Контроль и автоматизация процесса

2 Контроль и автоматизация процесса

Введение

В настоящее  время производства в нефтеперерабатывающей  и газовой промышленности  характеризуются  многообразием технологических  процессов, а соответственно  и  многообразием технологического оборудования и аппаратов.

В связи  с этим задачи автоматизации таких  процессов является сложной науко - и прибороемкой задачей.

Необходимо  решать такие задачи, как сбор данных со многих точек объекта в режиме реального времени,  контроль и регулирование главных параметров процесса, причем регулируемые параметры должны быть взаимосвязаны друг с другом.

Такую задачу решает автоматизированная система  управления технологическим процессом (АСУТП). В данной системе применяются  современные технические средства автоматизации, контроля и управления, такие как ЭВМ, программируемые  контроллеры (микропроцессорные управляющие  устройства).

Главной целью автоматизации очистки  газа от кислых компонентов является оптимальное  управление процессом  очистки. Также необходимо оперативно получать информацию о ходе всех процессов  установки и регулировать основные параметры  процессов установки.

При автоматизации  процесса улучшается  качество получаемой продукции, повышается производительность оборудования, уменьшаются энергетические и сырьевые затраты. Автоматизация  позволяет повысить производительность труда, сократить численность обслуживающего персонала, улучшить условия труда, обеспечить безопасные условия работы, следовательно уменьшаются затраты  на производство и установка становиться  выгоднее в экологическом и экономическом  плане.

АСУТП, созданные  для агрегатов, установок, являются системами низшего уровня автоматизированных систем управления на предприятии. АСУТП  верхнего уровня используются для управления участками, отдельными производствами.

Функции АСУТП подразделяются на информационные, управляющие и вспомогательные.

Современные системы управления технологическими процессами работают не только в области  нефте - газопереработки, но и в широкой области народного хозяйства.

2.1 Описание функциональной схемы автоматизации

Функциональная  схема автоматизации – это  совокупность схематических изображений  приборов (датчиков, исполнительных элементов  и т.п.) и управляющих устройств (контроллеры и ЭВМ), поясняющая принцип  действия средств автоматизации  на проектируемой установке. Разработка функциональных схем автоматизации  технологических процессов строго регламентирована ГОСТом. На чертежах функциональные схемы обычно совмещают  с технологическими схемами, что  облегчает понимание принципов  работы оборудования и аппаратов.  При этом применяются условные обозначения  аппаратов, технических средств  автоматизации (регулирования и  контроля).

Правила разработки данных схем определяются следующими документами: ГОСТ 21.404-85. «Условные  обозначения» и РМ4-2-92.

В данном дипломном проекте «Проект установки  промывки и компримирования газов стабилизации и выветривания конденсата» использована супервизорная распределенная система управления и регулирования.

Эта автоматизированная система выбрана из-за её высокой  надежности,  а также созданием  одно - или многоуровнего резервирования для каждого уровня аппаратуры.

В систему  входят датчики и регулирующие органы (нижний уровень), контроллер и ЭВМ (верхние  уровни).

На  данный момент наиболее эффективно использовать в качестве УСО микропроцессорные  управляющие устройства - контроллеры, которые образуют нижний уровень  АСУТП. Контроллеры могут работать как самостоятельно, так и в  составе сложных распределенных АСУТП.

Функции, выполняемые контроллером:

- сбор  и первичная обработка информации;

- контроль  состояния процесса и оборудования;

- управление  технологическим процессом;

- непосредственное  цифровое регулирование;

- выдачу  принятой от объекта информации  и результатов ее обработки  в верхнюю ступень управления (при наличии интерфейса связи); прием от верхней ступени управления  команд, установок и др.

При выборе контроллеров как базы для операторских технологических пунктов отдается предпочтение средствам с самодиагностикой и автоматическим переходом на работу резервирующих средств. Такими качествами обладает IBM-совместимый контроллер ADAM 5511.

Верхний (операторский) уровень рассчитан  на сбор, визуализацию и дальнейшую математическую обработку полученных данных, дистанционное управление механизмами.

В сепараторе С-1 происходит разделение углеводородного конденсата и газов.

