ОПИСАНИЕ И АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КАК ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ

Данный раздел курсового проекта должен включать в себя:

  • Краткую характеристику объекта автоматизации, в которую должны входить технологическая схема объекта автоматизации и её краткое описание; технологическая карта (режимы работы оборудования, последовательность и длительность технологических операций); характеристика материальных и энергетических потоков (расход, температура, давление и т. д.); характеристика основного технологического оборудования (размеры и т. д.); характеристика окружающей среды (температура, влажность, взрыво- и пожароопасность, наличие вибраций и т. д.).
  • Технические требования к проектирующей системе автоматизации, которые рекомендуется разбить на следующие группы:
    • функциональные требования, которые включают в себя перечень локальных систем автоматизации (систем автоматического регулирования, контроля, сигнализации, защиты, блокировки, включения и отключения оборудования), основные показатели и характеристики этих систем, представленные в табличной форме, перечень функций, выполняемых АСУ ТП (или функциональных подсистем);
    • конструктивные требования, определяемые условиями эксплуатации технических средств, требованиями к их компоновке на щитах, пультах, в шкафах и т. д.;
    • требования к надежности, долговечности САУ, срокам окупаемости капитальных затрат на автоматизацию и т. д.
  • Анализ существующих проектных решений по автоматизации рассматриваемого технологического процесса или аналогичных типовых технологических аппаратов в других процессах, представленных в технической литературе, патентной документации или специальных периодических изданиях; данный материал должен включать в себя структуру систем управления, использованные технические средства, достоинства и недостатки рассматриваемых систем автоматизации.

Анализ технологического процесса, как объекта автоматизации является начальным этапом создания систем автоматического управления технологическим аппаратом. Он проводится на основании априорной информации о технологическом процессе и аппарате, которая содержится в технической литературе и других источниках. В результате проведенного анализа инженер по автоматизации технологических процессов должен четко представлять перечень задач, которые будут решаться при автоматизации технологического процесса, знать требования, предъявляемые к различным системам автоматизации, иметь предварительные результаты систематизации входных и выходных переменных объекта управления.

Технологический объект управления – это совокупность технологического оборудования (аппараты, агрегаты и т.д.) и реализованного на нем технологического процесса. Процессы пищевых и химических производств весьма сложны и многообразны. Они различаются по используемому сырью, способам переработки сырья и материалов, аппаратурному и конструктивному оформлению. Однако с точки зрения технологии и автоматизации в разных процессах имеется много общего. В источниках [3, 6] предлагается выделить следующие типовые процессы:

  • механические процессы – перемещение, транспортирование, взвешивание, гранулирование, дозирование, измельчение, смешение, сортировка, обогащение;
  • гидродинамические процессы – перемещение жидкостей, разделение газовых и жидких неоднородных смесей, перемешивание материалов (жидких, пастообразных и сыпучих);
  • тепло- и массообменные и термодинамические процессы без изменения агрегатного состояния вещества – сжатие, разрежение, нагревание газом или паром, кондиционирование, вентиляция;
  • тепло- и массообменные (диффузионные) процессы с изменением агрегатного состояния вещества – разделение газовых смесей, экстрагирование, выпаривание, конденсация, дистилляция, ректификация, сушка;
  • химические процессы – окисление, восстановление, образование гидросмесей, нейтрализация, дегидратация, ароматизация, сульфитация, гидролиз полисахаридов, омыление, гидрогенизация, перегонка, фильтрация;
  • микробиологические процессы – приготовление и хранение питательной среды, брожение, стерилизация, фиксация, перегонка, дозирование.

Большинство технологических процессов пищевой промышленности представляют собой совокупность ряда типовых процессов. Аппаратурное оформление таких процессов включает в себя набор аппаратов (теплообменников, испарителей, химических и микробиологических реакторов и т. д.), которые с позиции автоматического управления представляет собой однотипные объекты. При автоматизации таких объектов можно использовать типовые проектные решения, широко представленные в учебной и технической литературе [3, 4, 5, 6, 7]. Таким образом в завершающей части подраздела, характеризующего объект автоматизации, необходимо установить какие типовые процессы и аппараты входят в объект автоматизации.

При определении функциональных требований к разрабатываемой АСУ ТП и системам автоматизации, входящим в неё, на первом этапе рекомендуется сформулировать требования к системам локального уровня.

Локальные системы должны обеспечивать требования технологического регламента к точности, быстродействию и другим показателям их работы. Основные функциональные требования к локальным системам рекомендуется задавать в форме таблиц, вид которых показан на рисунках 1¸6.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector