Дипломная работа: Автоматизация узла получения оксиэтилированных алкилфенолов

Существующая система блокировок и защит достаточно эффективна, но приводит к немедленному останову и невозможности быстрого пуска.

Используется большое количество ручного дистанционного управления.

Проблемы возникают с устаревшими вторичными приборами КИП:

– низкие метрологические характеристики;

– истекший срок службы;

– механический износ подвижных частей.

Существующая система автоматизации не реализует функции верхних уровней управления, слабо используется многосвязное управление, что приводит к большому участию оперативного персонала, склонному к субъективным ошибкам. Не используются компенсации возмущений на входах и выходах объектов регулирования.

Некоторые параметры контроля и регулирования, выбраны таким образом, что не всегда обеспечивается качественное управление процессом. Это, прежде всего, объясняется недостаточным уровнем технических средств и построением системы управления на базе релейных схем.

Отсутствие приборов качественного анализа, а точнее сказать невозможность их использования, вследствие их износа и невозможностью правильной работы, привело к большому запаздыванию внесения регулирующих воздействий и пересмотру уставок регулирования. Это привело к снижению оперативности в управлении качеством.

Вследствие частых отказов и нестабильной работы оборудования в последнее время часто возникает потеря важных технологических и технико-экономических показателей, снизилась надёжность системы управления, что в конечном итоге может привести к инцидентам и авариям.

2.3 Выводы по необходимости модернизации системы

После анализа существующей системы управления на производстве приходим к следующим результатам:

- настоящая система управления не удовлетворяет нормам и требованиям, предъявляемым к современным производствам, управлению и эксплуатации;

- в результате физической и моральной изношенности оборудования невозможно дальнейшее наращивание производства, улучшения качества выпускаемой продукции;

- в соответствии с возрастающей потребностью предприятия в оперативной информации, появилась необходимость создания информационной сети, связывающей все подразделения ОАО «НКНХ»;

- настоящая система управления не способна вести чёткий контроль расхода сырья и материалов, а также экономить энергоресурсы.

Основным направлением модернизации существующей САУ является модернизация схемных методов регулирования, использование приборов электрической системы, имеющих малую погрешность и большое быстродействие, а так же применение АСУТП. Существующая система автоматизации может быть переведена на АСУТП на нижний уровень иерархического управления.

В качестве управляющей системы предлагается интегрированная система управления производством «CENTUM CS 3000» японской фирмы «YOKOGAWA». Все приборы, участвующие в управлении процессом, предлагается выбрать марки этой же фирмы, так как все их показатели соответствуют требованиям, предъявляемым к современному ведению технологическим процессом.

2.4 Постановка задачи дипломного проектирования

Целью модернизации системы управления процессом является повышение технико-экономических показателей работы технологического оборудования за счет усовершенствования системы контроля и управления, направленного на достижение оптимальных режимов работы объекта за счет заданной точности поддержания технологического регламента в любых условиях производства при соблюдении надежной безаварийной работы оборудования и требований взрыво- и пожаробезопасности.

Целью управления при ведении технологического процесса является высокоэффективная работа технологического объекта управления.

Эффективность работы оценивается значением критерия управления – показателем, характеризующим функционирование технологического объекта управления в целом и принимающим числовые значения в зависимости от возмущающих и управляющих воздействий.

Для установки производства оксиэтилирования алкилфенолов в качестве критерия управления ставится следующая задача управления процессом: получение целевого продукта заданного качества с минимальными энергозатратами при обеспечении безаварийности и пожаровзрывобезопасности производства.

Для реализации данной задачи необходимо:

– проанализировать установки производства;

– разработать и обосновать модернизированную функциональную схему системы управления производством оксиэтилирования алкилфенолов с целью повышения качества регулирования;

– разработать структуру АСУ ТП и её техническое обеспечении современными средствами автоматизации. Обосновать их выбор;

– провести анализ работоспособности проектируемой АСУ ТП.

3. Разработка системы управления технологическим процессом

3.1 Формулировка критерия управления и ограничений Постановка задачи управления процессом

Целью управления при ведении технологического процесса является высокоэффективная работа технологического объекта управления. Эффективность работы оценивается значением критерия управления – показателем, характеризующим функционирование технологического объекта управления в целом и принимающим числовые значения в зависимости от возмущающих и управляющих воздействий.

Спецификой автоматизации массообменных процессов является то, что они очень сложны в управлении и стоимость сырья и конечных продуктов достаточно велика, поэтому система автоматизации должна способствовать упрощению управления производством, повышению пожаровзрывобезопасности, снижению затрат на сырье при более полном его использовании и снижении брака, при условии обеспечения заданного качества продуктов. Тогда возможная словесная постановка задачи при нахождении оптимального режима работы такова – требуется выбрать режим работы реактора таким, чтобы при заданной общей производительности и заданных характеристиках конечных продуктов, затраты на их получение были минимальными. Одной из основных задач производства оксиэтилирования алкилфенолов является получение целевого продукта заданного качества с минимальными энергозатратами при обеспечении безаварийности и пожаровзрывобезопасности производства.