Проект автоматизации вакуумосоздающей системы установки ЭЛОУ – ВДУ

Структура интерфейса

В правом верхнем  углу кадра Обзор есть клетка с  надписью «СТРУКТУРА

ИНТЕРФЕЙСА». Щелкнув  по ней мышью, Вы перейдете в зону Структура

интерфейса  (рис. 7), в которой схематически показаны основные блоки и системы Вашей установки (кроме тех, которые в тренажер не включены, например, факельная система). Эта зона напоминает кадр Обзор, но более наглядна и удобна в пользовании и содержит больше информации. Основное место в кадре Структура интерфейса занимают переходы, с помощью которых можно перейти в те или иные зоны или

группы.

Рис.7. Зона Структура интерфейса

Для того, чтобы удобнее было различать зоны и группы, названия зон на переходах набраны шрифтом желтого цвета, а названия групп – светло-зеленого. Переходы в основные зоны и группы размещены в трех больших прямоугольниках с цветными рамками (коричневой, оранжевой и вишневой), соответствующих основным блокам вакуумной секции. В кадре показаны также цветными линиями основные потоки между блоками секции, потоки на установку и с установки и выведены показания

датчиков расходов этих потоков.

Рассмотрим теперь более подробно содержание основных блоков и систем вакуумной секции установки.

                                 

Основные  блоки вакуумной секции

Названия блоков размещены в верхних частях прямоугольников: «ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ», «РЕКТИФИКАЦИЯ», «ВАКУУМСОЗДАЮЩАЯ СИСТЕМА». Ниже названий блоков размещены переходы в соответствующие зоны. Каждый блок имеет

по одной зоне с теми же названиями, что и сами блоки. Ниже переходов в зоны расположены переходы в группы, соответствующие этим зонам.

Зоне Подготовка сырья соответствуют 3 группы: 1) Емкость Е-201 , 2) Печь П-3 (мазут) и 3) Печь П-3 (топливо); зоне Ректификация – 9 групп: 1) Вакуумная колонна К-5 , 2) Колонна отпарки К-6 , 3) Колонна К-5, ВДТ, ВЦО , 4) Колонна К-5, I вакуумный погон , 5) Колонна К-5, II вакуумный погон, СЦО , 6) Колонна К-5, III вакуумный погон, НЦО ,7) Колонна К-5, затемненная фракция , 8) Куб колонны К-5, гудрон , 9) Оборотная вода к холодильникам ; зоне Вакуумсоздающая система – одна группа с тем же названием.

В нижней части  кадра расположены переходы в  зоны и группы, не входящие в основные блоки вакуумной секции. Рассмотрим их более подробно.

Прочие  зоны и группы

В зоне Схема блокировок показаны схемы блокировок вакуумной секции установки, реализованные в тренажере. Подробно о системе блокировок будет рассказано ниже в разделе 9. Схемы блокировок на печи П-3 изображены на четырех кадрах, а

блокировки насосов  размещены на двух кадрах. Все эти кадры являются группами, которые приписаны к зоне Схема блокировок. «Приписана к зоне» означает, что если, находясь в этих группах, вы щелкните по клеткам Зона и Схема Основного меню, то попадете сразу в зону Схема блокировок. Для быстрого перемещения между кадрами блокировок насосов используйте переходы, выполненные в виде стрелки, между кадрами блокировок на печи – переходы в виде прямоугольников с описанием причины блокировки внизу кадра. Для перехода из любой группы в зону

Схема блокировок) надо щелкнуть мышью по клеткам Зона и Схема Основного меню.В группе Схема потоков изображены в виде прямоугольников-переходов аппараты вакуумной секции и представлена информация о расходах основных потоков: сырья- мазута на установку, товарных продуктов с установки, а также промежуточных

продуктов между  колоннами К-5 и К-6. Показания датчиков расхода представлены также в соответствующих зонах и группах. Щелкнув мышью внутри прямоугольника Вы перейдете в группу, где расположен данный аппарат. В группе Регулирование подачи пара изображена схема коррекции расходов пара в

зависимости от загрузки мазута в печь П-3 от специализированного вычислительного устройства, реализованного в модели ВДУ. При щелчке мышью по позиции КИП или значению расхода перед Вами появится соответствующий всплывающий кадр, активного элемента экрана. По переходам Вы перейдете в группу, где расположен данный регулятор расхода пара. Группа Обозначения на схемах содержит перечень всех активных элементов, используемых в интерфейсе, а также цветовые обозначения основных потоков. Эти три группы не входят ни в какую зону установки. Точнее, она приписаны к зоне Структура интерфейса. «Приписана к зоне» означает, что если, находясь в этих группах, вы щелкните по клеткам Зона и Схема Основного меню, то попадете сразу в зону Структура интерфейса.

В заключение этого  раздела обращаем Ваше внимание на следующее:

В зону Структура интерфейса и группу Схема потоков можно быстро

перейти из любой  зоны или группы, минуя кадр Обзор. Для этого нужно

щелкнуть мышью  по одному из переходов в виде квадратной иконки,

размещенной в  верхней части каждого кадра, вблизи названия зоны или

группы (обычно правее или ниже названия). На иконке перехода в зону

Структура интерфейса изображены 3 разноцветных прямоугольника

(зеленый, голубой, желтый – рис. 8а), а на иконке перехода в группу

Схема потоков – 2 стрелки (оранжевая и зеленая – рис. 8б).

