon og vedlikehold.
Teknologiske forriglinger utfører en rekke operasjoner i en gitt sekvens ved start og stopp av mekanismene til et dampgeneratoranlegg, så vel som i tilfeller der teknologisk beskyttelse utløses. Forriglinger eliminerer feiloperasjoner ved service på en dampgeneratorenhet og sikrer at utstyret slås av i nødvendig rekkefølge i nødstilfelle.
Prosessalarmenheter informerer vaktpersonellet om tilstanden til utstyret (i drift, stoppet, etc.), advarer om at en parameter nærmer seg en farlig verdi, og rapporterer forekomsten av en nødsituasjon for dampgeneratoren og dens utstyr. Lyd- og lysalarm brukes.
Driften av kjeler må sikre pålitelig og effektiv produksjon av damp med de nødvendige parameterne og sikre arbeidsforhold for personell. For å oppfylle disse kravene, må driften utføres i strengt samsvar med lover, regler, normer og retningslinjer, spesielt i samsvar med "Regler for design og sikker drift av dampkjeler" til Gosgortekhnadzor, "Regler for teknisk drift". av kraftverk og nett», «Regler for teknisk drift av varmebrukende anlegg og varmenett».
1. Beskrivelse av den teknologiske prosessen
En dampkjele er et kompleks av enheter designet for å produsere vanndamp. Dette komplekset består av en rekke varmevekslingsenheter som er koblet sammen og brukes til å overføre varme fra brennstoffforbrenningsprodukter til vann og damp. Den første energibæreren, hvis tilstedeværelse er nødvendig for dannelsen av damp fra vann, er drivstoff.
Hovedelementene i arbeidsprosessen som utføres i et kjeleanlegg er:
1) drivstoffforbrenningsprosess,
2) prosessen med varmeveksling mellom forbrenningsprodukter eller selve brennstoffet med vann,
3) fordampningsprosessen, bestående av oppvarming av vann, fordamping og oppvarming av den resulterende dampen.
Under drift dannes to strømmer med hverandre i kjeleenheter: strømmen av arbeidsfluidet og strømmen av kjølevæsken dannet i ovnen.
Som et resultat av denne interaksjonen oppnås damp med et gitt trykk og temperatur ved utgangen av objektet.
En av hovedoppgavene som oppstår under driften av en kjeleenhet er å sikre likhet mellom energien som produseres og forbrukes. På sin side er prosessene med dampdannelse og energioverføring i kjeleenheten unikt relatert til mengden stoff i strømmene til arbeidsvæsken og kjølevæsken.
Forbrenning av drivstoff er en kontinuerlig fysisk og kjemisk prosess. Den kjemiske siden av forbrenningen er prosessen med oksidasjon av dets brennbare elementer med oksygen, som finner sted ved en viss temperatur og er ledsaget av frigjøring av varme. Forbrenningsintensiteten, samt effektiviteten og stabiliteten til drivstoffforbrenningsprosessen, avhenger av metoden for tilførsel og fordeling av luft mellom drivstoffpartiklene. Konvensjonelt er drivstoffforbrenningsprosessen delt inn i tre stadier: tenning, forbrenning og etterforbrenning. Disse stadiene skjer vanligvis sekvensielt i tid og delvis overlapper hverandre.
Beregning av forbrenningsprosessen kommer vanligvis ned på å bestemme mengden luft per m3 som kreves for forbrenning av en enhetsmasse eller volum av brensel, mengden og sammensetningen av varmebalansen og å bestemme forbrenningstemperaturen.
Betydningen av varmeoverføring er varmeoverføringen av termisk energi som frigjøres under drivstoffforbrenning til vann, hvorfra det er nødvendig å skaffe damp, eller damp, hvis det er nødvendig å øke temperaturen over metningstemperaturen. Varmevekslingsprosessen i kjelen skjer gjennom vanngasstette varmeledende vegger kalt varmeflaten. Oppvarmingsflater er laget i form av rør. Inne i rørene er det en kontinuerlig sirkulasjon av vann, og utenfor vaskes de av varme røykgasser eller mottar termisk energi ved stråling. Dermed finner alle typer varmeoverføring sted i kjeleenheten: termisk ledningsevne, konveksjon og stråling. Følgelig er varmeoverflaten delt inn i konvektiv og stråling. Mengden varme som overføres gjennom en enhet oppvarmingsareal per tidsenhet kalles den termiske spenningen til varmeoverflaten. Størrelsen på spenningen er begrenset, for det første, av egenskapene til oppvarmingsoverflatematerialet, og for det andre av den maksimalt mulige intensiteten av varmeoverføring fra den varme kjølevæsken til overflaten, fra varmeoverflaten til den kalde kjølevæsken.
Intensiteten til varmeoverføringskoeffisienten er høyere, jo høyere temperaturforskjellen til kjølevæskene er, hastigheten på deres bevegelse i forhold til varmeoverflaten, og jo høyere overflatens renhet.
Dannelsen av damp i kjeleenheter skjer i en viss sekvens. Dampdannelsen begynner allerede i silrørene. Denne prosessen foregår ved høye temperaturer og trykk. Fenomenet med fordampning er at individuelle molekyler av en væske, som ligger nær overflaten og har høye hastigheter, og derfor større kinetisk energi sammenlignet med andre molekyler, overvinner krafteffektene til nabomolekyler, skaper overflatespenning, flyr ut i det omkringliggende rommet. Med økende temperatur øker intensiteten av fordampningen. Den omvendte prosessen med fordamping kalles kondensering. Væsken som dannes under kondensering kalles kondensat. Den brukes til å kjøle ned metalloverflater i dampoverhetere.
Dampen som genereres i kjeleenheten er delt inn i mettet og overopphetet. Mettet damp deles igjen i tørr og våt. Siden termiske kraftverk krever overhetet damp, er det installert en overheter for å overhete den, der varmen som oppnås fra forbrenning av drivstoff og avgasser brukes til å overopphete dampen. Den resulterende overopphetede dampen ved temperatur T=540 C og trykk P=100 atm. går for teknologiske behov.
2. Teknologi for produksjon av termisk energi i kjelehus
Kjelinstallasjoner i industrien er ment å produsere damp brukt i dampmaskiner og i ulike teknologiske prosesser, samt til oppvarming, ventilasjon og husholdningsbehov.
Introduksjon
Introduksjon
Utviklingen av automatisering i den kjemiske industrien er assosiert med den økende intensiveringen av teknologiske prosesser og produksjonsveksten, bruken av enheter med stor enhetskapasitet, komplikasjonen av teknologiske ordninger og pålegget av økte krav til de resulterende produktene.
En teknologisk prosess er forstått som et sett med teknologiske operasjoner utført på råvarer i ett eller flere apparater, hvis formål er å oppnå et produkt med spesifiserte egenskaper; De utføres i destillasjonskolonner, reaktorer, ekstraktorer, absorbere, tørkere og andre apparater. Vanligvis, for å behandle kjemikalier og oppnå målprodukter fra disse enhetene, settes komplekse teknologiske ordninger sammen.
Den teknologiske prosessen implementert på passende teknologisk utstyr kalles teknologisk kontrollobjekt. TOU er et eget apparat, enhet, installasjon, avdeling, verksted, produksjon, virksomhet. Ulike ytre forstyrrende påvirkninger (endringer i forbruk eller sammensetning av råstoff, tilstanden og egenskapene til prosessutstyr, etc.) forstyrrer driften av TOU. Derfor, for å opprettholde normal funksjon, så vel som hvis det er nødvendig å endre driftsforholdene, for eksempel for å gjennomføre en teknologisk prosess i henhold til et bestemt program eller for å oppnå et målprodukt av en annen kvalitet eller sammensetning , skal det tekniske utstyret administreres. Kontroll- dette er en målrettet påvirkning på et objekt, som sikrer dens optimale funksjon og kvantitativt vurderes av verdien av kvalitetskriteriet (indikatoren). Kriteriene kan være av teknologisk eller økonomisk art (produktiviteten til et prosessanlegg, produksjonskostnad osv.). Med automatisk kontroll utføres påvirkningen på objektet av en spesiell automatisk enhet i en lukket sløyfe; Denne kombinasjonen av elementer danner et automatisk kontrollsystem. Et spesielt tilfelle av ledelse er regulering. Reguleringkalles å opprettholde utgangsverdiene til et objekt nær de nødvendige konstante eller variable verdiene for å sikre normal drift ved å bruke kontrollhandlinger på objektet. En automatisk enhet som sikrer at utgangsverdiene til et objekt opprettholdes nær de nødvendige verdiene kalles automatisk regulator.
automatisk kontroll hydrocracking kjemikalie 1. Prosessforskning
1.1 Generelle egenskaper ved produksjonsanlegget
Installasjoner for hydrocracking, katalysatorregenerering og hydrodearomatisering av diesel (RK og GDA) er designet for å produsere: 1.2 Beskrivelse av det teknologiske kontrollobjektet
Det teknologiske kontrollobjektet er fraksjoneringskolonnen 10-DA-201, hvor de flytende reaksjonsproduktene separeres i målfraksjoner. Hovedråmaterialet til 10-DA-201-kolonnen er væske fra GSND 10-FA-201 (hydrogenat), oppvarmet i en 10-VA-201 ovn til 370-394°C. Fra 10-VA-201-ovnen går råmaterialet til det sjette brettet i 10-DA-201-kolonnen. Lette råvarer fra 10-FA-202-separatoren etter varmevekslere 10-EA-201, 10-EA-202, 10-EA-203 og 10-EA-204 med en temperatur på 205-237 °C leveres til 19. eller 16. fraksjoneringsplate kolonne 10-DA-201 avhengig av produksjonen av sommer- eller vintertype diesel. For å strippe og redusere partialtrykket til lette hydrokarbonfraksjoner, tilføres overhetet middels trykkdamp med en temperatur på ikke mer enn 390°C til bunnen av fraksjoneringskolonnen 10-DA-201 gjennom en separator 10-FA-206. Dampstrømmen inn i kolonnen reguleres av en strømningsregulator 10-FICA-0067 med alarm for lav 2,5 t/t dampstrøm inn i kolonnen 10-DA-201. Kondensat fra separator 10-FA-206 slippes ut gjennom en kondensatfelle inn i kondensatoppsamleren. Kondensatnivået i 10-FA-206-separatoren styres av 10-LISA-0033-enheten med en alarm på 71 % og blokkering ved et nødnivå på 79 % for lukking av ventilen 10-FV-0067 på damptilførselen linje til kolonne 10-DA-201. Fra toppen av fraksjoneringskolonnen 10-DA-201 damper av hydrokarboner, hydrogensulfid, ammoniakk og vanndamp med en temperatur på 120-150°C og et trykk på 1,5-1,95 kgf/cm 2gå inn i den luftkjølte kondensatoren 10-EC-202A Jeg F. Temperaturen på toppen av kolonnen styres ved hjelp av en 10-TIСA-0143-enhet med alarm for lave temperaturer på 120°C og høye temperaturer på 150°C. Damptrykket på toppen av kolonnen styres ved hjelp av enhetene 10-PISA-0170, 10-PISA-0423A/B med lav alarm på 1 kgf/cm 2og høytrykk 3 kgf/cm 2.
Når et nødhøytrykk på 3,5 kgf/cm nås på toppen av kolonne 10-DA-201 2fra to enheter av tre 10-PISA-0170, 10-PISA-0423A/B, utløses blokkeringen for å stoppe ovnen 10-VA-201: spjeld 10-XV-0023, 10-XV-0024, ventil 10-FV-0145 på tilførselsledningen for brenselgass og stengeventil 10-XV-0007 på tilførselsledningen for regenerasjonsgass til ovnen er stengt, skodder 10- XV-0025, 10- åpnes XV-0006 i atmosfæren; strømningsregulatoren 10-FICA-0142A på lufttilførselsledningen til ovnen tilbakestilles automatisk fra automatisk til manuell regulering og ventilen 10-FV-0067 på damptilførselsledningen til fraksjoneringskolonnen 10-DA-201 er stengt. Temperaturen til kuben, matesonen, diesel- og parafinekstraksjonssonene og toppen av 10-DA-201-kolonnen kontrolleres ved hjelp av enhetene 10-TI-0149, 10-TI-0148, 10-TI-0147, 10- TI-0146, 10-TI -0145, 10-TI-0144. Trykkforskjellen mellom brett fra 1 til 21 og fra 21 til 32 i høyden på kolonne 10-DA-201 overvåkes ved hjelp av enhetene 10-PDIA-0176, 10-PDIA-0173 med en alarm for en høy forskjell på 0,3 kgf/ cm 2.
Dampene som forlater toppen av kolonnen kommer inn i de luftkjølte kondensatorene 10-EC-202A Jeg F. Avkjølt og delvis kondensert damp-gassblanding fra luftkjølte kondensatorer 10-EC-202A Jeg F med en temperatur på 48-52°C, som styres av 10-TI-0181-enheten, går inn i ringrommet til vannkjølere 10-EA-205A/B, hvor den avkjøles med sirkulerende vann, og med en temperatur på 30-45°C, som styres utført ved hjelp av enheter 10-TIА-0183А/В, går inn i separatoren 10-FA-203. Fra separator 10-FA-203 hydrokarbongass med en temperatur på 30-45°C og et trykk på 1,2-1,45 kgf/cm 2går inn i 10-DA-207 lavtrykksscrubberen for fjerning av hydrogensulfid. Den ustabile bensinen som har kondensert og separert fra vannet fra separatoren 10-FA-203 gjennom avskjæringsventilen 10-HV-0119 går inn i suget til pumpen 10-GA-204A/S. Hoveddelen av ustabil bensin med en temperatur på 35-45 ° C returneres som vanning til kolonnen 10-DA-201 på den 32. platen av pumpen 10-GA-204A/S gjennom strømningsregulatoren 10-FICA-0066 med alarm ved lav verdi på 32 t/t kolonne 10-DA-201. Balansemengden av ustabil bensin pumpes gjennom 10-FIC-0095 strømningsregulatoren med korreksjon i henhold til 10-LICSA-0037C-nivået i 10-FA-203 separatoren inn i debutanizeren 10-DA-204. Fraksjoneringskolonne 10-DA-201 har to blindbrett 17 og 25 for valg av diesel- og parafinfraksjoner. Fra den 25. blinde platen i kolonne 10-DA-201 føres parafinfraksjonen med en temperatur på 170-195°C gjennom strømningsregulatoren 10-FIC-0072 inn i stripperen 10-DA-203 til den øvre 6. platen for stripping av lette hydrokarboner. Temperaturen på parafinfraksjonen før stripping 10-DA-203 kontrolleres ved hjelp av 10-TI-0152-enheten. Lette hydrokarbondamper fra toppen av stripping 10-DA-203 med et trykk på 1,97 kgf/cm 2og en temperatur på 165-210°C, som styres ved hjelp av 10-TI-0158-enheten, returneres til 10-DA-201 under den 30. platen i 10-DA-201. Strippekuben 10-DA-203 er delt av en skillevegg som sikrer et konstant nivå av parafinfraksjon i mellomrørsrommet til termosifonkokeren 10-EA-207. Parafinfraksjonen fra den nedre platen går inn i bunndelen av stripperen på siden av strømningsutløpet inn i etterkokeren 10-EA-207. Damp-kondensatblandingen av 10-EA-207 med en temperatur på 203-220°C føres tilbake til bunnen av stripperen. Temperaturen til parafinfraksjonsstrømmene før og etter 10-EA-207 kontrolleres ved hjelp av enhetene 10-TI-0154, 10-TI-0155. Klarheten av separasjonen av parafin og ustabile bensinfraksjoner sikres ved å opprettholde en innstilt temperatur mellom 2. og 3. strippeplate 10-DA-203, justert med trykk fra 10-PI-0428-enheten. Dieselfraksjonen fra den 17. blinde platen i kolonne 10-DA-201 med en temperatur på 244-295°C, som overvåkes ved hjelp av 10-TI-0151-enheten, er delt inn i to strømmer: dieselsirkulasjonsstrømmen og strømmen leveres til stripping 10-DA-202. Den sirkulerende vanningsstrømmen fra 10-GA-206A/S-pumpen tilføres rørrommet til 10-EA-202 varmeveksleren, hvor det avgir varme til det lette råmaterialet fra fraksjoneringskolonnen som kommer inn gjennom det interrørformede rommet, den avkjøles og, ved en temperatur på 170-225°C, tilføres den som sirkulerende vanning til den 21. platen i kolonne 10-DA-201. Strømningshastigheten for sirkulasjonsvanning inn i 10-DA-201-kolonnen i mengden 110-130 t/t reguleres av strømningsregulatoren 10-FIC-0057, hvis ventil 10-FV-0057 er installert ved utløpet av sirkulasjonsvanning fra 10-EA-202. Temperaturen på sirkulasjonsvanningen inn i kolonnen 10-DA-201 ved utløpet av 10-EA-202 reguleres av temperaturregulatoren 10-TIC-0125, hvor ventilen 10-TV-0125 er installert på bypass av varmeveksleren 10-EA-202. Tilstedeværelsen av væske ved suget til 10-GA-206A/S-pumper overvåkes av en nivåbryter 10-LS-0068 med en blokk for å stoppe 10-GA-206A/S-pumpen på grunn av mangel på væske. Hovedstrømmen av dieselfraksjonen fjernet fra kolonne 10-DA-201 med konstant strømningshastighet fra 10-FIC-0076 gjennom ventil 10-FV-0076 tilføres for stripping av lette hydrokarboner til den øvre 6. platen i stripping 10-DA- 202. Lett fraksjonsdamp fra toppen av stripping 10-DA-202 med trykk opp til 2,04 kgf/cm 2og en temperatur på 246-252°C, som styres ved hjelp av 10-TI-0160-enheten, og GDA-enhetene fra 10-DA-501 returneres under den tomme 25. platen i 10-DA-201. 10-DA-202 strippingkuben er delt av en skillevegg som sikrer et konstant nivå av dieselfraksjoner og skaper en drivkraft i mellomrørsrommet til 10-EA-206 kokeren. Damp-kondensatblandingen av 10-EA-206 med en temperatur på 250-293°C føres tilbake til bunnen av stripperen. Fra kube 10-DA-201 er det en gravitasjonslinje for nødutløsning av søylen gjennom stengeventil 10-HV-0157 inn i nødutløpstanken 10-FA-412. Nivået i bunnen av 10-DA-201-kolonnen reguleres av 10-LICА-0032 nivåregulator, hvorav ventilene 10-FV-0109, 10-FV-0112 er installert på utgangsledningene for varm og kald gassolje fra installasjonen etter 10-EA-214A/B varmevekslerne og 10-EC-203. Valget av nivåkontroll i kuben til kolonne 10-DA-201 fra enhetene 10-LICSA-0032A og 10-LICSA-0032B utføres ved hjelp av velgeren 10-HS-0309, med signalering på et lavt nivå på 25 % og et høyt nivå på 80 %. Når et lavt nødnivå på 7 % nås fra enhetene 10-LICSA-0032A/B, utløses en blokkering for å stoppe pumpen 10-GA-202A/S, og når et nødnivå på 93 % nås, en blokkering for å stenge ventilen 10-FV-0067 på tilførselsledningen utløses par i kolonne 10-DA-201. Kommersiell gassolje fra bunnen av kolonne 10-DA-201 med en temperatur på 342-370°C tilføres gjennom en avskjæringsventil 10-HV-0075 av en pumpe 10-GA-202A/S til etterkjeler 10-EA -206, 10-EA-207, 10-EA -506, hvorfra den kombinerte gassoljestrømmen med en temperatur på 328-358°C går inn i to parallelle strømmer inn i ringrommet til varmevekslere 10-EA-217C/V/ A og 10-EA-217F/E/D, hvor den varmer opp hydrokrakkingsråmaterialet. 2. Identifikasjon av kontrollobjektet
For å syntetisere en ACP, er det nødvendig å kjenne den matematiske modellen til kontrollobjektet. Den matematiske modellen av kontrollobjektet ble oppnådd ved metoden for aktivt eksperiment. Den består i å ta forbigående karakteristikker og bestemme overføringsfunksjonskoeffisientene fra dem. Transientresponsen er løsningen av differensialligningen til systemet med en trinninngangshandling og null startbetingelser. Denne karakteristikken, som en differensialligning, karakteriserer de dynamiske egenskapene til et lineært system (stasjonaritet av objektegenskaper, linearitet til kontrollobjektet, konsentrasjon av objektparametere). 2.1 Identifikasjon etter referansekanal
Den forbigående responsen langs referansekanalen ble fjernet etter endring av posisjonen til 10FV0076-ventilen fra 40,4 % til 42 % åpning. Objektets respons på forstyrrelse ble målt av en sensor i posisjon 10TI0147 og registrert på SCADA-systemet. For å identifisere objektet vil Shimoyu integral area-metoden bli brukt. For å øke nøyaktigheten til denne metoden vil akselerasjonskurven jevnes ut ved å bruke den glidende gjennomsnittsmetoden. Forsinkelsestid: τз=25 min. 2.2 Identifikasjon av et objekt ved forstyrrelseskanal
En skarp endring i vanningsstrømmen inn i kolonne 10DA201, målt av anordningen i posisjon 10FI0066, ble valgt som en trinnvis påvirkning på objektet gjennom forstyrrelseskanalen. En slik påvirkning kan vurderes trinnvis med tilstrekkelig nøyaktighet. I likhet med å identifisere et objekt ved hjelp av en referansekanal, er det nødvendig å jevne ut transientresponsen for å forbedre nøyaktigheten. Beregning av objektoverføringskoeffisienten: Ventetid: Objektidentifikasjon ble utført i LinReg-programmet. Som et resultat ser objektmodellen slik ut: 3. Syntese av kontrollsystemet
3.1 Syntese av et enkelt-sløyfe temperaturkontrollsystem på det 17. brettet i 10DA201 fraksjoneringskolonnen
Temperaturen i kolonnen styres ved å endre strømningshastigheten for dieselutslipp fra den 17. platen. I dette systemet vil vanningsstrømmen inn i kolonnen være en ekstern forstyrrelse. Et system med en PI-regulator ble betraktet som et enkeltkretsnivåkontrollsystem. Beregningen av de optimale innstillingene til PI-regulatoren ble utført ved hjelp av Rotach-metoden V.Ya. ved å bruke LinReg-programmet. PI-kontrollerinnstillinger: Ti=13,6.res=0,046 3.2 Syntese av et enkeltkrets temperaturkontrollsystem på den 17. platen av 10DA201 fraksjoneringskolonnen med kompensasjon for forstyrrelse gjennom vanningskanalen
En av forstyrrelsene som påvirker driften av kolonnen er en endring i vanningsstrømningshastigheten som tilføres under de 31 brettene i kolonnen. Denne forstyrrelsen er målbar, noe som gjør det mulig å lage et system som kompenserer for denne forstyrrelsen. Blokkskjemaet til et slikt system vil ha formen vist i fig. 8. For å sikre betingelsen om absolutt invarians av den kontrollerte mengden i forhold til forstyrrelsen, må betingelsen være oppfylt Etter å ha erstattet de reelle verdiene til overføringsfunksjonene Wυ (s), Wµ (s) og Wp (s) får vi Denne funksjonen kan ikke implementeres på grunn av tilstedeværelsen av e20s-ledningen. Det er umulig å oppnå absolutt invarians i et slikt system, så problemet bør løses med invarians opp til ε. La oss bestemme vektoren til denne funksjonen ved den farligste resonansfrekvensen: WK (jwres) =-2,9+3,2i CFC-vektoren ved resonansfrekvensen faller inn i den andre kvadranten av det komplekse planet, så det er fornuftig å bruke en ekte andreordens differensierende kobling som en enhet for å legge inn påvirkningen av en forstyrrelse, fordi dens CFC er også delvis i 2. kvadrant. Generelt har den andre ordens differensierende lenken formen Ved å neglisjere ledningen i overføringsfunksjonen til det ideelle kompensasjonselementet, får vi overføringsfunksjonen til kompensatoren Etter å ha analysert funksjonen i Matlab kan vi konkludere med at koeffisienten til den første potensen i telleren er ubetydelig. Ved å neglisjere koeffisientene til tredje grad (siden de ikke har en signifikant effekt på egenskapene til overføringsfunksjonen), reduserer vi overføringsfunksjonen til form av en ekte andreordens differensierende lenke Fig.9 Justering av kompensatorkoeffisienter. Som et resultat ble overføringsfunksjonen til kompensatoren oppnådd 4. Simulering av et automatisk kontrollsystem i Simulink-applikasjonen til MatLab-pakken
4.1 Modellering av en ideell ATS
Fig. 11 Testing av oppgaven med enkrets ACS og ACS med forstyrrelseskompensasjon. Fig. 12 Testing av forstyrrelsen av en enkeltkrets ACS og en ACS med forstyrrelseskompensasjon. 4.2 Sammenligning av driften av en enkeltkrets ACS og en ACS med forstyrrelseskompensasjon
Parameter Enkeltkrets ACS Enkelkrets ACS med forstyrrelseskompensasjon Etter referanse Ved forstyrrelse Ved referanse Ved forstyrrelse Maksimal overspenning 1,313,11,313,1 Reguleringstid, min 16924016995 Dempingsgrad 0,870,870,870,99 4.3 Simulering av en ekte ATS
Virkemåten til et ekte system skiller seg fra det ideelle på grunn av noen ikke-lineariteter, for eksempel ufølsomhet for sensorer, begrenset slag og tilbakeslag fra aktuatoren. Følgende elementer brukes til å modellere dem: Dødsone - blokken genererer en null utgang innenfor det angitte området, kalt dødsonen (måleområde*nøyaktighetsklasse*0.05=0.06; måleområde*nøyaktighetsklasse*0.05= -0.06); Backlash - modellerer tilbakeslaget i aktuatoren ( Δy *0,05=0,5);
Mett - ikke-lineært begrenserelement modellerer begrensningen av aktuatorslaget (70; - 30); Fig. 13 Modell av en ekte enkrets ACS og en ekte ACS med forstyrrelseskompensasjon. 4.4 sammenligning av egenskaper ved ideell og ekte ATS
Fig. 14 Å utarbeide oppgaven med et ideelt og reelt system. Fig. 15 Perturbasjonstesting av reell og ideell enkeltkrets ACS Fig. 16 Testing av forstyrrelse av ideell og reell ACS med forstyrrelseskompensasjon. Parameter Trening av en enkeltkrets ACS-forstyrrelse uten forstyrrelseskompensasjon Ideell virkelig ideell virkelig ideell reell Maksimal oversving 13,112,831313131 Reguleringstid, min 16937024047995327 Dempningsgrad 0,870,920,890,9109, De ideelle og virkelige systemene er praktisk talt ikke forskjellige i maksimal utslipp og dempningsgrad, men det virkelige systemet har en betydelig lavere ytelse. Det ble eksperimentelt fastslått at hovedinnflytelsen på ytelsen utøves av tilbakeslaget fra aktuatoren. Derfor, når du velger automatiseringsutstyr, bør spesiell oppmerksomhet rettes mot valg av aktuator. 5. Beregning av tilsynsorganet og valg av automasjonsutstyr
5.1 Tilsynsorganets beregning
P1=P2=2kgf/cm2 Fmax=115000kg/time = 160 m3/time Din=0,3m Bestemmelse av det totale trykkfallet i nettverket: La oss beregne verdien av Reynolds-kriteriet ved maksimal strømning: Betingelse for hydraulisk glatthet av rør: betingelsen er oppfylt, derfor er ikke røret hydraulisk glatt. Vi bestemmer friksjonskoeffisienten λ=0,0185 basert på verdien av Re-kriteriet og forholdet mellom rørets indre diameter og høyden på rørledningens ruhetsfremspring i henhold til nomogrammet. Finn den totale lengden på rette seksjoner av rørledningen: Bestemmelse av gjennomsnittshastigheten i rørledningen ved maksimal strømning: La oss beregne trykktapet i rette deler av rørledningen: La oss bestemme den totale koeffisienten for lokal motstand til rørledningen: La oss beregne trykktapet i den lokale motstanden til rørledningen: Totalt linjetrykktap: Trykkfall i kontrolllegemet ved maksimal strømning: La oss finne den maksimale kapasiteten til reguleringsorganet: Tabell over betinget kapasitet til regulerende myndigheter Vi velger et reguleringsorgan med en betinget gjennomstrømning og en nominell diameter. La oss sjekke effekten av viskositet på gjennomstrømningen til regulatoren for å gjøre dette, vil vi beregne verdien av Reynolds-kriteriet i samsvar med diameteren til regulatorens nominelle diameter: Vi velger dette reguleringsorganet uten å bestemme korreksjonsfaktoren for væskeviskositet. La oss bestemme den justerte verdien av maksimal strømningshastighet: La oss bestemme de relative verdiene av utgifter: Bestemmelse av bevegelsesområdet for n=0 med lineær karakteristikk Vi bestemmer bevegelsesområdet for: a) Med lineær karakteristikk: b) Med lik prosentkarakteristikk: 0,23< S < 0,57 Vi bestemmer maksimums- og minimumsverdiene for overføringskoeffisienten for driftsbelastningsområdet: a) For lineær gjennomstrømningskarakteristikk: b) For lik prosentvis gjennomstrømning: Verdien av forholdet mellom minimums- og maksimumsverdiene til overføringskoeffisienten med en lineær gjennomstrømningskarakteristikk er større enn med en lik prosentandel. Derfor velger vi en lineær strømningskarakteristikk. Statisk ubalanse i lukkeren: Maksimalt mulig trykk på ventilen; Forskjell i området av overkroppen; Middels trykkkraft på stangen: Stang diameter; Maksimalt trykk bak ventilen 5.2 Valg av teknisk automasjonsutstyr
Liten kontrollventil produsert av LG Avtomatika. Den pneumatiske aktuatoren leveres komplett med ventilen. Nominelt trykk Ru, MPa1,6 Nominell boring, mm200 Strømningskarakteristikk lineær Temperaturområde for det kontrollerte mediet - 40. +500 Omgivelsestemperaturområde -50…+70 Utgangsposisjoner for ventilstempelet NZ - normalt lukket Husmateriale 12Х18Н10ТSpjeldsparmateriale 12Х18Н10ТLekkasjeklasse for reguleringsventiler i henhold til GOST 23866-87 (i henhold til VLeakage klasse 94 i henhold til DIN) Isolerende barriere gnistsikker måler 631 isobar Grunnleggende barrierefeil ved overføring av analogt signal: 0,05 % Strøminngangsstrømbegrensning: 200mA Strømbegrensning på sensorsiden: 23,30mA Forsyningsspenning, V: 20.30 Eksplosjonsbeskyttelsesmerking: ExiaIIC Responstid, ms: 50 MTBF, timer: 50 000 Termisk omformer med enhetlig utgangssignal THAU Metran 271 Utgangssignal: 4,20mA Temperaturområde: -40…800 O MED Grens for tillatt grunnfeil: 0,25 % Signalavhengig temperatur: lineær Vibrasjonsmotstand: V1 Eksplosjonsbeskyttelsesmerking: ExiaIICT5 Forsyningsspenning, V: 14,34 Rosemount 8800D Vortex Flowmeter Utgangssignal: 4,20mA med digitalt signal basert på HART-protokoll, frekvenspuls 0,10kHz, digital FF Middels temperaturområde: -40…427 O MED Volumstrømmålegrense m 3/t: 27…885 Grunnleggende feilgrense: 0,65 % Beskyttelsesgrad mot støv og vann: IP65 Vibrasjonsmotstand: V1 Eksplosjonsbeskyttelsesmerking: ExiaIICT6 Maksimal inngangsspenning: 30V Maksimal inngangsstrøm: 300mA 6. Metrologisk beregning av målekanaler
Blokkskjemaet for temperatur- og strømningsmålingskanaler er som følger: Fig. 17 Blokkskjema over målekanaler. Feilen til dette målesystemet består av feilene introdusert av det følsomme elementet til temperatursensoren, normaliseringsomformeren, gnistbeskyttelsesbarrieren, kommunikasjonslinjen og inngangskortet til mikroprosessorkomplekset. For øyeblikket har produsenter av kabler og dataoverføringsgrensesnitt praktisk talt redusert feilen introdusert av kommunikasjonslinjen til null, derfor tas den ikke i betraktning i beregninger. På sin side bestemmes feilene til normaliseringsomformeren, det sensitive elementet, samt inngangs-/utgangskortet til mikroprosessorkomplekset av produsenten, deretter vil den tillatte feilgrensen for målekanalen bli bestemt som: γ dt=0,25 % - termisk omformerfeil; γ virksomhet=0,05 % - feil introdusert av gnistbeskyttelsesbarrieren; γ PM=0% - feil introdusert av kommunikasjonslinjen; γ i.v. γ dt=0,65 % - termisk omformerfeil; γ virksomhet=0,05 % - feil introdusert av gnistbeskyttelsesbarrieren; γ PM=0% - feil introdusert av kommunikasjonslinjen; γ i.v.=0,1 % - I/O-kortfeil. Denne feilen vil sikre den nødvendige nøyaktigheten for kanalmåling. 7. Beregning av påliteligheten til det automatiske kontrollsystemet
Påliteligheten til et kontrollsystem forstås som systemets evne til å oppfylle kravene som stilles til det innen en gitt tid innenfor grensene spesifisert av dets tekniske egenskaper. Det er umulig å eliminere utstyrsfeil, derfor kan påliteligheten til kontrollsystemet ikke være 100%. La oss beregne sannsynligheten for plutselige feil i målekanalen hvis det er kjent at: for ExperionC300-kontrollere gjennomsnittstiden mellom feil tons n =
150 000 timer; for termisk omformer THAU Metran 271 MTBF tons n=20 000 timer; for Rosemount 8800D flowmeter MTBF tons n=50 000 timer; for gnistbeskyttelse Metran 631 MTBF tons n=50 000 timer; for tilkobling av ledninger er sannsynligheten for feil i 2000 timer 0,004. La oss betinget anta at feilfordelingsloven er eksponentiell, da bestemmes sannsynligheten for feilfri drift av formelen: , hvor λ
=1/tons n. Sannsynlighet for feilfri drift av ExperionC300-kontrolleren: Sannsynlighet for feilfri drift av den termiske omformeren THAU Metran 271: Sannsynlighet for feilfri drift av Metran 631 gnistbeskyttelsessperre: Rosemount 8800D Flow Meter Sannsynlighet: Sannsynlighet for feilfri drift av kommunikasjonslinjer:
Kapittel 7. DRIFT AV AUTOMATISERINGSSYSTEMER
7.1. OPPGAVER OG STRUKTUR AV DRIFTSTJENESTE FOR AUTOMATISERINGSSYSTEMENE VED VIRKSOMHETEN
Hovedoppgaven i driften av instrumenter og automatiseringsutstyr er å sikre pålitelig og korrekt drift av individuelle enheter og hele komplekset av disse enhetene. Problemet løses gjennom kontinuerlig overvåking, opprettelse av normale driftsforhold og rettidig eliminering av alle nye defekter, som bedriften organiserer en autfor.
Oppstart, normal drift, avstengning og reparasjon - dette er hovedstadiene i driftssyklusen til både teknologisk utstyr og instrumentene og automasjonsutstyret som betjener dette utstyret. På hvert av de listede stadiene utfører driftstjenesten arbeid for å sikre pålitelig og korrekt funksjon av automatiseringssystemet.
På 70-tallet trådte forskriftene om instrumenterings- og automatiseringstjeneste ved næringsmiddelindustribedrifter, utviklet av NPO Pishcheprom-Avtomatika, i kraft. I forbindelse med innføringen av USSR metrologisk tjeneste i vårt land, som består av statlige og avdelingsmessige metrologiske tjenester, organiseres en avdelings metrologisk tjeneste ved hvert foretak. Derfor ble denne bestemmelsen erstattet av en ny standardforskrift om måleteknisk tjeneste til næringsmiddelindustribedrift, i henhold til hvilken det organiseres måleteknisk tjeneste ved hver næringsmiddelbedrift.
Strukturen til den metrologiske tjenesten (MS) til et næringsmiddelforetak bestemmer enhetene som er inkludert i sammensetningen, fordelingen av funksjoner mellom enheter, deres underordning og innbyrdes sammenheng. Strukturen til MS er utviklet under hensyntagen til strukturen og egenskapene til virksomhetens funksjon (dets underordning, kategori, antall og produksjonsforhold, sesongvariasjoner i arbeidet deres, antall skift i verksteder), utstyr og egenskaper ved funksjonen til tjenesten (arbeidsomfang, kvantitativ og kvalitativ sammensetning av måle- og automasjonsutstyr, tilgjengelighetsmateriell og teknisk grunnlag, tilstand og plassering av servicelokaler, tilgjengelighet og kvalifikasjoner for personell, mulighet for samarbeid ved reparasjoner etc.), samt utsikter for utvikling av tjenesten
De neste 3-5 årene.
Ved virksomheter i 1.-3. kategorier er MS organisert i form av et laboratorium, ved virksomheter i 4.-6. kategorier - i form av et laboratorium eller gruppe. Kategorien til en bedrift avhenger av produksjonsvolumet og kompleksiteten ved å skaffe produkter. Den metrologiske tjenesten ledes av foretakets sjefmetrolog, som rapporterer til sjefen
Bedriftsingeniør.
Konstruksjonen av MS er basert på følgende strukturelle kjede:
Link (gruppe) - brigade. Laboratoriet ved bedrifter i 1.-3. kategoriene inkluderer seks enheter: metrologisk støtte for produksjon; vedlikehold av automasjonssystemer, måle- og automasjonsutstyr (MIA); SIA reparasjon; utvikling og implementering aver; verifisering av måleinstrumenter; regnskap, lagring og utstedelse av SIA. De tre første leddene er også en del av laboratoriet (gruppen), som er organisert ved virksomheter i 3. til 6. kategori.
SIA vedlikeholds- og reparasjonsenheter består vanligvis av spesial- og generelle team. Spesialiseringsnivået til personell i en tjenestegruppe eller et team skal sikre muligheten for utveksling innenfor to eller tre tjenesteområder. Avhengig av nomenklaturen, kvantiteten og kompleksiteten til det automatiserte informasjonsutstyret, er reparasjonskoblingen organisert fra team med oppdrag til dem om reparasjon av en eller flere typer automatisert informasjonsutstyr: pyrometrisk og termisk konstruksjon; trykk, vakuum og strømning; elektronisk og pneumatisk;
Masser og presisjonsmekanikk; mengde og sammensetning av stoffer som inneholder kvikksølv; radioaktiv og ioniserende stråling; elektriske og elektromekaniske; aktuatorer og
Mekaniske enheter.
I leder (base) foretak i en plante-, industri- eller agroindustriforening kan det organiseres et sentralt MS (laboratorium), som sammen med seks enheter av den metrologiske tjenesten til et foretak i kategoriene 1.-3. inneholde enheter for koordinering og planlegging, installasjon og justering, forsyning og konfigurasjon osv. I dette tilfellet opprettes tekniske serviceenheter ved de gjenværende virksomhetene (produksjonene) i foreningen. Metrologer som leder MS i disse foretakene, rapporterer til hovedmetrologen i foreningen (anlegg, basisforetak).
Hvis det er et lite antall SIA ved foretaket, etter avtale med basisorganisasjonen ved foretak i 4.-6. kategori, er det tillatt å organisere en gruppe metrologisk støtte og teknisk vedlikehold som en del av tjenesten til sjefsmekaniker eller kraftingeniør, som i dette tilfellet utfører oppgavene til hovedmetrologen i foretaket. MS-gruppen ledes av gruppeleder - senioringeniør. Ledelsen av gruppen som utfører vedlikehold og reparasjoner er tillatt av en overordnet formann eller formann. Spesialister som jobber i disse stillingene utfører administrativ og teknisk ledelse av teamene. Nestleder metrolog er vanligvis leder for en av de viktigste enhetene.
Antallet og sammensetningen av MS bestemmes ved beregning, under hensyntagen til antall og nomenklatur for kreftene, typene og volumene av utført arbeid, kategorien til foretaket, driftsforholdene til automatiseringssystemet og MS, driftsforholdene til MS. produksjon (skift og sesongvariasjoner), nivå på arbeidsorganisasjonen og den etablerte strukturen til MS. Valgdeltakelse antall servicepersonell
Hvor T I er tiden brukt på å utføre en bestemt i-te type arbeid; A I, - gjennomsnittlig antall skift i et kalenderår for servicepersonell som utfører 1. type arbeid (for enkeltskiftsarbeid som reparasjoner, verifikasjon osv., A I, = 1); k I , er en koeffisient som tar hensyn til driftsforholdene til det automatiserte testutstyret og arbeidsfrekvensen; (SD - koeffisient som tar hensyn til ulike tillegg og begrensninger; F N - nominell arbeidstid i løpet av året (F N = 2050...2100 timer); gebyr - koeffisient til tjenestens lønnspersonale (k C = 0,8...0,9).
Ved fastsettelse av antall ansatte etter stillingskategori, beregnes det separat for hver kategori.
En gruppe og brigade er vanligvis organisert med minst fem personer og inkluderer arbeidere fra følgende yrker: reparatør; mekaniker; plikt mekaniker; automatisering og kraftsystemer justering; installatør av elektromekaniske, radiotekniske systemer og automatiserte informasjonssystemer; laboratorie assistent; laboratorieassistent for elektromekanisk testing og målinger; tester av måleinstrumenter;
Tester av elektriske maskiner og apparater etc. Dersom virksomheten har et automatisert kontrollsystem, inngår den måletekniske tjenesten som selvstendige ledd i denne tjenesten. En slik avdeling av foretaket ledes vanligvis av stedfortredende sjefingeniør i foretaket eller tjenestesjefen, som samtidig utfører sjefsmetrologens oppgaver.
Strukturelt består den automatiserte kontrollsystemtjenesten av de enhetene som er en del av den metrologiske tjenesten til bedriften og det automatiserte kontrollsystemlaboratoriet. Hovedfunksjonene til sistnevnte er relatert til driften av datasenteret (CC) og dets eksterne enheter (strukturen til ACS-tjenesten er omtalt i detalj i avsnitt 3.1).
7.2. METROLOGISK STØTTE
Metrologisk støtte er et kompleks av vitenskapelige og tekniske grunnlag og organisatoriske tiltak som sikrer enhet og nødvendig nøyaktighet av målinger. Det vitenskapelige og tekniske grunnlaget for Forsvarsdepartementet inkluderer metrologi som vitenskapen om målinger, metoder og midler for å sikre ensartethet i målinger og nødvendig nøyaktighet, og standardene til det statlige systemet for å sikre enhetlige målinger (GSI) som en sett av sammenkoblede regler, forskrifter, krav og normer etablert av standarder som bestemmer organiseringen og metodikken for arbeidet med vurdering og tilbud
Målenøyaktighet.
GSI inkluderer to typer regulatoriske dokumenter: grunnleggende standarder, inkludert GOST "Units of Physical Quantities", og standarder for fire andre grupper - statlige standarder, metoder og midler for å verifisere mål og måleinstrumenter, standarder for målenøyaktighet og måleteknikker (MVI ). Disse inkluderer også standard testprogrammer.
Det organisatoriske grunnlaget for Moskva-regionen er den metrologiske tjenesten til USSR, som, i samsvar med GOST 1.25-76, består av statlige og avdelingsmessige metrologiske tjenester. State Metrological Service (SMS), ledet av USSR State Standard, inkluderer følgende divisjoner:
Hovedsenteret til HMS (All-Union Scientific Research Institute of Metrological Service - VNIIMS), som utfører vitenskapelig og metodisk styring av landets metrologiske tjeneste og den statlige standarddatatjenesten;
Hovedsentre og sentre for statlige standarder (forskningsinstitutter i Moskva, Kharkov, Sverdlovsk, etc. og deres grener), som utfører forskning og annet arbeid for å forbedre metrologisk støtte i
land territorielle organer i Gosstandart i unionsrepublikkene,
Ledet av de republikanske avdelingene til USSRs statsstandard og inkludert de republikanske sentrene for metrologi og standardisering;
Republikanske, interregionale, regionale og interdistriktslaboratorier for statlig tilsyn (LGN) av standarder og måling
Utstyr, samt deres avdelinger.
Sammen med de som er oppført, inkluderer State Migration Service også State Standard Reference Data Service, ledet av Main Reference Data Center, State Standard Reference Data Service, ledet av Main Standard Reference Data Center, State Time and Frequency Service til USSR, All-Union Association "Etalon", som forener fabrikker, som produserer og
Reparasjon av eksemplariske måleinstrumenter.
Hovedaktivitetene til Statens migrasjonstjeneste er opprettelse og kontinuerlig forbedring av det statlige systemet med enhetsstandarder; sikre kontinuerlig forbedring av måleinstrumentene som brukes i landet; overføring av størrelsene på enheter av fysiske mengder til alle måleinstrumenter som brukes i den nasjonale økonomien;
Statlig tilsyn med staten og korrekt anvendelse av måleinstrumenter i virksomheter og organisasjoner; standardisering av måleteknikker.
Den metrologiske avdelingstjenesten, ledet av departementets eller avdelingens overmetrolog, består av en avdeling av departementet eller avdelingen som forvalter tjenesten; hovedorganisasjonen for tjenesten, som metodisk, vitenskapelig, teknisk og på en organisert måte styrer arbeidet til de grunnleggende organisasjonene til den metrologiske tjenesten (MS) og MS i foretak; baseorganisasjoner av avdelings-MS, som gir vitenskapelig, teknisk, organisatorisk og metodisk veiledning om metrologisk støtte (MS) for produksjon av produktgruppene eller typer aktiviteter som er tildelt dem, så vel som på MS til tilknyttede foretak eller organisasjoner; metrologiske tjenester til bedrifter eller organisasjoner.
Metrologisk støtte til produksjon er rettet mot å oppnå høykvalitets og pålitelig informasjon gjennom måling. Mangler i produksjonsteknikk fører til feilaktige konklusjoner og øker defektene betydelig; Å øke nivået på MO-produksjonen gjør det mulig å forbedre kvaliteten og økonomiske indikatorene til produserte produkter.
Hovedoppgavene til MO-nivået til den metrologiske tjenesten til et matforetak er: koordinering og implementering av metodisk styring av arbeid rettet mot å sikre enhet og nødvendig nøyaktighet av målinger i alle avdelinger av bedriften;
Systematisk analyse av tilstanden til målinger, utvikling og implementering av tiltak for å forbedre bedriftens MO, inkludert forslag til formålet med SIA og måleteknikker for styring av teknologiske prosesser, overvåking av råvarer og testing av produkter; innføring av normativ og teknisk dokumentasjon (NTD) som regulerer målenøyaktighetsstandarder, metrologiske egenskaper til automatiserte måleinstrumenter, måleteknikker, metoder og verifikasjonsmidler og andre krav til metrologisk støtte for produksjonsforberedelse; utvikling av tekniske spesifikasjoner for design og produksjon av ikke-standard automatiserte måleinstrumenter, hjelpeutstyr, stativer, enheter for å utføre nødvendige målinger, testing og kontroll; organisering og deltakelse i den metrologiske undersøkelsen av regulatorisk, teknisk, design, design og teknologisk dokumentasjon, inkludert de som er utviklet ved bedriften; deltakelse i analysen av årsakene til brudd på teknologiske regimer, defekte produkter, uproduktivt forbruk av råvarer, materialer og andre tap knyttet til tilstanden til den automatiserte informasjonsteknologien; videreutdanning av virksomhetens MS-ansatte og opplæring for virksomhetens MS.
MO-koblingen kommuniserer også med organene til USSR State Standards Committee når de utfører statlig tilsyn over MO for forberedelse av produksjon og testing av produkter, tilstand, bruk, reparasjon og verifisering av automatiserte informasjonssystemer i bedriften, og andre aktiviteter i bedriftens MS. Til de territorielle organene til det statlige tilsynet med USSR og den grunnleggende organisasjonen av den metrologiske tjenesten (BOMS) i industrien, gir MO-lenken informasjon om statusen til planene for innføring av nye "metoder og SIA, som etter utvikling og avtale med basisorganisasjonen, er godkjent av virksomhetens ledelse. Standarder og annen vitenskapelig og teknisk dokumentasjon for virksomheten avtales også med BOMS de komplekse programmene til industriens Forsvarsdepartement, og utvikler forslag til utkast til år- og langtidsplaner for industriens Forsvarsdepartement.
Planlegging av MS-aktiviteter, utført av MO-koblingen, er regulert av metodologiske instruksjoner fra VNIIMS og utføres under hensyntagen til produksjonskapasiteten til bedriften, produktutvalget og tekniske evner. Disse planene inkluderer arbeid rettet mot å sikre planer statlig og industristandardisering og metrologisk støtte for virksomheten til bedriftsavdelinger; utvikling eller revisjon av bedriftsstandarder (STP), verifikasjonsordninger, måleteknikker, samt oppgaver for implementering av STO, GOST og OST.
Metrologisk undersøkelse er, som følger av listen ovenfor over oppgaver fra Forsvarsdepartementet, en del av det generelle komplekset av arbeider om metrologisk støtte for produksjon. Metrologisk ekspertise (ME) inkluderer analyse og evaluering av tekniske løsninger for å velge parametere som skal måles, etablere nøyaktighetsstandarder og levere målemetoder og instrumenter.
Deler av dokumenter som gjenspeiler krav til etablerte nøyaktighetsstandarder eller inneholder informasjon om måleverktøy og -metoder er gjenstand for metrologisk undersøkelse. Under den metrologiske undersøkelsen av teknisk dokumentasjon, som løser problemet med å velge måleinstrumenter - teknologiske forskrifter, kart over teknologiske prosesser med kontrolloperasjoner, funksjonelle og skjematiske diagrammer av enheter med måleinstrumenter, er riktigheten av valget av et måleinstrument eller enhet. vurdert.
Under den metrologiske undersøkelsen av teknisk dokumentasjon, som definerer parametere, egenskaper eller egenskaper til maskiner, materialer eller prosesser, identifiseres det først hvilke elementer, parametere eller egenskaper som er underlagt kontroll når deres produksjon eller drift, og deretter, ved å søke gjennom varianter av standardmetoder, bestemme testbarheten til objektet. Hvis det viser seg at det på grunn av urimelig smale toleransefelt for de kontrollerte parametrene er umulig å sikre kontroll ved bruk av standardinstrumenter, er det først og fremst nødvendig å analysere muligheten for å utvide toleransefeltene.
Spesielt viktig er ME for produksjonsprosessen, hvor overholdelse av den teknologiske prosessen med kravene til design, teknologisk og annen normativ og teknisk dokumentasjon for metrologisk støtte er etablert. Et av hoveddokumentene som ME ved en bedrift må bestå er de teknologiske forskriftene for produksjon av produkter.
7.3. VERIFIKASJON FUNGERER
Verifikasjon av måleinstrumenter er, i likhet med andre metrologiske kontrollaktiviteter, oppgaven til MS-verifiseringsenheten til et næringsmiddelforetak. Verifikasjon er utformet for å sikre enhetlighet og pålitelighet av målinger i landet og bidrar til kontinuerlig forbedring av måleinstrumenter.
Måleinstrumenter, som alt annet automatiseringsutstyr, er utsatt for slitasje og aldring over tid, selv om alle krav til drift og lagring følges strengt. Slitasje og aldring er hovedårsakene til den gradvise endringen i de metrologiske egenskapene til måleinstrumenter, derfor er det nødvendig å systematisk kontrollere dem slik at avvik i avlesningene ikke går utover de tillatte grensene.
Verifikasjon av måleinstrumenter(SI) er bestemmelsen av en metrologisk mengde feil og etableringen av dens egnethet for bruk. Under verifikasjonsprosessen overføres størrelsen på enheter av fysiske mengder fra standarden til den fungerende SI. I det generelle tilfellet er overføring av størrelsen på enheter å finne de metrologiske egenskapene til en verifisert eller sertifisert SI ved å bruke en mer nøyaktig SI. Ordninger for slik overføring inkluderer standarder, modell og fungerende måleinstrumenter (fig. 7.1).
Primær standard - Dette er standarden for den høyeste nøyaktigheten som for øyeblikket er oppnåelig, offisielt godkjent som statens primære standard. Det kan bare være én i ett land. Arbeidsstandarder (deres antall er ikke begrenset) er ment å formidle dimensjonene til fysiske mengder til eksemplariske førsteklasses SI-er og de mest nøyaktige arbeids-SI-ene. For å avlaste primærstandarden fra arbeidet med å overføre størrelsene på enheter av fysiske mengder og redusere slitasjen, opprettes en kopistandard, som er en sekundær standard og er ment å overføre størrelsene på fysiske mengder til arbeidsstandarden. Modell-SI-er er også ment å formidle størrelsene på fysiske mengder og er delt inn i sifre (det kan være maksimalt fem), og nummeret på sifferet betyr antall trinn i overføring av størrelsen på en enhet til en gitt modell SI . Redusering av antall sifre reduserer feilen ved overføring av størrelsen på enheter, men reduserer også verifikasjonsproduktiviteten. Arbeidende SI brukes kun
Ris. 7.1. Opplegg for overføring av enhetsstørrelser fra standard til fungerende måleinstrumenter
For målinger som ikke er relatert til overføring av størrelser av enheter av fysiske mengder, og, som man kan se fra fig. 7.1 er også delt inn i fem klasser.
For å bestemme den pålitelige feilen til en fungerende SI, er det tilstrekkelig at feilen til referanseinstrumentet er 10 ganger mindre enn feilen til den fungerende SI. På grunn av vanskeligheter med å implementere et slikt forhold, er forhold på 1:3, 1:4, 1:5 vanligvis brukt som et unntak, et forhold på 1:2 er tillatt.
Hovedkildedokumentet for organisering av verifisering av spesifikke fungerende måleinstrumenter er verifikasjonsskjemaet. Verifikasjonsordninger kan være hele Union og lokale. All-Union verifikasjonsordninger er utviklet av metrologiske institutter og godkjent av USSR State Standard. De er grunnlaget for utviklingen av lokale verifikasjonsordninger, statlige standarder og metodikker for metoder og midler for verifisering av standard og fungerende måleinstrumenter. Lokale verifikasjonsordninger utvikles, om nødvendig, og implementeres av MS-verifiseringsenheten. De er koordinert med de territorielle organene til Gosstandart, som utfører verifisering av de originale standardmåleinstrumentene som er inkludert i det lokale verifikasjonsskjemaet. Sistnevnte omfatter eksemplariske og alle fungerende måleinstrumenter av en gitt fysisk mengde som er i drift ved virksomheten eller settes i omløp av industrien, samt metoder for verifisering av disse. Tegningen av verifikasjonsskjemaet, utført i samsvar med GOST 8.061-73, indikerer navnet på måleinstrumentet, verdiområder for fysiske mengder, betegnelser og feilestimater, og navnet på verifikasjonsmetoden.
De vanligste verifiseringsmetodene er:
Direkte sammenligning, som består i å sammenligne vitnesbyrdet til de verifiserte og standard måleinstrumentene;
Sammenligning - sammenlignet med SI med en standard ved bruk av en sammenligningsmåleenhet (komparator);
I henhold til eksemplariske mål - ved å måle verdien av en fysisk mengde som er gjengitt ved et eksemplarisk mål eller samtidig sammenlignet med verdien av et eksemplarisk mål.
Basert på utførelsestidspunktet er det primære, periodiske, ekstraordinære og inspeksjonsverifikasjoner. Primærverifisering utføres når måleinstrumenter frigjøres fra produksjon eller reparasjon, periodisk verifisering utføres under drift med fastsatte verifikasjonsintervaller. Ekstraordinær verifikasjon utføres uavhengig av tidspunkt for periodisk verifikasjon i tilfeller hvor det er nødvendig å verifisere brukbarheten til måleinstrumenter eller før importerte måleinstrumenter tas i bruk. Behovet for ekstraordinære verifikasjoner oppstår også når du overvåker resultatene av periodisk verifisering eller utfører arbeid for å justere verifikasjonsintervallene, i tilfelle skade på verifikasjonsmerket, segl og tap av dokumenter som bekrefter verifiseringen.
Ekstraordinær verifisering utføres også under igangkjøring av måleinstrumenter etter lagring, hvor det ikke var noen periodisk verifisering, eller under installasjon deres som komponenter etter utløpet av halvparten av garantiperioden for dem spesifisert av leverandøren i den medfølgende dokumentasjonen. Inspeksjonsverifisering følger med den metrologiske revisjonen av måleinstrumenter til virksomheter som reparerer, driver, lagrer og selger disse instrumentene.
Avhengig av formålet med måleinstrumentene som verifiseres, kan verifisering være statlig eller avdelingsvis. Av måleinstrumentene som brukes i næringsmiddelindustrien, er følgende måleinstrumenter underlagt obligatorisk statlig verifisering:
Brukes som innledende standard måleinstrumenter (MI) i avdelings metrologiske tjenester; eies av foretak og brukes som standard måleinstrumenter av statens metrologiske tjeneste; produsert av utstyrsreparasjonsbedrifter etter reparasjoner utført for andre bedrifter; beregnet for bruk som arbeidsinstrumenter for målinger knyttet til regnskapsføring av materielle eiendeler, gjensidige oppgjør og handel, beskyttelse av arbeidernes helse, sikring av arbeidssikkerhet og ufarlighet i samsvar med listen godkjent av USSRs statsstandard. De resterende fungerende måleinstrumentene som brukes i næringsmiddelindustrien er gjenstand for avdelingskontroll.
I samsvar med nomenklaturlisten godkjent av USSRs statsstandard, spesielt strømningsmålere for væsker, damp og gass med sekundære enheter, industrielle gass-, vann- og varmemålere, målere for olje, petroleumsprodukter, alkohol og andre industrielle væsker og matvarer er underlagt obligatorisk statlig verifisering , dispensere for flytende matvarer, massemåleinstrumenter og -enheter, linjelengdemål, industrielle målere med trefasestrøm elektrisk energi, refraktometre, sakkarimetre, fotoelektrokolorimetre og tetthetsmålere som brukes til oppgjør med forbrukere.
Statlig verifisering av instrumenter utføres av metrologer-verifikatorer av den statlige metrologiske tjenesten. I nærvær av de nødvendige lokalene, alle forskriftsdokumenter, modellmåleinstrumenter som har bestått statlig verifisering, samt metrologer-verifikatorer, utsteder USSR State Standards-organer registreringssertifikater til avdelings metrologiske tjenester for rett til å utføre verifisering, som kan kombineres med sertifikater for rett til å produsere og reparere måleinstrumenter. Verifikasjonsmetropologer gjennomgår spesiell opplæring og består eksamener ved statens metrologiske tjeneste.
Hvis MS-verifiseringsenheten til et næringsmiddelforetak ikke har rett til å utføre avdelingsverifisering av visse måleinstrumenter, blir sistnevnte verifisert i grunnorganene til avdelings-MS-industrien eller i organene til den statlige metrologiske tjenesten. Verifikasjonen av måleinstrumenter til bedrifter utføres av USSR State Standards-organer i stasjonære eller mobile laboratorier, så vel som direkte på bedrifter av utsendte statlige verifikatorer.
Måle- og automatiseringsutstyr som er underlagt verifikasjon verifiseres i henhold til statlige eller avdelingers verifikasjonsplaner utarbeidet av MS-verifiseringsenheten i foretaket, avtalt med den lokale tilsynsmyndigheten og godkjent av foretakets sjefingeniør. Typisk utarbeides verifikasjonsplaner for instrumenter og automasjonsutstyr etter type måling.
Frekvensen for verifisering av måleinstrumenter er fastsatt i samsvar med de metodiske instruksjonene til USSR State Standard for å bestemme interverifikasjonsintervallet for fungerende måleinstrumenter, tatt i betraktning den faktiske stabiliteten til avlesninger, driftsforhold og graden av arbeidsbelastning ved måling instrumenter. Hyppigheten av verifisering av måleinstrumenter som eies av virksomheten og gjenstand for avdelingsverifisering må avtales med basisorganisasjonen. Måleinstrumenter hos næringsmiddelindustribedrifter gjennomgår avdelingskontroll som regel en gang i året. Unntakene er potensiometre og broer, amperemeter og voltmeter, milliammeter, millivoltmeter, wattmeter og fasemåler som kontrolleres hver 6. måned.
For måleinstrumenter i lagring fastsettes verifikasjonsintervaller lik det dobbelte av verifikasjonsintervaller for tilsvarende måleinstrumenter i drift. Det gjøres unntak for måleinstrumenter som mottas for lagring etter utgivelsen, hvor kalibreringsintervallet ikke skal overstige produsentens garantiperiode, og måleinstrumenter som oppbevares under forhold som sikrer deres brukbarhet, og som kun kontrolleres før bruk.
Måleinstrumenter verifiseres i samsvar med statlige standarder for metoder og verifiseringsmetoder eller i henhold til instruksjonene fra USSR State Standard og metodologiske instruksjoner fra dets metrologiske institutter. I mangel av spesifiserte forskriftsdokumenter må utviklere av de aktuelle måleinstrumentene utarbeide retningslinjer eller instrukser for deres verifikasjon, som er godkjent av sjefen for den avdelingsmetrologiske tjenesten til bedriften som bruker disse måleinstrumentene, eller sjefen for en høyere avdelings metrologisk organisasjon.
Under verifikasjonsprosessen føres det en protokoll der resultatene og konklusjonen om måleinstrumentenes egnethet for bruk registreres. En passende enhet er forseglet eller et bekreftelsesstempel er plassert på den. Anordningens egnethet for drift under verifikasjonsintervallet kan også bekreftes av et sertifikat eller annet teknisk dokument. En merknad om verifisering av enheter som angir datoen og resultatene er laget i enhetens pass eller annet dokument som erstatter passet. Pass for måleinstrumenter utstedes av MS-regnskapsgruppen til foretaket på forespørsel fra foretakets tekniske vedlikeholdsavdeling. Passet inneholder detaljerte tekniske egenskaper for enheten, informasjon om verifisering, drift og reparasjon.
Noen næringsmiddelindustribedrifter bruker ikke-serieproduksjonsmåleinstrumenter, importerte eller serieproduserte måleinstrumenter med modifikasjoner, som et resultat av at deres metrologiske egenskaper ikke oppfyller kravene til forskriftsmessig og teknisk dokumentasjon. For slike måleinstrumenter utfører foretakets MS-verifiseringsgruppe metrologisk sertifisering, der nomenklaturen for metrologiske egenskaper som skal bestemmes, fastsettes;
Numeriske verdier av metrologiske egenskaper; prosedyre for metrologisk vedlikehold av instrumenter under drift (sertifisering eller verifisering). Basert på resultatene av metrologisk sertifisering utarbeides det en protokoll i to eksemplarer, som undertegnes av gruppeleder og utøvere. Dersom utfallet av metrologisk sertifisering er positivt, utstedes et sertifikat (sertifikat) for hvert måleinstrument.
MS-verifiseringsgruppen til et næringsmiddelforetak, sammen med de oppførte funksjonene, utfører også en rekke andre:
sikrer lagring og sammenligning på foreskrevet måte av arbeidsstandarder og standardprøver av sammensetningen og egenskapene til stoffer og materialer; opprettholder eksemplariske måleinstrumenter i forskriftsmessig stand og sørger for deres utnyttelse;
kontrollerer tilstanden og bruken av automatiserte måleinstrumenter, produkttestingsverktøy, tilgjengelighet og korrekt anvendelse av måleteknikker og overholdelse av metrologiske regler i alle avdelinger av virksomheten;
utfører aksept og sertifisering av ikke-standardisert informasjon og informasjonsinstrumenter som kommer inn i bedriften;
utøver kontroll over den metrologiske støtten til alle produksjonsaktiviteter til bedriftens divisjoner, implementering av planer for organisatoriske og tekniske tiltak for metrologisk støtte til deres aktiviteter, og innføring av nye automatiserte informasjonssystemer i produksjon.
7.4. VEDLIKEHOLD
ENHETER OG AUTOMATISERINGSMIDLER
Hovedoppgavene for vedlikehold er kontinuerlig overvåking av driften av instrumenter og automatiseringsutstyr og å skape forhold som sikrer deres brukbarhet, ytelse og nødvendige ressurs under drift. For å utføre disse oppgavene opprettes en enhet (gruppe) for teknisk vedlikehold av automasjonssystemer og automatiserte informasjonssystemer, bestående av skiftlag, innenfor måletjenesten.
MS-skiftteamet til en næringsmiddelbedrift inkluderer mekanikere på vakt og en arbeidsleder (en arbeidsleder eller en høyt kvalifisert arbeider i kategori V-VI). MS-skiftpersonell inngår i det teknologiske verkstedskiftet og har derfor dobbel underordning. Administrativt og teknisk er han underlagt sjefmetrolog, og operativt vaktleder (vaktingeniør) på det teknologiske verkstedet. Operativ underordning innebærer at skiftpersonell utfører arbeid etter instruks eller med vaktleders viten.
Vedlikeholdsarbeid på automasjonssystemer inkluderer utarbeidelse av vedlikeholdsplaner og implementering av dem, samt ikke-planlagt vedlikehold, primært forbundet med raske reparasjoner eller utskifting av sviktende drivlinjer; implementering av operasjonell kontroll over tilstanden og funksjonen til automasjonssystemer og automatiserte informasjonssystemer, sikre deres riktig teknisk tilstand, inkludert nåværende reparasjoner av automatisert testutstyr og rørruter, fjerning og installasjon av automatisk testutstyr for reparasjon og verifisering; kontroll over riktig drift og rasjonell bruk av automasjonssystemer og overholdelse av gjeldende driftsregler.
Operasjonell overvåking av tilstanden og funksjonen til automasjonssystemer består av systematisk skift-for-skift eller daglig overvåking av driften av automatiserte informasjonssystemer installert både på kontrollpunkter og i produksjonslokaler, for å identifisere nye funksjonsfeil og forhindre utvikling av disse. Disse arbeidene utføres ved visuell observasjon av tilstanden til SIA. Under slike inspeksjoner identifiseres og elimineres brudd på tetningene til koblende rørledninger og beslag, instrumentene inspiseres og rengjøres, diagrammet til registreringsenheten kontrolleres for korrekt installasjon når det gjelder tid og verdien av den kontrollerte variabelen, som i tillegg til tilstedeværelsen av de nødvendige registreringene på kartet (instrumentposisjoner og registreringsdatoer), erstattes kartet , fyll opp skriverpenner med blekk, kontroller funksjonen til brytere, tilstedeværelsen av strøm og smøring, og overvåk driften av automatiske regulatorer .
