Окисление цыклогексанола

Витрата охолоджуючої води в холодильнику дистилята:

.

Витрата охолоджуючої води в холодильнику кубового залишку:

.

Теплота пароутворення флегми рівна теплоті пароутворення дистилята .

Ентальпія парів низькокиплячого компонента, які виходять із колони: 

                  .

 

5. Карта технологічних параметрів

Для розробки функціональної схеми автоматизації передусім  потрібно знати які параметри  технологічного процесу будуть контролюватися. Для цього складемо технологічну карту контрольованих параметрів .

Таблиця 5.1.Параметри технологічного процесу.

Апарат	Параметр	Межі допустимих значень	Похибка	Значення      при якому спрацьовує сигналізація	Значення при  якому спрацьовує блокування
1	2	3	4	5	6
Реактор Р 707	Об’ємна витрата анолону, (м3/год)	1,5-3,5	± 0,1	1,5; 3,5	1,4; 3,6
	Тиск, анолону (мПа)	1,3-2,4	± 0,2	1,3; 2,4	1,3
	Температура в низу реактора, (0С)	75-89	± 3,5	89	90
	Об’ємна витрата кислоти, (м3/год)	2,8-6,6	± 0,1	2,8; 6,6	6,6
	Об’ємна витрата реакційного  розчину, (м3/год)	500-650	± 20	380	350
	Тиск вверху реактора, (кПа)	6-7	± 0,5	11,8	13
	Температура вверху реактора, (0С)	75-89	± 3,5	75; 89	90
Відддувна колона К 702	Тиск вверху колони, (кПа)	3-7	± 3,5	3; 7	2;10
	Рівень,(%)	40-80	± 2	40; 80	90
	Тиск в низу колони, (кПа)	3-7	± 3,5	3; 7
Ректифікаційна колона К 703	Рівень в колоні, (%)	35-80	± 2	35; 80
	Температура в низу колони, (0С)	65-78	± 3,5	65; 78
	Температура вверху колони, (0С)	45-60	± 3,5	45; 60
	Тиск вверху колони, (кПа)	9,8-14,7	± 0,5	15,6
	Тиск пари в випарнику, (кПа)	0,5-0,6	± 0,5	0,7
Розширювач  конденсату Е 790	Рівень, (%)	40-60	± 3	70	90

 

 

3. Проектування автоматизованої системи керування

 

1.  Аналіз існуючої системи автоматизації та оцінка рівня автоматизації

В результаті аналізу  технологічного процесу окислення анолону виробництві адипінової кислоти було виявлено, що функціональна схема автоматизації даного виробництва помітно застаріла, і обладнання, яке використовується в технологічному процесі, морально застаріло. Крім того, значні втрати виникають в результаті неекономного використання сировини. Багатьох несприятливих факторів можна уникнути в результаті створення більш сучасної системи автоматизації, яка забезпечить точне, швидке та надійне керування параметрами технологічного процесу. Існуюча система автоматизації не модернізувалась з моменту запуску в експлуатацію. Порівняно з новітніми технологіями дана система являється застарілою, тому її подальше впровадження є недоцільним За таких умов впровадження новітньої системи регулювання є бажаною.

Функціональна схема автоматичної системи керування (ФСА), що розробляється наведена на листі №2 графічної частини проекту.

Особливістю АСК, що пропонується, є заміна морально застарілого обладнання на більш сучасне, а саме, застосування SCADA-системи на базі контролера Lagoon, що дозволяє перейти на централізований контроль технологічного процесу. Все керування ведеться комп’ютером (станцією управління), що дозволить архівувати важливі параметри на протязі необхідного для цього часу, покращити якість керування, зв’язати керування частинами процесу в одне ціле, скоротити кількість обслуговуючого персоналу, збільшити швидкість регулювання тих чи інших параметрів. Дана система безпосередньо забезпечує блокування та сигналізацію по необхідним технологічним параметрам, що відкидає необхідність в громіздких релейних схемах, щитових конструкціях сигналізації та блокування. Дана система має можливість  легко переналагоджуватись. Це дозволяє розширити її застосування для ведення не тільки даного процесу, а й усієї стадії вцілому.

Проаналізувавши структурні схеми взаємозв’язку параметрів, типові схеми автоматизації та вимоги технологічного регламенту, необхідно визначитись з контурами вимірювання, сигналізації, захисту, блокування та регулювання. Визначаючи дані контури, необхідно врахувати, що система автоматизації повинна задовольняти всі вимоги технологічного процесу та створювати безпечні умови для роботи працівників.

Для спостереженням за ходом виробництва  система забезпечує виведення даних  про протікання технологічного процесу на монітор реального часу.

Запровадження запропонованої АСК забезпечить зниження втрат сировини при більш точному дотриманні параметрів технологічного процесу, зросте продуктивність виробництва адипінової кислоти, зменшиться кількість небезпечних та надзвичайних ситуацій, час планових та позапланових ремонтів, покращаться умови праці персоналу за рахунок зменшення перебування людей в зонах посиленої дії шкідливих для організму людини чинників.

 

 

 

start="2"

 Вибір структури системи управління та комплексу технічних засобів

         

1. Характеристика засобів автоматизації, що застосовуються в процесі

      Дані  про обладнання, що застосовується  для автоматизації  процесу окислення анолону у виробництві адипінової кислоти, а також номера позицій і місця їх встановлення наведені в таблиці 2.1.

 

2.  
    
    
    
   Технічні засоби автоматизації контролера

 

ACE-540A Промислове  джерело живлення змінного струму, вихід +24В/2А

 

 

Основні характеристики:

Тип джерела живлення: змінний струм.

Вихідна потужність: 48Вт .

Вихідні напруги: +24В.

 

Тип джерела живлення		Змінного струму
Конструкція		Сталевий корпус
Вхід
Змінна напруга	Діапазон	85..264В
	Частота	47..62Гц
	Струм	0.6А (230В)
Вихід
Вихідна потужність		48Вт
Тип перетворення		AC-DC імпульсне
Вихідні напруги		+24В
Вихід 1	Напруга	+24В
	Максимальне навантаження	2А
	Номінальне навантаження	1.7А
	Пульсації і шуми	240мВ
	Стабільність від входу	-1..+1%
	Стабільність від виходу	-1..+1%
	Захист від перенапруги	26..31В
Паралельне вмикання виходів		Немає
Час вимикання		20мс
ККД		70%

 

Охолодження
Охолодження		Конвекція
Роз’єми
Вхідний роз’єм		Гвинтові клеми
Вихідний роз’єм		Гвинтові клеми
Індикатори і органи керування
Керування на передній панелі		Power On/Off
LED індикатори		On/Off
Час наробітку до відмови
Час наробітку до відмови		362220годин
Умови експлуатації
Умови експлуатації	Температура	-20..+70°C
	Висота	0..10000фут
	Вібрація	2G@10...55Гц
	Удар	10G
Умови зберігання
Умови зберігання	Температура	-40..+85°C
Розміри і вага
Розміри	Ширина	100мм
	Висота	40мм
	Глибина	161мм
Вага		0.682кг
Сертифікати
Сертифікати	Безпеки	UL 1950; CSA 22.2 No.234; TUV EN 60950
	EMI	FCC docket 20780 curve B; EN55022 class B
	EMS	EN 50082-2; IEC 801-2 8k; IEC 801-3 3V/M; IEC 801-4 2k; IEC 801-5 2k

 

I-7017 8-канальний модуль  аналогового вводу з ізоляцією

 

Основні характеристики:

конструкція: модуль з послідовним інтерфейсом;

монтаж на DIN рейку;

пластиковий корпус;

каналів аналогового вводу (всього):8.

 

 

 

Конструкція		Модуль з послідовним  інтерфейсом; Монтаж на DIN рейку; Пластиковий  корпус
Інтерфейс
Інтерфейс	Тип	RS-485
	Швидкість передачі даних	1200біт/сек; 2400біт/сек; 4800біт/сек; 9600біт/сек; 19200біт/сек; 38400біт/сек; 57600біт/сек; 115200біт/сек
	Максимальна довжина  лінії зв'язку	1200м (Сегмент)
	Протокол передачі даних	Сумісний з протоколом ADAM-4000
	Макс. кількість модулів  у мережі	2048
Аналоговий ввод
Каналів аналогового  вводу	Всього	8
	Диференціальних	8
Діапазони вхідного сигналу	Біполярного, по напрузі	-0.15..+0.15В; -0.5..+0.5В; -1..+1В; -5..+5В; -10..+10В
	Біполярного, по струму	-20..+20мА
Вхідний опір	При вимірюванні напруги	20МОм
	При вимірюванні струму	125Ом (Зовнішній резистор)
Вхід	Струмовий шунт	Зовнішній; 125 Ом
	Перевантаження по входу	35В
	Смуга пропускання	15.7Гц
АЦП	Розрядність	24біт
	Частота вибірки	10вибірок/сек
	Тип перетворення	Сігма-дельта перетворення
	Режими запуску	Вбудований генератор
Гальванічна ізоляція		3000В
Похибка		-0.1..+0.1%
Коефіцієнт придушення перешкоди загального виду		86дБ (50/60Гц)
Температурний дрейф  нуля		20мкв/°C
Процесор
Вбудований процесор		Сумісний з 8051
Сторожовий таймер
Сторожовий таймер		Так
Роз’єми
Роз’єми		Гвинтові клеми
Живлення
Напруга живлення		+10...+30В
Споживча потужність		1.3Вт
Умови експлуатації
Умови експлуатації	Температура	-20..+75°С
Розміри
Розміри	Довжина	122мм
	Ширина	72мм
	Висота	25мм

 

 

 

I-7024 4-канальний модуль  аналогового виводу, 12 біт ЦАП,  ізоляція

 

Основні характеристики:

конструкція: модуль з  послідовним інтерфейсом;

монтаж на DIN рейку;

пластиковий корпус;

каналів аналогового виводу: 4.

 

 

Конструкція		Модуль з послідовним  інтерфейсом; Монтаж на DIN рейку; Пластиковий корпус
Інтерфейс
Інтерфейс	Тип	RS-485
	Швидкість передачі даних	1200біт/сек; 2400біт/сек; 4800біт/сек; 9600біт/сек; 19200біт/сек; 38400біт/сек; 57600біт/сек; 115200біт/сек
	Максимальна довжина  лінії зв'язку	1200м (Сегмент)
	Протокол передачі даних	Сумісний з протоколом ADAM-4000
	Макс. кількість модулів  у мережі	2048
Аналоговий вивод
Каналів аналогового  виводу		4
ЦАП	Кількість	4
	Розрядність	12біт
Гальванічна ізоляція		3000В
Діапазони вихідного  сигналу	Внутрішнє джерело, по напрузі	0..+5В; 0..+10В; -5..+5В; -10..+10В
	Внутрішнє джерело, по струму	0..20мА; 4..20мА

 

Вихід	Навантажувальна здатність	5мА
	Швидкість наростання сигналу, напруга	0.0625..512В/сек
	Швидкість наростання сигналу, струм	0.125..1024мА/сек
Похибка		-0.1..+0.1%
Температурний дрейф  нуля/Вихід по напрузі		-30..+30мкВ/°C
Температурний дрейф  нуля/Вихід по струму		-0.2..+0.2мкА/°C
Процесор
Вбудований процесор		Сумісний з 8051
Сторожовий таймер
Сторожовий таймер		Так
Роз’єми
Роз’єми		Гвинтові клеми
Живлення
Напруга живлення		+10...+30В
Споживча потужність		2.3Вт
Умови експлуатації
Умови експлуатації	Температура	-20..+75°С
Розміри
Розміри	Довжина	122мм
	Ширина	72мм
	Висота	25мм