Согласно  разработанной схеме автоматизации уровень в сепараторе С-1 измеряется уровнемером поз. 1-2. Электрический сигнал от прибора поз. 1-2 поступает на вход контроллера, где программным путем происходит регулирование уровня и управляющий сигнал от прибора поз. 1-3 подается на электропневмопреобразователь поз. 1-5, который подает пневматический сигнал на исполнительный механизм поз. 1-6 клапана на линии сброса углеводородного конденсата в подземную емкость Е-20. Предусмотрена сигнализация и блокировка по низкому и высокому уровню в сепараторе С-1. С верха сепаратора уходит газ, который поступает под 1-ю тарелку абсорбера К-1.

Расход  отсепарированного газа измеряется с помощью расходомера поз. 2-2. Электрический сигнал поступает  на вход контроллера, где записывается и индицируется на мониторе. Температура  отсепарированного газа измеряется с помощью термосопротивления поз. 3-1. Электрический сигнал поступает  на вход контроллера, где записывается и индицируется на мониторе ЭВМ.

Расход  регенерированного амина измеряется с помощью расходомера поз. 4-2. В автоматическом режиме происходит регулирование расхода амина  при помощи исполнительного механизма  поз. 4-6, сигнал на который приходит с управляющего прибора поз. 4-3 через  электропневмопреобразователь поз. 4-5.

В абсорбере  при противоточном движении газов  и регенерированного амина происходит очистка газа от кислых компонентов  посредством их абсорбции амином.

Температура амина на входе в абсорбер К-1 измеряется термосопротивлением поз. 5-1. Электрический сигнал поступает на вход контроллера, где программным путем происходит регулирование уровня и управляющий сигнал от прибора поз. 5-2 подается на электропневмопреобразователь поз. 5-4, который подает пневматический сигнал на исполнительный механизм поз. 5-5 регулировки открытия/закрытия жалюзи на воздушном потоке, проходящем сквозь АВО Х-2.

Температура газов на выходе из абсорбера К-1 измеряется термосопротивлением поз. 6-1. Электрический сигнал поступает на вход контроллера, где записывается и выводится на монитор ЭВМ.

Качество  отходящих с верха К-1 газов (содержание углеводородов) измеряется газоанализатором поз. 7-2, электрический сигнал с которого поступает на вход контроллера, где записывается и выводится на монитор.

Давление  в колонне измеряется прибором поз. 8-1. Электрический сигнал прибора  поступает на вход контроллера, где  происходит регулирование параметра  и выдается управляющий сигнал на электропневматический преобразователь  поз. 8-4, сигнал от которого поступает  на управляющий механизм клапана, установленного на линии вывода газа поз. 8-5.

Расход  очищенного газа на выходе из абсорбера К-1 измеряется с помощью расходомера поз. 9-2. Электрический сигнал от прибора поз. 9-2 поступает на вход контроллера, где записывается и индицируется на мониторе.

Уровень в кубе абсорбера К-1 измеряется уровнемером поз. 10-2. Электрический сигнал от прибора поз. 10-2 поступает на вход контроллера, где программным путем происходит регулирование уровня и управляющий сигнал от прибора поз. 10-3 подается на электропневмопреобразователь поз. 10-5, который подает пневматический сигнал на исполнительный механизм поз. 10-6 клапана на линии подачи насыщенного амина в емкость предварительного расширения Е-2. Предусмотрена сигнализация и блокировка по низкому уровню в кубе абсорбера К-1.

Автоматический  отсекатель поз. 14-3 прекращает вход газа на установку в случае остановки  линии или установки в целом.

 Линия обессеренного  газа (34) оборудована отсекателем поз.15-3, который прекращает поступление газа на отделение компримирования.

При остановке линии или установки  в целом, а также при аварийных  остановках предусмотрен выход на факел  поз. 16-3 высокого давления (HF) для сброса давления в абсорбере (К1).

Все отсекатели срабатывают при:

-  аварийной остановке установки  - с дисплея.

- аварийной остановке линии  - с дисплея

- электрической неисправности  установки 

Модули для автоматического  регулирования, позиционирования, обработки  сигналов. Снабжены встроенным микропроцессором и способны выполнять возложенные  на них функции даже в случае отказа центрального процессора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Автоматизация процесса с применением распределённой автоматизированной системы управление технологическим процессом разрешила  повысить качество продукции, уменьшить  энергетические и сырьевые затраты, сделать производство более безопасным и экологичным, повысить производительность труда, уменьшить численность персонала  и улучшить условия труда.