Модуль системы противоаварийной автоматической защиты цеха по получению литейных смол
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
? и критичности отказов".
Согласно РД 03-418-01, из категорий и критериев тяжести отказов следует, что взрывоопасные объекты нефтегазодобывающей, химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности относятся к объектам, для которых количественный анализ риска обязателен.
Таким образом, у производственников появляется формальная основа для предъявления требований к поставщикам оборудования и разработчикам систем, соответствие которым будет обеспечивать приемлемый уровень риска в реальных обстоятельствах. Главные вопросы, на которые необходимо получить ответ, прежде чем приступить к реализации данного проекта, состоят в следующем:
.Как обрести уверенность, что система обеспечит безопасность, то есть действительно выполнит заложенные функции защиты, когда в этом возникнет необходимость?
.Как должна быть построена система, чтобы исключить возможность ложных, немотивированных остановов технологического процесса по вине оборудования системы?
.Как должно быть организовано техническое обслуживание АСУТП (автономное тестирование, диагностика, самодиагностика), чтобы технологический персонал не растерял доверия к ее дееспособности?
Тенденция развития современных стандартов безопасности заключается в разработке формальных правил, методик, алгоритмов для оценки и сертификации уровня безопасности не просто для применяемого оборудования, но самой системы безопасности как комплексной системы защиты конкретного технологического процесса.[2]
1. Описание объекта и технологии
1.1 Общие сведения и назначение модуля системы ПАЗ
Разрабатываемый модуль системы противоаварийной автоматизированной защиты предназначен для защиты химического реактора 1.Р1 для производства литейных смол. Модуль служит средством обеспечения безопасной работы всей системы автоматического управления цеха. В рамках данной работы требуется спроектировать модуль который отвечает всем требованиям безопасности и надежности и способен функционировать независимо от САУ цеха. При этом уровень защиты от аварийных ситуации должен быть выше, чем при действующей системе.
Структурная схема процесса контроля и предотвращения аварийной ситуации приведении на рис.1.1. В случае возникновения аварийной ситуации сигнал с датчика ТТ2 поступает на ПЛК ПАЗ, который открывает клапана КЛ1 для гашения смеси пожарнохозяйственной водой, затем открывается клапан КЛ2 для сброса загашенной смеси в аварийную емкость. Если произойдет сбои и ТТ2 не выдаст необходимый сигнал, то САУ цеха получив сигнал с датчика ТТ1 передаст его на ПЛК ПАЗ, который откроет в нужной последовательности клапана КЛ1 и КЛ2.
Рисунок 1.1. Структурная схема процесса контроля и предотвращения аварийной ситуации.
1.2 Требования к модулю системы ПАЗ и характеристика объекта автоматизации
Цех по получению смол разделен на технологические участки. Которые в свою очередь представляют собой комплекс технологического оборудования (реактора, баки, насосы, весы, мерники, трубопроводы и т.д.) оснащенные датчиками и исполнительными механизмами. Основные задачи системы управления цеха(САУ) - перекачка растворов (управление задвижками и насосами), контроль весовых характеристик перекачиваемых жидкостей, контроль параметров в технологических реакторах, управление мешалками в баках и т.п.. Объектом автоматизации данного проекта по техническому заданию является химический реактор для получения литейных смол. Различные химические вещества согласно технологии изготовления подаются в реактор через соответствующие клапана, которые управляются основной системой автоматического управления (САУ) цеха. В процессе варки смол, помимо основных компонентов через регулирующий клапан 1.КР1 поступает водный раствор NaOH. При дозировке водного раствора NaOH в реактор начинается экзотермическая реакция. В случае резкого повышения температуры реакционной смеси выше 98оС предпринимаются меры по выведению системы в штатный режим САУ цеха (см. прилагаемую инструкцию Производство смолы марок Резоформ NB 95F в реакторе поз. 1.Р1). В случае если упомянутые меры не в состоянии нормализовать процесс и скорость возрастания температуры становится критической необходимо немедленно загасить реакционную смесь пожарнохозяйственной водой и слить ее в специальный аварийный бак. Задачей данного проекта разработать такую систему ПАЗ, которая за минимально короткое время способна обнаружить критическое изменение температуры и с высокой долей вероятности предотвратить развитие аварийной ситуации.
2. Уточненная постановка задачи
2.1 Специфика автоматизированных систем
Многие неприятности, связанные с системами зашиты, связаны с НЕ учетом специфики этих систем. Системы управления вообще, а системы противоаварийной защиты в особенности обладают рядом специфических свойств, присущих только этим системам:
.Система защиты может формально находиться в работе, но в момент наступления опасного события на процессе не способна отреагировать на него. Подобный тип отказа принято называть опасным отказом.
.Система защиты может совершить ложный немотивированный аварийный останов процесса, в то время как в действительности ничего опасного в процессе не произошло. Подобный тип отказа называют "безопасным" отказом.
Любой останов и запуск производства - это серьезные и ответственные операции, не говоря об экономических потерях. Проце