Автоматизированная система управления блоком подготовки сырья на установке каталитического риформинга ОАО "Газпром нефтехим Салават"
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?TI-5Расход сырья на входеFI-10Расход ВСГ из блока аминовой очисткиFIA-11Давление сырья на входеPI-23Давление в К-1PIA-24
2.5 Перечень регулируемых параметров
Таблица 2.2 - Перечень регулируемых параметров
Наименование параметраПозицияТемпература верха К-2TICA-6Температура после П-1TICA-7Температура после П-2TICA-8Температура после П-3TICA-9Расход сырья после Н-1FICA-12Расход нестабильного гидрогенизатаFIC-13Расход стабильного гидрогенизатаFIC-14Расход орошения в К-2FIC-15Расход топливного газа в П-1FICA-16Расход сырья в П-1FICA-17Расход топливного газа в П-2FICA-18Продолжение таблицы 2.2Наименование параметраПозицияРасход сырья в П-2FICA-19Расход топливного газа в П-3FICA-20Расход продукта в П-3FICA-21Расход свежего ВСГ из блока риформингаFICA-22Давление в емкости Е-1PIRC-25Уровень в буферной емкости Е-3LICA-26Уровень сероводородной воды в отстойнике емкости Е-3LICA-27Уровень в сепараторе С-1LICA-28Уровень в К-1LICA-29Уровень в емкости Е-2LICA-30
3 Синтез АСР
.1 Обоснование выбора структурных схем АСР
Общая задача управления технологическим процессом - это минимизация (максимизация) некоторого критерия (себестоимость, затраты энергии и т.д.) при выполнении ограничений на технологические параметры, накладываемых регламентом.
Решение этой задачи для всего процесса в целом затруднительно (много влияющих факторов), весь технологический процесс следует разбить на отдельные участки, причем обычно участок соответствует законченной технологической операции, имеющей свою подзадачу.
Технологические процессы одного типа (например, процессы нагрева) могут отличаться исполнением аппаратуры, физико - химические свойствами участвующих в них потоков сырья и т.д.
К числу типовых технологических параметров, подлежащих контролю и регулированию, относят расход, уровень, давление, температуру и ряд показателей качества.
Формальную модель объекта моделирования можно представить в виде множества величин, описывающих процесс функционирования реального объекта и образующих в общем случае следующие подмножества:
-x(t)совокупность входных воздействий на объект
-f (t) совокупность воздействий внешней среды
-y(t) совокупность выходных характеристик объекта
Цель управления, в первую очередь, определяет ограничения на переменную выхода объекта y(t). Неконтролируемые воздействия среды f(t), называемые возмущениями, вызывают нежелательные отклонения выхода объекта.
Одним и тем же выходным параметром объекта управления можно управлять по разным каналам. В этой работе будем рассматривать главный канал расход воды - концентрация щелочи показанный на рисунке 3.1
x(t) - расход воды; y(t) - концентрация щёлочи; f(t) - воздействия внешней среды; ОУ - смеситель Х-79
Рисунок 3.1 - Структурная схема объекта управления
Рассматривая данный объект как объект управления, определим его передаточную функцию по выбранному каналу управления расход воды - концентрация щелочи .
Выбираем замкнутую схему автоматической системы регулирования (АСР), реализующую принцип регулирования по отклонению.
На рисунке 3.2 представлена структурная схема автоматизации системы регулирования с одной регулируемой величиной построенная по этому принципу.
Рисунок 3.2 - Структурная схема АСР
ЗУ - задающее устройство/регулятор SIMATIC S7-200; Yз(t) - заданное значение регулируемой величины концентрации щёлочи; ИУ - исполнительное устройство электропривод MODACT; x(t) - входное регулирующее воздействие; Объект управления - Смеситель х-79 F1(t) - 1-е возмущение, Fn(t) - n-ое возмущение; ?(t) - величина рассогласования;u(t) - управляющее воздействие с регулятора; r(t) - изменение состояние регулирующего органа;
Yт(t) - текущее значение регулируемой величины; Датчик -
.2 Идентификация переходной функции объекта управления
Экспериментальным путем на реально действующем объекте построены графики переходного процесса (рисунок 3.3 и рисунок 3.4).
Подается ступенчатое воздействие на вход x(t) - расход воды на входе в смеситель от 55 м3/ч до 100 м3/ч
На рисунке 3.3 представлен график скачкообразного входного воздействия х(t).
Рисунок 3.3 - График скачкообразного входного воздействия х(t)
После чего данные выходной величины Т(t) - температура этилена на выходе из реактора заносятся в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Экспериментальные данные для построения переходной функции объекта управления
t, сек0153045607590100110120Т(t), МПа160160170185220250270290300310
По данным таблицы 3.1 строится переходная функция объекта управления Т(t) (рисунок 3.4).
Рисунок 3.4 - Переходная функция объекта управления Т(t)
На основании экспериментальной переходной функции объекта управления (ОУ) (рисунок 3.4) графическим путем определяют передаточную функцию объекта.
Вид переходной функции ОУ позволяет сделать вывод, что с достаточной для практических задач точностью данный объект можно аппроксимировать звеном чистого запаздывания и апериодическим звеном первого порядка. Таким образом выражение для периодической функции ОУ будет иметь вид:
где К = 1,8;
Т = 88;
? = 15.
С помощью Matcad перешли от передаточной функции (формула 3.1) к переходной функции объекта управления Т(t).
Провели идентификацию кривой переходного процесса h(t) с экспериментальной переходной функцией объекта Т(t). На рисунке 3.5 представлены обе кривые.
С использованием математической модели объекта рассчитаны параметры настройки типовых ре