Анализ технологического процесса как объекта автоматизации

На основании описания технологического процесса, существующих параметров ведения технологического режима необходимо выполнить анализ технологического процесса как объекта регулирования.

На основании анализа важно установить основные технологические параметры процесса, их заданные значения и допустимые отношения, выявить их взаимосвязь между собой.

Далее выбирается система автоматизации технологического процесса, состоящая из первичных датчиков для измерения и регулирования основных технологических параметров и системы управления на базе микропроцессорной техники.

Построение системы для всего процесса является сложной, а иногда и трудно выполнимой задачей из-за присутствия большого числа факторов влияющих на ход технологического процесса, поэтому весь процесс разбивают на отдельные участки, для которых ставится своя подзадача управления, подчиняющаяся главной задаче управления. Для таких участков задачей управления является оптимизация, а в частном случае стабилизация, какого либо технологического параметра, который легко рассчитывается по измеряемым значениям остальных параметров процесса. При этом учитывают ограничения, накладываемые технологическим регламентом.

Далее формируется задача системы регулирования для основных аппаратов, входящих в этот участок. При этом особо важным становится анализ основных аппаратов как объектов регулирования, т.е. выявление всех входных и выходных переменных воздействующих на процесс и анализ статических и динамических характеристик каналов возмущения и регулирования. Исходными данными являются математическая модель и как первое приближение модель статики процесса, составленная на основании уравнений материальных и тепловых балансов.

При выполнении проекта автоматизации объекта важно знать параметры, оказывающие возмущающие воздействия на объект, для поддерживания технологического процесса в заданном режиме.

Выделяют следующие виды возмущающих воздействий:

1. Возмущения, допускающие стабилизацию. К таким возмущениям относятся переменные, которые могут испытывать существенные колебания, но по условиям работы могут быть стабилизированы с помощью САР. Например, питание, поступающее из предыдущего аппарата, может быть стабилизировано (расход), если перед аппаратом имеется буферная емкость, сглаживающая колебания питания из предыдущего аппарата. Можно стабилизировать температуру питания, если перед аппаратом имеется теплообменник.

2. Контролируемые возмущения. К ним относятся, те переменные, которые можно измерить, но невозможно или не целесообразно стабилизировать. Например, температура окружающей среды. Наличие таких возмущений требует комбинированных, каскадных и взаимосвязанных САР.

3. Неконтролируемые возмущения. К ним относят переменные, которые невозможно или нецелесообразно измерять или контролировать. К первым относятся падение активности катализатора, снижение коэффициентов массопередачи. Ко вторым – колебания давления пара заводской магистрали, которые носят случайный характер.

4. Возможные регулирующие воздействия – это материальные или тепловые потоки, которые можно изменять для поддержания регулируемой величины на заданном значении.

5. Выходные параметры – из них выбирают регулируемые координаты, например, уровень жидкой фазы, характеризует выполнение материального баланса по жидкой фазе; давление характеризует соблюдение материального баланса по газовой фазе; температура характеризует соблюдение теплового баланса; концентрация целевого продукта характеризует состав продукта по целевому компоненту.

Для анализа технологического производства рассмотрим основные объекты процесса обогатительной фабрики №8, отвечающих за готовую продукцию.

Перемешивающее устройство КСН -12 поз. 46-2;

Машина отсадочная МО-105 поз. 20-1,2.