Når du bytter kart og ruller med opptakere for enheter som har en integrator, er tidspunktet for deres utskifting og avlesningene til integratoren angitt på kartet eller rullen, og først av alt endres kartene og rullene med enheter, i henhold til avlesninger av hvilke betalinger som foretas for råvarene eller energien som brukes. Overvåking av driften av automatiske regulatorer utføres ved å sammenligne arten av endringen i den regulerte variabelen med avlesningene og registreringene av instrumenter som overvåker mengdene knyttet til den regulerte variabelen.
Vedlikehold (TO) av automasjonssystemer og automatiserte informasjonssystemer, utført i samsvar med vedlikeholdsplanen, som er godkjent av sjefsingeniøren i foretaket, inkluderer følgende operasjoner:
Ekstern inspeksjon, rengjøring av støv og rester av teknologiske produkter, kontroll av brukbarheten til kommunikasjonslinjer og integriteten til tetninger;
Kontrollere ytelsen ved kontrollpunkter, identifisere og eliminere mindre defekter som oppsto under drift;
Bytte ut diagrammer, rense opptakere og fylle dem på nytt med blekk, smøre bevegelsesmekanismer, legge til eller bytte spesielle væsker, eliminere lekkasjer;
Kontrollere driften av automatiseringssystemet i tilfelle deteksjon av avvik under prosessen og avlesningene av måleinstrumenter;
Vasking av målekamre, fylling av differensialtrykkmålere med kvikksølv, korrigering av tetninger og festemidler, kontroll av utvalgte trykk- og strømningsenheter, etc.;
Tørking av SIA-elementer og rengjøringskontakter;
kontroll av kjøleskap, filtre, vannstrålepumper, strømforsyninger, indikerings- og registreringsenheter for måleinstrumenter for sammensetning og egenskaper til stoffer;
rengjøring, smøring og kontroll av reléer, sensorer og regulatoraktuatorer;
kontrollere tettheten til impuls- og forbindelseslinjer, erstatte defekte individuelle elementer og sammenstillinger;
kontrollere tilstedeværelsen av strøm i kontroll- og signalkretser, teste lyd- og lysalarmer;
kontrollere driften av kretser og riktigheten av oppgaver for deres drift;
inspeksjon av automasjonspaneler, forriglingsinnretninger, alarm- og beskyttelsesutstyr.
Vedlikeholdsfrekvensen er i gjennomsnitt én gang hver
I-2 måneder For væske- og gassmengdemålere, rørdifferansetrykkmålere, hydraulisk vakuum, trykk- og strømningsregulatorer med membranmåler, hydrauliske aktuatorer, settpunkt for elektroniske styringsenheter, elektriske måleinstrumenter og reléutstyr, kan vedlikeholdsfrekvensen økes til 6 måneder, og for luftredusering , pneumatiske fjernkontrollpaneler, reguleringsventiler med pneumatisk membran eller elektrisk motordrift, elektriske aktuatorer, direktevirkende gass- eller brennoljetrykkregulatorer, pneumatiske kontrollenheter, induksjonsmålere, termoelementer og motstandstermometre - opp til 3 måneder. Omformere av pH-målere og massemåleapparater er gjenstand for vedlikehold en gang hver 10. dag. I rom der temperaturen overstiger 30 °C i lang tid, reduseres frekvensen av planlagt arbeid med 2 ganger, i støvete rom (prosessstøv trenger inn i utstyret) - med 3 ganger, i rom med et kjemisk aktivt miljø (relativt til isolasjon og andre deler av utstyret) - 4 ganger.
I samsvar med planene for planlagt forebyggende vedlikehold (PPR), erstatter skiftpersonell også enheter som sendes til reparasjon. Prosedyren for å utføre planlagt arbeid i et skift er regulert av stillingsbeskrivelsene til MS skiftpersonell.
Vedlikeholdsleddet er, sammen med teknisk vedlikehold og driftskontroll, med på å undersøke årsaker til ulykker på grunn av svikt i automasjonssystemer og automatiserte informasjonssystemer og utvikle tiltak for å deres eliminering; organiserer og trener produksjonspersonell i reglene for teknisk drift av automatiseringssystemer og automatiserte informasjonssystemer; kontrollerer kvaliteten på installasjons- og igangkjøringsarbeid og deres overholdelse av teknisk dokumentasjon når du utfører disse arbeidene av spesialiserte organisasjoner; deltar i testing og aksept i drift av nyinstallerte og justerte automasjonssystemer fra installasjons- og idriftsettelsesorganisasjoner; utfører tilpasningsarbeid før lansering av sesongproduksjon og ved introduksjon av nye og forbedrende eksisterende automasjons- og kraftsystemer; forbedrer organiseringen av vedlikehold av automatiseringssystemer.
I løpet av skiftet føres en driftslogg over vakthavende personell som registrerer alle tilfeller av feil på instrumenter og automatiseringsutstyr, uavhengig av årsaken. deres hendelser, tiltak for å eliminere feil, driftskobling, utskifting av instrumenter og automasjonsutstyr, tekniske inspeksjoner og annet arbeid utført av vaktpersonell. Levering og aksept av vakter dokumenteres med underskrift av vaktledere i operasjonsloggen. Den som overlater skiftet må gjøre den som mottar skiftet oppmerksom på "flaskehalsene" i automatiseringssystemet.
Skiftpersonell må ha viss produksjonskompetanse og kunnskap. Derfor gjennomgår de på vakt først sikkerhetsopplæring og en kunnskapstest på automatiseringssystemet til det teknologiske anlegget som dem som skal betjenes. Lederne må ha god kjennskap til det teknologiske diagrammet for det betjente produksjonskomplekset, prosessen med å administrere det, layoutplanen for prosessutstyr og rørledninger, formålet med hvert element i automatiseringssystemet, plasseringen av de primære mottakselementene og reguleringsorganer/instrumenter på plass, deres innbyrdes sammenheng, plasseringen og retningen til rutene.
For å utføre hele spekteret av forebyggende arbeid, er driftsområdene utstyrt med bærbare laboratorieinstrumenter (potensiometre, broer, motstandslagre, kontrolltrykkmålere, voltameter, kvikksølvtermometre, megohmmetere, spenningsindikatorer), verktøy (sett med rørleggerverktøy, elektrisk drill). , loddebolter, bærbar lampe) og materialer (blekk og kartpapir, ledninger og isolasjonstape, festemidler, tørre galvaniske celler, rengjøringsmateriale, smøreoljer, bensin, parafin, alkohol).
For å utføre vedlikehold mottar vakthavende mekanikere i tillegg spesielle enheter og instrumenter for å kontrollere individuelle komponenter og deler av automatiske kontroll- og reguleringsenheter. I tillegg skal operasjonsområdet ha backup-instrumenter og automasjonsutstyr for å erstatte de som sendes til reparasjon i henhold til vedlikeholdsplaner og de som svikter som følge av ikke-planlagte feil. Gruppen for registrering, lagring og utstedelse av SIA samhandler tett med denne divisjonen av MS, som oppretter et bytte- og utleiefond for SIA, vedlikeholder deres tekniske journaler osv.
SYSTEMER OG DATAUTSTYR
Datavedlikehold inkluderer et sett med organisatoriske og tekniske tiltak utført for å sikre de nødvendige pålitelighetsparametrene. Det kan være individuelt og sentralisert. I det første tilfellet er skiftpersonalet som betjener datamaskinen bemannet under hensyntagen til hensynene gitt i punkt 7.1. Med sentralisert vedlikehold utføres vedlikehold av spesialsentre i henhold til kontrakter inngått med bedrifter.
Ved service på systemer og datautstyr skilles det også mellom planlagt og ikke-planlagt arbeid. Planlagt arbeid utføres i henhold til tidsplan for planlagt forebyggende vedlikehold (PPR), som bestemmer hyppighet, forskrifter og type arbeid. For EC-1030-maskinen anbefales for eksempel følgende forskrifter og vedlikeholdsfrekvens (i timer): daglig inspeksjon 1, to-ukentlig 4, månedlig 8 og halvårlig 72.
Daglig vedlikehold inkluderer vanligvis inspeksjon av enheter, kjøring av en rask sjekktest deres ytelse, samt rengjøring, smøring, justering og annet arbeid forutsatt i bruksanvisningen for eksterne enheter. Annenhver uke kjøres diagnostiske tester, samt alle typer to ukers forebyggende vedlikehold som er gitt i instruksjonene for eksterne enheter. Funksjonen til maskinens tekniske utstyr, inkludert i programvaren, kontrolleres månedlig ved nominelle spenningsverdier og forebyggende endringer av disse med ± 5 %. Ubrukelige standardelementer erstattes med brukbare. Det samme arbeidet utføres under seks måneders profylakse. Ved månedlig og halvårlig vedlikehold utføres også det tilsvarende forebyggende arbeidet i bruksanvisningen for eksterne enheter.
Kun spesialister som har bestått eksamener på dataenheter, kretsdokumentasjon og tekniske beskrivelser, har studert bruksanvisningen og har mottatt autorisasjonssertifikat har lov til å utføre vedlikeholdsarbeid på datamaskinen. deres operasjon. For å utføre hele spekteret av forebyggende vedlikehold er vedlikeholdspersonell utstyrt med feildiagnoseverktøy, reserveverktøy, instrumenter, deler osv. (reservedeler), serviceutstyr for kontroll av eksterne enheter, utskiftbare funksjonsenheter og strømforsyninger. Serviceutstyret inkluderer stativer for testing av strømforsyninger, logiske og spesielle standardelementer og celler til eksterne enheter.
De viktigste driftsdokumentene til en datamaskin er skjemaet, bruksanvisningen for datamaskinen og enhetene, bruksanvisningene for diagnostiske og funksjonelle tester, diagnostiske referansebøker og datamaskindriftsloggen.
7.5. REPARASJONSARBEID
ENHETER OG MIDLER AUTOMASJON
Reparasjonsarbeid utføres for å eliminere defekter som har forårsaket endringer i de tekniske egenskapene til enheter og automatiseringsutstyr. For måleinstrumenter er dette først og fremst metrologiske egenskaper, så vel som enhetens utseende (tilstanden til leseapparatet, huset og dets elementer, tilkoblings- og hjelpeenheter). Kravene til de tekniske egenskapene til enheter og automatiseringsutstyr er regulert av forskriftsmessig og teknisk dokumentasjon.
Reparasjon av instrumenter og automasjonsutstyr ved en næringsmiddelbedrift utføres av en reparasjonsgruppe av måletjenesten. Hvis det ikke er noen avdelinger i denne gruppen som utfører reparasjoner av noen måleinstrumenter, utføres reparasjonen av sistnevnte i spesielle inssom har et registreringsbevis fra USSR State Standards Authority for rett til å reparere måleinstrumenter.
Det er planlagte reparasjoner, som utføres i henhold til PPR-planer, og ikke-planlagte. Behovet for å utføre den første skyldes den konstante endringen i egenskapene til instrumenter og automatiseringsutstyr som følge av slitasje og aldring. Slitasje er først og fremst assosiert med endringer i tilstanden til gnidningsflater og dimensjoner på produkter, forurensning av kinematikkenheter ved skjøter, elektrokjemiske prosesser som skjer under påvirkning av elektrisk strøm osv. Men selv når de ikke er i drift, er instrumenter og automasjonsutstyr utsatt for til aldring forbundet med irreversible fysiske effekter.
Hastigheten av slitasje og aldringsprosesser avhenger først og fremst av driftsforholdene til enheter og automatiseringsutstyr: omgivelsestemperatur og fuktighet, støv, tilstedeværelsen av aggressive damper og gasser, virkningen av magnetiske og elektriske felt, vibrasjoner og forskjellige strålinger. Under konstante driftsforhold kan påvirkningen av alle disse faktorene vurderes fra synspunktet om å bestemme de planlagte overhalingsintervallene som sikrer driften av enheter og automatiseringsutstyr underlagt normal ytelse av spesifiserte funksjoner.
For tidlig feil på instrumenter og automatiseringsutstyr oppstår som følge av overbelastning av enheten på grunn av feil aktivering eller uforsiktig håndtering. Slike typer feil oppdages enten direkte som følge av arbeid eller under periodisk verifisering av måleinstrumenter. I dette tilfellet er uplanlagte reparasjoner nødvendig.
Planlagte reparasjoner av instrumenter og automatiseringsutstyr utføres oftest i perioden med reparasjon av prosessutstyr etter slutten av matvaresesongen. Det anbefales å utføre uplanlagte reparasjoner ved å erstatte de reparerte enhetene og automatiseringsutstyret med reserveenheter.
Instrumenter og automatiseringsutstyr som sendes til reparasjon må ledsages av pass, sertifikater eller andre tekniske dokumenter som bekrefter verifiseringen (hvis noen) og defekte etiketter som angir type reparasjon (planlagt eller uplanlagt). For ikke-planlagte reparasjoner, angir etiketten arten av feilen som forårsaket reparasjonen.
Avhengig av arten av feilen på enheten og skadeomfanget, skilles det mellom aktuelle og større reparasjoner. Den første utføres vanligvis på installasjonsstedet for enheten av reparasjonspersonell, men kan også utføres på et verksted. Gjeldende reparasjon er minimumstypen for reparasjon når det gjelder volum av utført arbeid, som sikrer normal drift av måle- og automatiseringsutstyr (M&A). Sammen med SIA-vedlikeholdsarbeid inkluderer nåværende reparasjoner følgende arbeid:
Delvis demontering og montering av målesystemer med utskifting av individuelle ubrukelige deler (ringer, skruer, piler);
Delvis demontering og justering av bevegelige systemer, korrigering eller utskifting av skadede deler (fjærer, rør, skruer, festemidler), rengjøring og smøring av komponenter;
Utskifting av SIA-elementer som har brukt opp levetiden, eliminering av mindre sammenbrudd;
Kontrollere kvaliteten på isolasjonen og tilstanden til måle- og strømforsyningskretsene til det automatiske måleutstyret;
Korrigering av tetninger, eliminering av tilbakeslag i individuelle mekanismer, pakking av oljetetninger, utskifting av glass og vekter;
Feilsøking av ledd i bevegelige deler.
Hos næringsmiddelbedrifter er det meste av automatisert utstyr underlagt rutinemessig vedlikehold en gang hver 6. måned, og temperaturmåleinstrumenter og gassanalysatorer - en gang hver 4. måned. Inspeksjonen fullfører den nåværende reparasjonen.
Overhaling av SIA utføres i MS-verkstedet eller i en spesialisert organisasjon. Det påvirker enheter som har betydelig slitasje på deler, samt skader, og som derfor krever gjenoppretting av full eller nesten full levetid med utskifting eller reparasjon av deler eller sammenstillinger.
Ved større overhaling kan, i tillegg til å utføre deler av arbeidet som inngår i den aktuelle reparasjonen, også følgende arbeid utføres:
Installasjon og justering av nye skalaer eller skiver;
Reparasjon av kroppen med retting av monteringsflater;
Fullstendig demontering og remontering av måledelen og individuelle komponenter, vask, reparasjon eller utskifting av deler (aksiallager, fjærer, oppheng, vekter, etc.), reparasjon av komponenter eller fullstendig utskifting av dem;
Demontering og montering av SI-registreringsmekanismer, deres revisjon, rengjøring og utskifting;
Kontrollere målekretsen til måleinstrumentet (MI), justere og justere avlesningene ved kontrollpunktene, forberede SI for levering til verifikatoren.
Overhaling av måleinstrumenter ved en næringsmiddelbedrift utføres vanligvis en gang hver 12. måned. MS reparasjonsgruppen sender også forespørsler til bedriftsdivisjonene om produksjon og anskaffelse av deler, materialer og reservedeler for reparasjon av SIA.
KABLING OG UTSTYR
Reparasjon av ledninger og utstyr inkluderer demontering, reparasjon og installasjon av utvalgte enheter og installasjonsenheter av primære mottakselementer innebygd i prosessutstyr, rørledninger og kabellinjer, paneler, konsoller osv. Ved en næringsmiddelbedrift utføres disse arbeidene av en teknisk servicegruppe, og i sentral MS - installasjons- og justeringsgruppe i perioden med nedstengning og reparasjon av prosessutstyr.
Stopping av teknologisk utstyr kan være nødstilfelle eller planlagt. Den første er vanligvis kortvarig. Derfor utføres det i denne perioden prioritert hastearbeid som ikke kan utføres under normal drift av installasjonen. I dette tilfellet er disse komponentene i automasjonssystemer gjenstand for inspeksjon og verifisering, hvis brukbarhet var i tvil under rutinemessig vedlikehold av enheter og automatiseringsutstyr. Resultatene av nødinstallasjons- og reparasjonsarbeid registreres i driftsloggen til vakthavende personell.