Рис. 8. Иконки переходов  в кадры Структура интерфейса (а) и Схема потоков (б)

Система блокировок

Находясь в  кадре Обзор или в зоне Структура интерфейса, перейдите в зону Схема блокировок. Перед Вами основной кадр системы блокировок вакуумной секции,реализованных в тренажере. На нем схематически изображены блокировки по росту верхнего уровня в емкости сырья Е-201, по росту верхнего уровня и давления газа в Е-202 и блокировки на отсекатели у сырьевых насосов Н-201/А,В. В верхней части кадра расположены два перехода в группы: «Блокировки на печи» и «Блокировки на

насосах», где изображены схемы блокировок на печи П-3 и на всех насосах секции. На схематическом изображении любой блокировки столбец прямоугольников в левой части кадра показывает причины срабатывания блокировок, а аналогичный столбец в правой части – результат срабатывания. Названия серых прямоугольников этих столбцов выполнены в виде переходов, щелчок по которым позволяет перейти в соответствующий кадр зоны или группы, содержащий данный элемент управления.

Щелчок по активным элементам (позициям КИП, именам насосов или отсекателей) вызывает уна экран всплывающий кадр, позволяющий управлять ими из кадра схемы

блокировок. Белые отрезки отображают пути от события, вызывающего срабатывание блокировки, к самой блокировке. Желтые отрезки с написанным над ними названием ключей обозначают возможность включение деблокировок (т.е. снятия автоматических блокировок), если это предусмотрено. Если желтый отрезок находится между двумя белыми (так, что вместе они образуют прямую линию), то данная блокировка включена. Если желтый отрезок находится над белой линией (т.е. белая линия претерпевает разрыв), то блокировка снята. Щелкнув мышью по желтому отрезку, можно вызвать на экран всплывающий кадр управления

ключом деблокировки с кнопками установки или снятия блокировки. Пожалуйста, учтите, что на реальной установке решение о снятии блокировки может принимать только начальник установки или старший оператор. Эксперимент с отключением и включением блокировок, который будет описан ниже, можно проделать только на тренажере!

Посмотрим, как работает эта система, на примере. В кадре зоны Схема блокировок щелкните мышью по переходу «Блокировки на печи». Перед Вами откроется кадр схемы блокировки печи по минимальным расходам сырья в печь. Найдите в левой части кадра прямоугольник с надписью «Расход мазута в П-3». Смысл того, что изображено на схеме этой блокировки, приблизительно следующий: « Расход по четырем потокам печи П-3 измеряется приборами FIRС-343¸346. В настоящее время

величина расхода  по всем потокам – 50.0 т/час. Блокировка сработает, если расход по любому потоку будет меньше 5 т/час. При этом дожны закрыться отсекатели у основных газовых горелок XV-201B – XV-206B и отсекатели клапанов регуляторов PIRC-292, FIRC-370 на линии подачи топливного газа к основным горелкам и жидкого топлива к форсункам печи ». Предположим, что блокировки печи сняты, т.е. желтый отрезок, отображающий положение ключа деблокировки «БЛОК.П-3» находится над белой линией. Щелкните  мышью по позиции FIRC-343 и на всплывающем кадре закройте клапан регулятора FIRC-343 в 1-ом потоке печи П-3 (предварительно

переведите регулятор  в ручной режим). Вы обнаружите, что: 1) Показание 50.0 сменилось нулем и замигало красным цветом (потому что это – датчик, который показывает теперь нулевой расход и на котором сработала сигнализация) и 2) отрезок, который расположен правее мигающего датчика из белого цвета окрасился в красный. Но отрезки, расположенные дальше по ходу этой блокировки (правее желтого ключа деблокировки), остались по-прежнему белыми, поскольку блокировка печи П-3 была

снята. Щелкните мышью по желтому отрезку. Перед  Вами появится всплывающий кадр ключа  «БЛОК. П-3». Переведите ключ из положения  «Выкл» в положение «Вкл». В результате желтый отрезок замкнет эту красно-белую  прямую, и все белые отрезки, расположенные  правее желтого, также перекрасятся в красный цвет. Это будет означать, что все переключения, связанные  с данной блокировкой, произведены. 
 
 
 
 
 
 
 

2. Анализ  процесса как объекта  автоматизации
1. Система балансов

Материальный  баланс по жидкой фазе в испарителе

(для  технологического потока)

• Уравнение динамики:

       ,                                                                             (1),

• Уравнение статики при :

                                                                                                              (2).

• На основании (1) и (2) можно считать:

       .                                                                         (3),

• Предпочтительное управляющее воздействие G_гр.

Материальный  баланс по жидкой фазе в кипятильнике

(для  конденсата греющего  пара).

• Уравнение динамики:

       ,                                                                             (4),

• Уравнение статики при :

                                                                                                              (5).

• На основании (4) и (5) можно считать:

       .                                                                                (6).

• Предпочтительное управляющее воздействие является отбор конденсата G_к.

 

Материальный баланс по паровой фазе

для технологического потока в испарителе.

• Уравнение динамики:

                                                                                      (7),

где

М_п  -  мольная масса паровой фазы технологического потока, кг/моль;

Р_п  -  давление паровой фазы технологического

потока, Па;

q_п  -  температура паровой фазы технологического

потока, К,

      V_п  -  объем паровой фазы технологического

      потока, м³ .

• Уравнение статики при :

                                                                                                    (8),

• На основании (7) и (8)можно считать: