Введение 2
1. Анализ предметной области 3
1.1 Описание технологического процесса производства МТБЭ и
выявление недостатков 3
1.2 Анализ существующей системы управления 12
1.3 Анализ схемы автоматизации технологического процесса 13
1.4 Обзор средств автоматизации 14
1.5 Постановка целей и задач 33
2. Разработка аппаратной части системы управления технологическим
процессом 35
2.1 Разработка и описание структурной схемы системы управления 35
2.2 Выбор средств автоматизации 37
2.2.1 Обоснование выбора технических средств автоматизации 37
2.2.2 Обоснование выбора промышленного контроллера 49
2.3 Разработка и описание функциональной схемы автоматизации ТОУ 51
2.4 Разработка схемы внешних электрических и трубных проводок 54
3. Разработка программной части 57
3.1.1 Модель и расчетная схема каскадной АСР 57
3.1.2 Цифровые системы регулирования 59
3.2 Разработка и построение алгоритмов системы управления 60
3.3 Разработка программы управления ТП 61
4. Заключение 68
5. Список литературы
Автоматизированная система управления технологическими процессами
(АСУ ТП) – совокупность аппаратно-программных средств, осуществляющих
контроль и управление производственными и технологическими процессами; активно воздействующих на ход процесса при отклонении его от заданных параметров; обеспечивающих регулирование и оптимизацию управляемого процесса.
Внедрение АСУ ТП получает широкое распространение в различных секторах отечественной экономики, таких как нефтяная и газовая промышленность,
химия и нефтехимия, металлургия, энергетика. В последнее время наметилась
выраженная тенденция к интеграции систем категорий АСУ ТП и АСУП. При
этом комплексная система автоматизации представляет собой трехуровневую пирамиду управления промышленным предприятием.
Верхний уровень управления предприятием (административнохозяйственный) решает стратегические задачи, обеспечивает управление ресурсами в масштабе предприятия в целом, включая часть функций поддержки производства (долгосрочное планирование и стратегическое управление в годовом,
квартальном, месячном масштабе).
Интеграционный уровень управления решает задачи оперативного управления процессом производства, а соответствующая автоматизированная система
обеспечивает эффективное использование ресурсов (сырье, энергоносители, производственные средства, персонал) и оптимальное исполнение плановых заданий
(сменное, суточное, декадное, месячное) на уровне цеха, участка, станка.
Нижний уровень решает классические задачи управления технологическими
процессами.
Интеграция АСУП с системами реального времени АСУ ТП обеспечивает
оперативность и достоверность информации, на основе которой принимаются
управленческие решения на всех уровнях управленческой вертикали.
В разработанном дипломном проекте был проведен анализ установки по производству МТБЭ цеха № 3 ОАО ”ТАИФ-НК ”.
Несмотря на использование на данном производстве современной системы
управления на базе Centum CS-3000 и интеллектуальных датчиков производства
«Yokogawa» (Япония) и «Теплоприбор» (г.Челябинск) в результате исследования
были выявлены следующие недостатки: недостаточно высокое качество регулирования при использовании одноконтурных АСР, определение качества целевых
продуктов лабораторными методами, необходимость выбора дополнительных точек технологического контроля и мест приложения регулирующих воздействий.
На основании критерия управления определены контуры регулирования,
влияющие на технико-экономические показатели процесса, исследована динамика
процесса по одному из контуров.
Разработана модернизированная функциональная схема САР и функциональная структура АСУ ТП, позволяющая значительно повысить техникоэкономические показатели эксплуатации объекта управления.
Предложенная в данном дипломном проекте модернизация установки по производству МТБЭ позволяет снизить потребление сырья (Метанол) и теплоноситель
(пар)