Under en planlagt nedstengning av en prosessenhet, i henhold til gjeldende instrukser og anvisninger, slår vaktlederen sekvensielt av instrumenter og automasjonsutstyr, noe som er notert i driftsloggen. Installasjons- og reparasjonsarbeid begynner først etter en fullstendig nedleggelse av prosessenheten og frakobling av instrumenter og automatiseringsutstyr. Først demonteres disse enhetene og automasjonsutstyret, kabel- og rørledninger, som på grunn av deres plassering nær prosessutstyr og rørledninger kan bli skadet under reparasjoner.
Installasjons- og reparasjonsarbeid utføres på grunnlag av en mangelliste, som angir rekkefølgen og tidspunktet for arbeidet, og den generelle tidsplanen for reparasjonsarbeid. Ved utarbeidelse av mangelliste tas det hensyn til driftspersonellets kommentarer.
Under en planlagt driftsstans utføres installasjons- og reparasjonsarbeid i følgende rekkefølge. Først av alt utfører de arbeid som ikke kan utføres på drift av prosessutstyr, som er forbundet med brudd på tettheten til prosessutstyr og rørledninger. Disse omfatter reparasjoner av prøvetakingsanordninger, regulatorer, restriksjonsinnretninger, rørledninger koblet til prøvetakingsanordninger uten stengeventiler etc. For det andre utføres arbeider, hvis gjennomføring på eksisterende utstyr er forbundet med betydelige vanskeligheter eller fare, som f.eks. , for eksempel reparasjon av forbindelsesveier lagt på vanskelig tilgjengelige steder med høye omgivelsestemperaturer. For det tredje utføres reparasjonsarbeid på automasjonssystemer som det ikke er driftsreserve for, og deretter alt annet installasjons- og reparasjonsarbeid. Resultatene av planlagt installasjons- og reparasjonsarbeid registreres i en feilmelding eller spesialjournal.
SJEKK SPØRSMÅL for kapittel 1
1. Nevn typene teknisk dokumentasjon.
2. Hvilke hoveddeler av prosjektet kjenner du til?
3. I hvilke moduser kan det automatiserte prosesskontrollsystemet fungere?
4. Hvordan er lokale automasjonssystemer utformet?
5. Hvordan utføres design av automatiserte kontrollsystemer?
Til kapittel 2
1. Hva er blokkskjemaer?
2. Hvilke problemer løses ved utforming av blokkskjemaer for styring og kontroll?
3. Hva er en automatiseringsordning?
4. Nevn oppgavene med å designe automasjonskretser.
5. Hvordan foregår utvalget av måleinstrumenter?
6. Hvordan utføres valg av kontrollenheter?
7. Hva er rekkefølgen for utførelse av automatiseringsordninger?
8. Hva er et kretsskjema?
9. Hva er kravene til kretsskjemaer?
10. Hva slags ledelse kalles sentralisert?
11. Hva er driftsalgoritmen til kretsen?
12. Nevn metodene for å utvikle et strukturdiagram.
13. Hvilke krav må tas i betraktning ved overgang til kretsskjema?
14. Hvordan skal elementer avbildes på elektriske kretsskjemaer?
15. Nevn funksjonene i utviklingen av grunnleggende pneumatisk ordninger
16. Nevn oppgavene med å designe strømforsyningssystemer.
17. Hvordan utføres implementeringen av kretsdiagrammer for strømforsyning?
18. Hvordan velges type og utforming av sentralbord og konsoller?
19. Nevn metodene for å lage koblingsskjemaer for intern panelkabling.
20. Hva er utfordringene ved utforming av elektriske ledninger? rørledninger?
Til kapittel 3
1. Nevn typene ACS-støtte.
2. Hvilke strukturer for automatiserte prosesskontrollsystemer kjenner du?
3. Nevn funksjonene til det operative personellet til det automatiserte prosesskontrollsystemet.
4. Hva er inkludert i prosjektdokumentasjonen for organisasjonsstøtte?
5. Hvilke delsystemer er inkludert i den tekniske støtten?
6. Hvilke dokumenter er inkludert i designdokumentasjonen for teknisk støtte til automatiserte prosesskontrollsystemer?
7. Hva er strukturen til programvaren?
8. Navngi operativsystemene.
9. Hva gjelder for informasjonsstøtte?
10. Hva er metrologisk støtte?
11. Hvilke trekk kjennetegner teknologiske komplekser?
Til kapittel 4
1. Hvilke typer programvare er typiske for datastøttede designsystemer?
2. Hva forårsaket behovet for å lage CAD?
3. Nevn nivåene av CAD.
4. Nevn oppgavene for metodisk støtte for CAD.
5. Hvilke hovedtyper datateknologi kjenner du til?
6. Hva er en automatisert arbeidsstasjon?
7. Nevn de spesifikke operatørene for BASIC-språket,
8. Hvordan endres informasjon?
9. Nevn prinsippene for konservering i matematikk og programvare.
10. Hvordan implementeres grafiske operasjoner på en mikrodatamaskin?
11. Skisser metoden for bruk av primitiver når du legger inn grafisk informasjon.
12. Hvordan er utformingen av utstyret for brett og konsoller?
13. Hva er målene med plassering?
Til kapittel 5
1. Hvordan organiseres installasjons- og igangkjøringsarbeidet?
2. Hvordan er prøvetakingsenheter og primære måletransdusere montert?
3. Hvordan er instrumenter, regulatorer og aktuatorer installert?
4. Nevn stadiene for å sette opp lokale automasjonssystemer.
Til kapittel 6
1. Hvordan er organiseringen av arbeidet under installasjon og implementering av automatiserte kontrollsystemer?
2. Nevn stadiene i arbeidet ved installasjon av et automatisert kontrollsystem.
3. Hva er inkludert i installasjonsprosjektet?
4. Nevn stadiene for å sette opp teknisk utstyr.
5. Nevn typene feilsøking.
6. Hvilke metoder kjenner du for å oppdage og lokalisere feil i programvarepakker?
7. Hva er testing og hva er det? typer av det?
8. Hva består kompleks oppsett og feilsøking av systemet av?
Til kapittel 7
1. Nevn oppgavene til driftsinnretninger og automasjonsutstyr.
2. Hva inkluderer metrologisk støtte for driftstjenesten for automatiseringssystemer?
3. Hva er verifisering av måleinstrumenter?
4. Hva er formålet med primærstandarden?
5. Hva er vedlikeholdsoppgavene til driftstjenesten for automasjonssystemer?
6. Angi formål og midler for reparasjonsarbeid.
merknad
Formålet med dette emneprosjektet er å tilegne seg praktiske ferdigheter i å analysere den teknologiske prosessen, velge automatiske styringsmidler, beregne målekretser for instrumenter og styringsmidler, samt lære studenten selvstendighet i å løse tekniske og tekniske problemer med å konstruere automatiske styringskretser for ulike teknologiske parametere.
Introduksjon
Automatisering er bruken av et sett med verktøy som lar produksjonsprosesser utføres uten direkte deltakelse fra en person, men under hans kontroll. Automatisering av produksjonsprosesser fører til økt produksjon, reduserte kostnader og forbedret produktkvalitet, reduserer antall servicepersonell, øker påliteligheten og holdbarheten til maskiner, sparer materialer, forbedrer arbeidsforhold og sikkerhetstiltak.
automatisering og overvåking av deres handlinger. Hvis automatisering letter menneskelig fysisk arbeid, har automatisering som mål å legge til rette for mentalt arbeid også. Driften av automatiseringsutstyr krever høyt kvalifisert teknisk personell.
I dette tilfellet må produksjonen av termisk og elektrisk energi til enhver tid svare til forbruk (belastning). Nesten all drift ved termiske kraftverk er mekanisert, og forbigående prosesser i dem utvikler seg relativt raskt. Dette forklarer den høye utviklingen av automatisering innen termisk energi.
Automatisering av parametere gir betydelige fordeler:
1) sikrer en reduksjon i antall arbeidende personell, dvs. en økning i deres arbeidsproduktivitet,
3) øker nøyaktigheten av å opprettholde parametrene til den genererte dampen,
Automatisering av dampgeneratorer inkluderer automatisk regulering, fjernkontroll, teknologisk beskyttelse, termisk kontroll, teknologiske forriglinger og alarmer.
Automatisk regulering sikrer fremdriften av kontinuerlige prosesser i dampgeneratoren (vannforsyning, forbrenning, dampoveroppheting, etc.)
Fjernkontroll lar vaktpersonellet starte og stoppe dampgeneratorenheten, samt bytte og regulere dens mekanismer på avstand, fra konsollen der kontrollenhetene er plassert.
strømmer i en dampgeneratorinstallasjon, eller kobles til måleobjektet av servicepersonell eller en informasjonsdatamaskin. Termiske kontrollenheter er plassert på paneler og kontrollpaneler, så praktisk som mulig for observasjon og vedlikehold.
eliminere feiloperasjoner ved service på en dampgeneratorinstallasjon, sørg for at utstyret slås av i nødvendig rekkefølge i tilfelle en ulykke.
nødtilstand for dampgeneratoren og dens utstyr. Lyd- og lysalarm brukes.
Driften av kjeler må sikre pålitelig og effektiv produksjon av damp med de nødvendige parameterne og sikre arbeidsforhold for personell. For å oppfylle disse kravene, må driften utføres i strengt samsvar med lover, regler, normer og retningslinjer, spesielt i samsvar med "Regler for design og sikker drift av dampkjeler" til Gosgortekhnadzor, "Regler for teknisk drift". av kraftverk og nett», «Regler for teknisk drift av varmebrukende anlegg og varmenett».
En dampkjele er et kompleks av enheter designet for å produsere vanndamp. Dette komplekset består av en rekke varmevekslingsenheter som er koblet sammen og brukes til å overføre varme fra brennstoffforbrenningsprodukter til vann og damp. Den første energibæreren, hvis tilstedeværelse er nødvendig for dannelsen av damp fra vann, er drivstoff.
Hovedelementene i arbeidsprosessen som utføres i et kjeleanlegg er:
1) drivstoffforbrenningsprosess,
2) prosessen med varmeveksling mellom forbrenningsprodukter eller selve brennstoffet med vann,
3) fordampningsprosessen, bestående av oppvarming av vann, fordamping og oppvarming av den resulterende dampen.
Under drift dannes to strømmer med hverandre i kjeleenheter: strømmen av arbeidsfluidet og strømmen av kjølevæsken dannet i ovnen.
Som et resultat av denne interaksjonen oppnås damp med et gitt trykk og temperatur ved utgangen av objektet.
En av hovedoppgavene som oppstår under driften av en kjeleenhet er å sikre likhet mellom energien som produseres og forbrukes. På sin side er prosessene med dampdannelse og energioverføring i kjeleenheten unikt relatert til mengden stoff i strømmene til arbeidsvæsken og kjølevæsken.
Forbrenning av drivstoff er en kontinuerlig fysisk og kjemisk prosess. Den kjemiske siden av forbrenning er prosessen med oksidasjon av dets brennbare elementer med oksygen. passerer ved en viss temperatur og ledsaget av frigjøring av varme. Forbrenningsintensiteten, samt effektiviteten og stabiliteten til drivstoffforbrenningsprosessen, avhenger av metoden for tilførsel og fordeling av luft mellom drivstoffpartiklene. Konvensjonelt er drivstoffforbrenningsprosessen delt inn i tre stadier: tenning, forbrenning og etterforbrenning. Disse stadiene skjer vanligvis sekvensielt i tid og delvis overlapper hverandre.
Beregning av forbrenningsprosessen kommer vanligvis ned på å bestemme mengden luft per m3 som kreves for forbrenning av en enhetsmasse eller volum av brensel, mengden og sammensetningen av varmebalansen og å bestemme forbrenningstemperaturen.
Betydningen av varmeoverføring er varmeoverføringen av termisk energi som frigjøres under drivstoffforbrenning til vann, hvorfra det er nødvendig å skaffe damp, eller damp, hvis det er nødvendig å øke temperaturen over metningstemperaturen. Varmevekslingsprosessen i kjelen skjer gjennom vanngasstette varmeledende vegger kalt varmeflaten. Oppvarmingsflater er laget i form av rør. Inne i rørene er det en kontinuerlig sirkulasjon av vann, og utenfor vaskes de av varme røykgasser eller mottar termisk energi ved stråling. Dermed finner alle typer varmeoverføring sted i kjeleenheten: termisk ledningsevne, konveksjon og stråling. Følgelig er varmeoverflaten delt inn i konvektiv og stråling. Mengden varme som overføres gjennom en enhet oppvarmingsareal per tidsenhet kalles den termiske spenningen til varmeoverflaten. Størrelsen på spenningen er begrenset, for det første, av egenskapene til oppvarmingsoverflatematerialet, og for det andre av den maksimalt mulige intensiteten av varmeoverføring fra den varme kjølevæsken til overflaten, fra varmeoverflaten til den kalde kjølevæsken.
Intensiteten til varmeoverføringskoeffisienten er høyere, jo høyere temperaturforskjellen til kjølevæskene er, hastigheten på deres bevegelse i forhold til varmeoverflaten, og jo høyere overflatens renhet.
ligger i det faktum at individuelle molekyler av en væske som befinner seg på overflaten og har høye hastigheter, og derfor større kinetisk energi sammenlignet med andre molekyler, overvinner krafteffektene til nabomolekyler, skaper overflatespenning, flyr ut i det omkringliggende rommet. Med økende temperatur øker intensiteten av fordampningen. Den omvendte prosessen med fordamping kalles kondensering. Væsken som dannes under kondensering kalles kondensat. Den brukes til å kjøle ned metalloverflater i dampoverhetere.
Dampen som genereres i kjeleenheten er delt inn i mettet og overopphetet. Mettet damp deles igjen i tørr og våt. Siden termiske kraftverk krever overhetet damp, er det installert en overheter for å overhete den, der varmen som oppnås fra forbrenning av drivstoff og avgasser brukes til å overopphete dampen. Den resulterende overopphetede dampen ved temperatur T=540 C og trykk P=100 atm. går for teknologiske behov.
Driftsprinsippet til et kjeleanlegg er å overføre varmen som genereres under brennstoffforbrenning til vann og damp. I samsvar med dette er hovedelementene i kjeleinstallasjoner kjeleenheten og forbrenningsanordningen. Forbrenningsanordningen betjener drivstoffet på den mest økonomiske måten og omdanner drivstoffets kjemiske energi til varme. Kjeleenheten er en varmeveksleranordning der varme overføres fra brennstoffets forbrenningsprodukter til vann og damp. Dampkjeler produserer mettet damp. Imidlertid, under transport over lange avstander og bruk for teknologiske behov, så vel som ved termiske kraftverk, må dampen overopphetes, siden i mettet tilstand, etter avkjøling, begynner den umiddelbart å kondensere. Kjelen inkluderer: en brannboks, en overheter, en vannøkonomisator, en luftvarmer, foring, en ramme med trapper og plattformer, samt beslag og beslag. Hjelpeutstyr inkluderer: trekk- og mateutstyr, vannbehandlingsutstyr, drivstoffforsyning, samt instrumenterings- og automasjonssystemer. Kjelinstallasjonen inkluderer også:
1. Tanker for oppsamling av kondensat.
2. Kjemiske vannbehandlingsanlegg.
3. Avluftere for fjerning av luft fra kjemisk renset vann.
4. Fôrpumper for tilførsel av fôrvann.
5. Installasjoner for å redusere gasstrykket.
6. Vifter for tilførsel av luft til brennerne.
Røykgasser for fjerning av røykgasser fra ovner. La oss vurdere prosessen med å produsere damp med gitte parametere i et kjelehus som kjører på gassdrivstoff. Gass fra gassdistribusjonspunktet kommer inn i kjeleovnen, hvor den brenner, og frigjør en passende mengde varme. Luften som kreves for forbrenning av drivstoff tvinges av en vifte inn i luftvarmeren som er plassert i kjelens siste gasskanal. For å forbedre drivstoffforbrenningsprosessen og øke effektiviteten til kjelen, kan luften forvarmes av røykgasser og en luftvarmer før den tilføres brannkammeret. Luftvarmeren, som oppfatter varmen fra eksosgassene og overfører den til luften, reduserer for det første varmetapet med eksosgassene, og for det andre forbedrer forholdene for drivstoffforbrenning ved å tilføre oppvarmet luft til kjeleovnen. Dette øker forbrenningstemperaturen og effektiviteten til installasjonen. En del av varmen i brennkammeret overføres til kjelens fordampningsoverflate - skjermen som dekker brannkammerets vegger. Røykgassene, som har avgitt en del av varmen til strålingsvarmeflatene i brennkammeret, kommer inn i den konvektive varmeoverflaten, avkjøles og fjernes gjennom skorsteinen til atmosfæren ved hjelp av en røykavtrekk. Vann som kontinuerlig sirkulerer i silen danner en damp-vannblanding, som slippes ut i kjeletrommelen. I trommelen skilles damp fra vann - den såkalte mettede dampen oppnås, som kommer inn i hoveddampledningen. Røykgassene som forlater ovnen vasker spiraløkonomisatoren, der fødevannet varmes opp. Oppvarming av vann i en economizer er tilrådelig med tanke på drivstofføkonomi. En dampkjele er en enhet som fungerer under vanskelige forhold - ved høye temperaturer i ovnen og betydelig damptrykk. Brudd på normal driftsmodus for kjeleinstallasjonen kan forårsake en ulykke. Derfor er hver kjeleinstallasjon utstyrt med en rekke enheter som gir en kommando om å stoppe tilførselen av drivstoff til kjelebrennerne under følgende forhold:
1. Når trykket i kjelen øker utover den tillatte grensen;
2. Når vannstanden i kjelen synker;
3. Når trykket i drivstofftilførselsledningen til kjelebrennerne synker eller øker;
4. Når lufttrykket i brennerne synker;
For å kontrollere utstyret og overvåke dets drift, er kjelerommet utstyrt med instrumentering og automatiseringsenheter.
1. Redusere trykket på gass som kommer fra den hydrauliske fraktureringen;
2. Redusere vakuumet i kjeleovnen;
3. Økning av damptrykket i kjeletrommelen;
5. Slukking av fakkelen i ovnen.
3. Valg av midler for måling av teknologiske parametere og deres komparative egenskaper
3. 1 Valg og begrunnelse av kontrollparametere
Valget av kontrollerte parametere sikrer at man får den mest komplette måleinformasjonen om den teknologiske prosessen og driften av utstyret. Temperatur og trykk er underlagt kontroll.
4. Valg av overvåkings- og kontrollparametere
Kontrollsystemet skal sikre oppnåelse av kontrollmålet på grunn av den spesifiserte nøyaktigheten av teknologiske forskrifter under alle produksjonsforhold, samtidig som pålitelig og problemfri drift av utstyret, eksplosjons- og brannfarekrav overholdes.
Formålet med strømforbruksstyring er å: redusere spesifikke strømkostnader for produksjon; rasjonell bruk av elektrisitet av teknologiske tjenester til avdelinger; riktig planlegging av strømforbruk; kontroll av forbruk og spesifikt strømforbruk per produksjonsenhet i sanntid.
Hovedoppgaven med å utvikle et kontrollsystem er valg av parametere involvert i kontroll, det vil si de parameterne som må overvåkes, reguleres og ved å analysere endringen i verdiene som det er mulig å bestemme pre-nødtilstanden til av det teknologiske kontrollobjektet (TOU).
Parametrene som er underlagt kontroll er de hvis verdier brukes til å utføre operasjonell kontroll av den teknologiske prosessen (TP), samt start og stopp av teknologiske enheter.
4.1 Trykkmåling
trykk- og vakuummålere; trykkmålere (for måling av små (opptil 5000 Pa) overtrykk); trekkmeter (for måling av små (opptil hundrevis av Pa) vakuum); skyvekraftmålere; differensialtrykkmålere (for måling av trykkforskjeller); barometre (for måling av atmosfærisk trykk). I henhold til operasjonsprinsippet skilles følgende instrumenter for måling av trykk ut: væske, fjær, stempel, elektrisk og radioaktivt.
For måling av gass og lufttrykk opp til 500 mm vann. Kunst. (500 kgf/m2) bruk en U-formet væsketrykkmåler i glass. Trykkmåleren er et U-formet glassrør festet til et trepanel (metall) som har en skala markert i millimeter. De vanligste trykkmålerne har skalaer på 0-100, 0-250 og 0-640 mm. Trykkverdien er lik summen av høydene til væskenivåene senket under og hevet over null.
I praksis brukes noen ganger trykkmålere med dobbel skala, der divisjonsverdien halveres og tallene fra null opp og ned går med et intervall på 20: 0-20-40-60 osv. i dette tilfellet er det er det ikke nødvendig å indikere høydene på væskenivåene , det er nok å måle trykkmåleravlesningene på nivået til en bøy av glassrøret. Måling av små trykk eller vakuum opp til 25 mm vann. Kunst. (250 Pa) enkeltrørs- eller U-formede væsketrykkmålere fører til store feil ved avlesning av måleresultater. For å øke målestokken til en enkeltrørs trykkmåler, vippes røret. TNZh væsketrekkstrykkmålere fungerer på dette prinsippet, som er fylt med alkohol med en tetthet på r = 0,85 g/cm3. i dem presses væske ut av en glassbeholder inn i et skrånende rør som det er en skala gradert i mm vann. Kunst. Ved måling av vakuum kobles pulsen til en armatur som er koblet til et skrårør, og ved trykkmåling kobles den til en armatur som er koblet til et glasskar. Fjærtrykksmålere. For å måle trykk fra 0,6 til 1600 kgf/cm2 brukes fjærtrykksmålere. Arbeidselementet til trykkmåleren er et buet rør med ellipseformet eller ovalt tverrsnitt, som er deformert under påvirkning av trykk. Den ene enden av røret er forseglet, og den andre er koblet til en beslag som er koblet til mediet som måles. Den lukkede enden av røret er forbundet gjennom en stang til girsektoren og det sentrale tannhjulet, på hvis akse en pil er montert.
Trykkmåleren er koblet til kjelen gjennom et hevertrør der damp kondenseres eller vann avkjøles og trykk overføres gjennom det avkjølte vannet, noe som forhindrer skade på mekanismen fra den termiske virkningen av damp eller varmt vann, og trykkmåleren er også beskyttet mot vannslag.
I denne prosessen er det tilrådelig å bruke en Metran-55 trykksensor. Den valgte sensoren er ideell for å måle flyten av væske, gass, damp. Denne sensoren har de nødvendige målegrensene - min. 0-0. 06 MPa til maks. 0-100 MPa. Gir den nødvendige nøyaktigheten på 0,25 %. Det er også veldig viktig at denne sensoren har en eksplosjonssikker design, utgangssignalet er enhetlig - 4 -20 mA, noe som er praktisk når du kobler til en sekundær enhet siden den ikke krever ekstra installasjon av en utgangssignalomformer. Sensoren har følgende fordeler: 10:1 rekonfigureringsområde, kontinuerlig selvdiagnose, innebygd radiointerferensfilter. Mikroprosessorelektronikk, muligheten til å enkelt og bekvemt konfigurere parametere med 2 knapper.
Det målte trykket tilføres sensorens arbeidshulrom og virker direkte på målemembranen til strain gauge-transduseren og får den til å bøye seg.
Det følsomme elementet er en enkeltkrystall safirplate med silisiumfilmstøyningsmålere. Koblet til metallplaten til strain gauge-transduseren. Strekkmålerne er koblet i en brokrets. Deformasjon av målemembranen fører til en proporsjonal endring i motstanden til strekkmåleren og ubalanse i brokretsen. Det elektriske signalet fra utgangen til sensorbrokretsen går inn i den elektroniske enheten, hvor det konverteres til et enhetlig strømsignal.
Sensoren har to driftsmoduser:
Trykkmålingsmodus; - modus for innstilling og overvåking av måleparametere.
I trykkmålingsmodus gir sensorene konstant overvåking av driften og genererer i tilfelle feil en melding i form av en reduksjon i utgangssignalet under grensen.
4.2 Temperaturmåling
En av parameterne som ikke bare må overvåkes, men også signaliseres som maksimalt tillatt verdi, er temperatur.
motstandstermometre og strålingspyrometre.
I kjelerom brukes instrumenter for å måle temperatur, hvis driftsprinsipp er basert på egenskapene som vises av stoffer ved oppvarming: Endring i volum - ekspansjonstermometre; Trykkendring – manometriske termometre; Fremveksten av termoEMF - termoelektriske pyrometre;
Endringer i elektrisk motstand - motstandstermometre.
utvidelser brukes for lokale temperaturmålinger fra -190 til +6000C. De viktigste fordelene med disse termometrene er enkelhet, lave kostnader og nøyaktighet. Disse instrumentene brukes ofte som referanseinstrumenter. Ulemper - umulighet for reparasjon, mangel på automatisk opptak og evnen til å overføre avlesninger over en avstand. Målegrensene for bimetalliske og dilatometriske termometre er fra – 150 til +700 0С, feil 1-2%. Oftest brukes de som sensorer for automatiske kontrollsystemer.
Manometriske termometre. Brukes til fjernmåling av temperatur. Prinsippet for deres drift er basert på å endre trykket til væsker, gass eller damp i et lukket volum avhengig av temperatur.
Type arbeidsstoff bestemmer typen manometrisk termometer:
Gass – med inert gass (nitrogen, etc.)
Fordelen deres er enkel design og vedlikehold, muligheten for fjernmåling og automatisk registrering av avlesninger. Andre fordeler inkluderer deres eksplosjonssikkerhet og ufølsomhet for eksterne magnetiske og elektriske felt. Ulemper er lav nøyaktighet, betydelig treghet og relativt kort avstand for fjernoverføring av avlesninger.
Termoelektrisk pyrometer. Den brukes til å måle temperaturer opp til 16000C, samt overføre avlesninger til et varmeskjold og består av et termoelement, tilkoblingsledninger og en måleenhet.
Et termoelement er en forbindelse av to ledere (termoelektroder) laget av forskjellige metaller (platina, kobber) eller legeringer (chromel, copel, platina-rhodium), isolert fra hverandre av porselensperler eller -rør. Noen ender av termoelektrodene er loddet sammen, og danner et varmt kryss, mens de andre forblir frie.
For enkel bruk er termoelementet plassert i et stål-, kobber- eller kvartsrør.
Når det varme krysset varmes opp, genereres en termoelektromotorisk kraft, hvis størrelse avhenger av temperaturen til det varme krysset og materialet og materialet til termoelektrodene.
elektrisk motstand til ledere eller halvledere når temperaturen endres. Motstandstermiske omformere: platina (RTC) brukes til langtidsmålinger i området fra 0 til +650 0C; kobber (TCM) for måling av temperaturer i området fra –200 til +200 0С. Automatiske elektroniske balanserte broer med en nøyaktighetsklasse på 0,25 til 0,5 brukes som sekundære enheter. Halvledermotstandstermometre (termistorer) er laget av oksider av forskjellige metaller med tilsetningsstoffer. De mest brukte er kobolt-mangan (CMT) og kobber-mangan (MMT) halvledere, som brukes til å måle temperaturer i området fra – 90 til +300 0C. I motsetning til ledere, avtar motstanden til termistorer eksponentielt med økende temperatur, noe som gjør dem svært følsomme. Imidlertid er det nesten umulig å produsere termistorer med strengt identiske egenskaper, så de kalibreres individuelt. Motstandstermiske omformere, komplett med automatiske elektroniske balanserte broer, lar deg måle og registrere temperatur med høy nøyaktighet, samt overføre informasjon over lange avstander De mest brukte primære måleomformere til slike termometre er for tiden: platina-rhodium - platina (. TPP) omformere med målegrenser fra – 20 til + 1300 0С; chromel-copel (TCA) omformere med målegrenser fra – 50 til + 600 0С og chromel-alumel (TCA) omformere med målegrenser fra – 50 til + 1000 0С. For korttidsmålinger kan øvre temperaturgrense for TXK-omformeren økes med 200 0C, og for TPP- og TXA-omformere med 300 0C. For å måle temperatur på rørledninger og på kjeler, bestemte jeg meg for å velge termoelektriske omformere av TXA-typen - valget av disse omformere skyldes det faktum at i måleområdet fra –50 til +600 0C har den en høyere følsomhet enn TXA-omformer. Hovedegenskapene til den termoelektriske omformeren type THK - 251 produsert av CJSC PG "Metran":
· Formål: for måling av temperaturer på gassformige og flytende medier;
· Område for målte temperaturer: fra – 40 til +600 0С;
· Lengden på monteringsdelen til omformeren er 320 mm;
· Beskyttende dekselmateriale; rustfritt stål, klasse 12Х18Н10Т, og diameteren er 10 mm;
· Gjennomsnittlig levetid på minst 2 år;
· Føleelement: termoelementkabel KTMS-HK TU16-505. 757-75;
4.3 Nivåmåling
Nivået er høyden på fylling av et teknologisk apparat med et arbeidsmedium - flytende eller granulært fast stoff. Nivået på arbeidsmiljøet er en teknologisk parameter, informasjon om hvilken er nødvendig for å kontrollere driftsmodusen til det teknologiske apparatet, og i noen tilfeller for å kontrollere produksjonsprosessen.
Ved å måle nivået kan du få informasjon om væskemassen i tanken. Nivå måles i lengdeenheter. Måleinstrumentene kalles nivåmålere.
Det finnes nivåmålere designet for å måle nivået på arbeidsmiljøet; måling av væskemassen i et teknologisk apparat; signalisering av grenseverdier for nivået på arbeidsmiljøet - nivåbrytere.
Basert på måleområdet er nivåmålere delt inn i brede og smale områder. Nivåmålere med bred rekkevidde (med målegrenser på 0,5 - 20 m) er designet for lagerregnskapsoperasjoner, og nivåmålere med smalt område (målegrenser på (0÷ ±100) mm eller (0÷ ±450) mm) brukes vanligvis i automatiske kontrollsystemer.
For tiden utføres nivåmåling i mange bransjer av nivåmålere med ulike driftsprinsipper, hvorav flyte, bøye, hydrostatiske, elektriske, ultralyd og radioisotop er utbredt. Visuelle måleinstrumenter brukes også.
Indikator- eller nivåglass er laget i form av ett eller flere kamre med flate glass koblet til apparatet. Driftsprinsippet er basert på egenskapen til kommuniserende fartøy. Brukes til måling på lokalt nivå. Lengden på glasset overstiger ikke 1500 mm. Fordelene inkluderer enkelhet, høy nøyaktighet: ulemper - skjørhet, manglende evne til å overføre avlesninger over en avstand.
Ved beregning av flottørnivåmålere velges designparametere for flottøren som sikrer likevektstilstanden til "float-motweight"-systemet bare ved en viss nedsenkingsdybde av flottøren. Hvis vi neglisjerer tyngdekraften til kabelen og friksjonen i rullene, er likevektstilstanden til flyte-motvektsystemet beskrevet av ligningen
hvor Gr, Gп – tyngdekraften til motvekten og flyten; S - flyteområde; h1 - nedsenkingsdybde for flyte; pl er tettheten til væsken.
En økning i væskenivået endrer nedsenkingsdybden til flottøren og en ekstra flytekraft virker på den.
Fordelen med disse nivåmålerne er deres enkelhet, ganske høye målenøyaktighet, evnen til å sende over en avstand og evnen til å jobbe med aggressive væsker. En betydelig ulempe er at et viskøst stoff fester seg til flottøren, noe som påvirker målefeilen.
Prinsippet for drift av kapasitive nivåmålere er basert på endringen i kapasitansen til omformeren på grunn av endringer i nivået til det kontrollerte miljøet. Målegrensene for disse nivåmålerne er fra 0 til 5 meter, feilen er ikke mer enn 2,5 %. Informasjon kan overføres over en avstand. Ulempen med denne metoden er manglende evne til å arbeide med viskøse og krystalliserende væsker.
Driftsprinsippet til hydrostatiske nivåmålere er basert på å måle trykket som skapes av en væskekolonne. Hydrostatisk trykk måles:
· en trykkmåler koblet til en høyde som tilsvarer den nedre grenseverdien for nivået;
· ved å måle trykket på gass som pumpes gjennom et rør senket ned i væsken som fyller tanken med en fast avstand.
I vårt tilfelle er de best egnede vannindikatorer med rundt og flatt glass, senket nivåindikatorer og vannprøvekraner. Vannindikatorer med rundt glass er installert på kjeler og tanker med et trykk på opptil 0,7 kgf/cm2. glasshøyde kan være fra 200 til 1500 mm, diameter - 8 -20 mm, glasstykkelse 2,5-3,5 mm. Flatt glass kan være glatt eller rillet. Klinger glass har vertikale prismatiske riller på innsiden og er polert på utsiden. I slike glass virker vann mørkt og damp virker lys. Hvis kranene til vannindikatoren ikke er skitne under drift av dampkjelen, svinger vannnivået i den litt.
4.4 Strømningsmåling
En av de viktigste parametrene for teknologiske prosesser er strømningshastigheten til stoffer som strømmer gjennom rørledninger. Midlene som måler forbruk og mengde av stoffer under vareregnskapsoperasjoner er underlagt høye krav til nøyaktighet.
La oss vurdere hovedtypene strømningsmålere: flowmålere med variabel trykkdifferanse, strømningsmålere med konstant differensialtrykk, turtallsmålere, strømningsmålere for hastighetstrykk, elektromagnetiske (induksjon) strømningsmålere, ultralyd.
Et av de vanligste prinsippene for å måle strømmen av væsker, gasser og damp er variabelt trykkprinsippet.
Driftsprinsippet for konstant differensialtrykkstrømningsmålere er basert på vertikal bevegelse av føleelementet avhengig av stoffets strømningshastighet, mens strømningsarealet endres slik at trykkfallet over følerelementet forblir konstant. Hovedbetingelsen for korrekt avlesning er strengt vertikal installasjon av rotameteret.
Strømningsmålere. Strømningsmålere tilhører en stor gruppe strømningsmålere, også kalt konstant differensialtrykkstrømningsmålere. I disse strømningsmålerne oppfatter et strømlinjeformet legeme en kraftvirkning fra den motgående strømmen, som når strømningshastigheten øker, øker og beveger det strømlinjeformede legeme, som et resultat av at den bevegelige kraften avtar og igjen balanseres av den motstående kraften. Den motvirkende kraften er vekten av det strømlinjeformede legemet når strømmen beveger seg vertikalt fra bunn til topp, eller kraften til den motvirkende fjæren i tilfelle av en vilkårlig strømningsretning. Utgangssignalet til strømningstransduserne som vurderes er bevegelsen til den strømlinjeformede kroppen. For å måle strømmen av gasser og væsker på prosessstrømmer, brukes rotametre, utstyrt med konverteringselementer med et elektrisk eller pneumatisk utgangssignal.
Væske strømmer ut av karet gjennom et hull i bunnen eller sideveggen. Beholdere for mottak av væske er laget sylindriske eller rektangulære.
en tynn skive (skive) med et sylindrisk hull, hvis senter sammenfaller med midten av tverrsnittet av rørledningen, enheten som måler trykkforskjellen og tilkoblingsrør. Summeringsanordningen bestemmer strømningshastigheten til mediet basert på rotasjonshastigheten til pumpehjulet eller rotoren installert i huset.
For å måle gass- og dampstrøm, valgte jeg en Rosemount 8800DR smart virvelstrømningsmåler med innebygde koniske adaptere, som reduserer installasjonskostnadene med 50 %. Driftsprinsippet til en virvelstrømmåler er basert på å bestemme frekvensen av virvler som dannes i strømmen av det målte mediet når det strømmer rundt et legeme med en spesiell form. Virvelfrekvensen er proporsjonal med volumstrømmen. Den er egnet for å måle flyten av væske, damp og gass. For digital og pulsutgang er den grunnleggende tillatte feilgrensen ±0. 65 %, og for strøm i tillegg ±0. 025 %, utgangssignal 4 - 20 mA. Fordelene med denne sensoren inkluderer en ikke-tilstoppende design, fravær av impulslinjer og tetninger øker påliteligheten, økt motstand mot vibrasjoner, muligheten til å erstatte sensorer uten å stoppe prosessen, og kort responstid. Mulighet for å simulere verifisering det er ikke nødvendig å begrense rørledningen under drift. A-100 kan brukes som en sekundær enhet. For å måle vannføring bruker vi en korrelasjonsvannstrømsensor DRK-4. Sensoren er designet for å måle strømning og volum av vann i fullstendig fylte rørledninger. Hovedfordeler:
· mangel på strømningsmotstand og trykktap;
· mulighet for å montere primære transdusere på rørledningen i en hvilken som helst orientering i forhold til dens akse;
· korrigering av avlesninger tar hensyn til unøyaktighet ved installasjon av primære transdusere;
· sølfri, simuleringsverifiseringsmetode;
· intercheck-intervall – 4 år;
· enhetlig strømsignal 0-5,4-20 mA;
· selvdiagnose;
temperaturen på flytende drivstoff i den felles trykkledningen; damptrykk i ledningen for sprøyting av flytende drivstoff; trykk av flytende eller gassformig drivstoff i vanlige trykkledninger; forbruk av flytende eller gassformig brensel i fyrrommet som helhet. Fyrrommet må også sørge for registrering av følgende parametere: temperaturen på overopphetet damp beregnet på teknologiske behov; vanntemperatur i tilførselsrørledningene til varmenettet og varmtvannsforsyningen, samt i hver returrørledning; damptrykk i forsyningsmanifolden; vanntrykk i returrørledningen til varmenettet; dampstrøm i forsyningsmanifolden; vannstrøm i hver forsyningsrørledning til varmenettet og varmtvannsforsyningen; vannforbruk som brukes til å lade opp varmenettet. Avlufter-fôringsinstallasjoner er utstyrt med indikasjonsinstrumenter for måling av: vanntemperatur i lagrings- og fôringstanker eller i tilsvarende rørledninger; damptrykk i avluftere; mate vanntrykk i hver linje; vanntrykk i suge- og trykkrørene til matepumper; vannstand i batteri og fôrtanker.
| Kontrollert parameter | Tilgjengelighet av indikeringsanordninger på kjeler | |||
| <0,07 | >0,07 | <115 | >115 | |
|
4. Røykgasstemperatur bak kjelen 6. Damptrykk i kjeletrommelen 7. Damp (vann) trykk etter overheteren (etter kjelen) 8. Damptrykk tilført brennoljesprøyting 9. Vanntrykk ved kjeleinntaket 11. Lufttrykk etter vifte 12. Lufttrykk foran brennerne (etter kontrollspjeldene) 15. Støvsug foran røykeksosventilen eller i røykrøret 16. Støvsug før og bak halevarmeflatene 18. Vannstrøm gjennom kjelen (for kjeler med en kapasitet på mer enn 11,6 MW (10 Gcal/h)) 19. Nivå i kjelevalset |
||||
*For kjeler med kapasitet under 0,55 kg/s (2 t/t) – trykk i felles tilførselsledning 6. Grunnleggende informasjon om drivstoff.
Drivstoff refererer til brennbare stoffer som brennes for å produsere varme. I henhold til den fysiske tilstanden er drivstoff delt inn i fast, flytende og gassformig. Gassformige gasser inkluderer naturgass, samt ulike industrielle gasser: masovn, koksovn, generator og andre. Drivstoff av høy kvalitet inkluderer kull, antrasitt, flytende drivstoff og naturgass. Alle typer drivstoff består av brennbare og ikke-brennbare deler. Den brennbare delen av drivstoffet inkluderer: karbon C, hydrogen H2, svovel S. Den ikke-brennbare delen inkluderer: oksygen O2, nitrogen N2, fuktighet W og aske A. Brennstoffet er preget av arbeidende, tørre og brennbare masser. Gassdrivstoff er mest praktisk for å blande det med luft, noe som er nødvendig for forbrenning, siden drivstoff og luft er i samme aggregeringstilstand.
5. Fysisk-kjemiske egenskaper til naturgasser
Naturgasser er fargeløse, luktfrie og smakløse. De viktigste indikatorene for brennbare gasser som brukes i kjelehus: sammensetning, brennverdi, tetthet, forbrennings- og antennelsestemperatur, eksplosjonsgrenser og flammeutbredelseshastighet. Naturgasser fra rene gassfelt består hovedsakelig av metan (82-98%) og andre tyngre hydrokarboner. Sammensetningen av ethvert gassformig drivstoff inkluderer brennbare og ikke-brennbare stoffer. Brennbare stoffer inkluderer: hydrogen (H2), hydrokarboner (CmHn), hydrogensulfid (H2S), karbonmonoksid (CO2), ikke-brennbare inkluderer karbondioksid (CO2), oksygen (O2), nitrogen (N2) og vanndamp (H2O) ). Forbrenningsvarme - mengden varme som frigjøres under fullstendig forbrenning av 1m3 gass, målt i kcal/m3 eller kJ/m3. Det skilles mellom høyeste brennverdi Qвc, når det tas hensyn til varmen som frigjøres under kondensering av vanndamp som er i røykgassene, og den laveste brennverdien Qнc, når denne varmen ikke tas med. Ved utførelse av beregninger brukes vanligvis Qwc, siden temperaturen på røykgassene er slik at kondensering av vanndamp fra forbrenningsprodukter ikke oppstår. Tettheten til et gassformig stoff bestemmes av forholdet mellom massen av stoffet og volumet. Tetthetsenhet kg/m3. Forholdet mellom tettheten til et gassformig stoff og luftens tetthet under de samme forholdene (trykk og temperatur) kalles den relative gasstettheten p®. Gasstetthet pr= 0,73 - 0,85 kg/m3 (pо = 0,57-0,66) Forbrenningstemperaturen er den maksimale temperaturen som kan oppnås ved fullstendig forbrenning av gassen, dersom luftmengden som kreves for forbrenningen, samsvarer nøyaktig med kjemiske forbrenningsformler, og starttemperaturen for gass og luft er 0 °C, og denne temperaturen kalles drivstoffets varmeeffekt. Forbrenningstemperaturen til individuelle gasser er 2000-2100 o C. Den faktiske forbrenningstemperaturen i kjeleovner er mye lavere, 1100-1600 o C og avhenger av forbrenningsforholdene. Antennelsestemperaturen er temperaturen ved hvilken drivstoffforbrenningen begynner uten påvirkning av en tennkilde er den 645-700 o C. Eksplosjonsgrenser. En gass-luftblanding som inneholder opptil 5 % gass, brenner ikke; fra 5 til 15% - eksploderer; mer enn 15 % - brenner når luft tilføres. Flammeutbredelseshastighet for naturgass er 0,67 m/s (metan CH4). Bruk av naturgass krever spesielle forholdsregler, siden den kan lekke gjennom lekkasjer ved krysset mellom gassrørledningen og gassfittings. Tilstedeværelsen av mer enn 20% av gassen i et rom forårsaker kvelning i et lukket volum på 5 til 15% kan føre til en eksplosjon av gass-luftblandingen, karbonmonoksid CO frigjøres , selv ved lave konsentrasjoner, har en giftig effekt på menneskekroppen.
6. Beskrivelse av det automatiske kontrollskjemaet for prosessparametere
6. 1 Funksjonsskjema for automatisk kontroll av prosessparametere
Prinsippet for å konstruere et kontrollsystem for denne prosessen er to-nivå. Det første nivået består av enheter plassert lokalt, det andre nivået består av enheter som er plassert på operatørpanelet.
Tabell 2.
Navn og tekniske egenskaper for utstyr og materialer. Produsent |
Type, utstyrsmerke. Betegnelse Dokument- og spørreskjemanummer | Enhet målinger |
Mengde |
|
| Temperaturovervåking av rørledningen | ||||
| 1a | Gasstemperatur i rørledningen Termoelektrisk omformer |
TKhK-251-02-320-2-I-1-N10-TB-T6-U1. 1-PG |
PC. | 1 |
| 1b | Sekundær indikerende opptaksenhet, hastighet 5s, tid på en omdreining 8t | DISK250-4131 | PC. | 1 |
| 2a |
PG "Metran", Chelyabinsk |
TSM254-02-500-V-4-1- |
PC. | 1 |
| 2b | PC. | 1 | ||
| 2v | PRB-2M | PC. | 1 | |
| 2g | Aktuator, strømforsyning 220V, frekvens 50Hz | MEO-40/25-0,25 | 1 | |
| 3a | Kobbermotstand termoelement nominell statisk karakteristikk 100M |
TSM254-02-500-V-4-1- TU 422700-001-54904815-01 |
1 | |
| 3b | Elektromagnetisk omformer, strømningshastighet 5 l/min, utgangssignal 20-100 kPa | EPP | 1 | |
| 3v | 1 | |||
| 3g | PR 3. 31-M1 | 1 | ||
| 3D | Aktuator, nominelt trykk 1,6 MPa | 25.30 nzh | 1 | |
| Strømningskontroll i rørledningen | ||||
| 4a | Kammermembran, nominelt trykk 1,6 MPa | DK 16-200 | 1 | |
| 4b | Differensialomformer, feil 0,5 %, målegrense 0,25 MPa | Sapphire 22DD-2450 | 1 | |
| 4v | Sekundær indikerende opptaksenhet. Hastighet 5s, tid på en omdreining 8 timer. | DISC 250-4131 | 1 | |
| Flytkontroll | ||||
| 5a | IR-61 | 1 | ||
| 5 B |
PG "Metran", Chelyabinsk Opptaker, 2-kanals, skala i prosent. Cl. t. 0,5, hastighet 1s. |
Rosemount 8800DR A100-BBD,04. 2, TU 311--00226253. 033-93 |
1 | |
| 5v | Kontaktløs reversibel starter, diskret inngangssignal 24V, strømforsyning 220V, 50Hz | PBR-2M | 1 | |
| 5g | Aktuator, strømforsyning 220V, frekvens 50Hz | 1 | ||
| Nivåkontroll | ||||
| 6a | Nivåmåler, øvre målgrense 6m, maksimalt tillatt overtrykk 4 MPa, tilførselstrykk 0,14 MPa, utgangs pneumatisk signal 0,08 MPa | UB-PV | 1 | |
| 6b | Trykkmåler, strømforsyning 220V, effekt 10 W | EKM-1U | 1 | |
| 6v | Sekundært pneumatisk indikerings- og opptaksinstrument, med kontrollstasjon. Luftforbruk 600 l/t | PV 10. 1E | 1 | |
| 6g | 25.30 nzh | 1 | ||
| Trykkmåling |
7. Grunnleggende prinsipper for automatisering av kjeleanlegg
Omfanget av kjeavhenger av typen kjeler som er installert i kjelerommet, samt tilstedeværelsen av spesifikt hjelpeutstyr i sammensetningen. Kjelinstallasjoner er utstyrt med følgende systemer: automatisk styring, sikkerhetsautomatisering, termisk styring, alarm og elektrisk driftstyring. Automatiske kontrollsystemer. Hovedtypene ACP av kjeleinstallasjoner: for kjeler - regulering av forbrennings- og kraftprosesser; for avluftere – regulering av vannstand og damptrykk. Automatisk kontroll av forbrenningsprosesser bør gis for alle kjeler som kjører på flytende eller gassformig brensel. Ved bruk av fast brensel er ACP for forbrenningsprosesser gitt i tilfeller av installasjon av mekaniserte forbrenningsenheter.
ASR-drivstoff leveres ikke.
Det anbefales å installere strømregulatorer på alle dampkjeler. For kjeleinstallasjoner som opererer på flytende brensel, er det nødvendig å gi en ACS for drivstofftemperatur og trykk. Kjeler med en dampoverhetingstemperatur på 400 0C og over skal være utstyrt med en ASD for overhetet damptemperatur. Sikkerhetsautomatisering. Automatiske sikkerhetssystemer for gass- og flytende brenselkjeler bør leveres. Disse systemene sørger for at drivstofftilførselen stoppes i nødssituasjoner.
Tabell 3.
| Parameteravvik | Stoppe drivstofftilførselen til kjeler | |||
| Damp med damptrykk piz, MPa | Varmt vann med vanntemperatur, 0C | |||
| <0,07 | >0,07 | <115 | >115 | |
1. Økning av damptrykket i kjeletrommelen 2. Øke vanntemperaturen bak kjelen 3. Reduksjon i lufttrykk 4. Redusere gasstrykket 5. Økende gasstrykk 6. Redusere vanntrykket bak kjelen 7. Redusere vakuumet i ovnen 8. Senke eller heve nivået i kjeletrommelen 9. Redusere vannforbruk gjennom kjelen 10. Slukking av brenneren i kjeleovnen 11. Feil på automatisk sikkerhetsutstyr |
||||
Konklusjon
I løpet av kursprosjektet ble det tilegnet praktiske ferdigheter i å analysere den teknologiske prosessen, velge automatiske kontrollmidler i henhold til de tildelte oppgavene, beregne målekretser for instrumenter og kontrollmidler. Vi tilegnet oss også ferdigheter i å designe et automatisk kontrollsystem for prosessparametere.
Litteratur
1. A. S. Boronikhin Yu S. Grizak "Grunnleggende for produksjonsautomatisering og instrumentering ved bedrifter i byggematerialeindustrien" M. Stroyizdat 1974 312s.
2. V. M. Tarasyuk "Drift av kjeler", en praktisk veiledning for fyrromsoperatører; redigert av B. A. Sokolov. – M.: ENAS, 2010. – 272 s.
3. V. V. Shuvalov, V. A. Golubyatnikov “Automasjon av produksjonsprosesser i kjemisk industri: Lærebok. For tekniske skoler. – 2. utg. omarbeidet og tillegg - M.: Kjemi, 1985. - 352 s. jeg vil.
4. Makarenko V. G., Dolgov K. V. Tekniske mål og instrumenter: Retningslinjer for kursdesign. Sør -Rus. stat tech. univ. Novocherkassk: SRSTU, 2002. – 27 s.