АСУ ТП гашения извести на сахарном заводе

Введение

Сахарная промышленность переживает сегодня не лучшие свои времена: сокращение посевов свеклы и низкое ее качество при минимальной урожайности, высокие цены на энергоносители и изношенное, морально устаревшее оборудование приводят к высокой себестоимости отечественного сахара
Выходом из сложившейся ситуации является применение современных технологий выращивания свеклы, замена технологического оборудования новым, как отечественным, так и зарубежным. Но это требует солидных капитальных вложений и довольно продолжительного времени. Необходимо улучшить качество сахара и снизить его себестоимость за короткие сроки и без больших капитальных вложений. Одно из решений этой задачи внедрение систем автоматизации технологических станций сахарного производства и создание единой системы управления потоками сахарного производства и его энергозатратами.
Проводимое в отраслях промышленности техническое перевооружение, направленное на увеличение производственных мощностей, экономию материальных и трудовых ресурсов, повышение качества продукции за счет совершенствования технологического оборудования, автоматизации технологических процессов (АСУТП автоматизированные системы управления технологическими процессами).
Основными требованиями, предъявляемыми к АСУТП, являются формирование высокого качества продукции при разработке систем и обеспечение установленного уровня качества продукции при ее производстве.
В связи с этим необходимо взаимосвязь между приборами и средствам автоматизации и их работоспособность в условиях производства, определяемых спецификой сырья, промежуточных и конечных продуктов производства, а также параметрами окружающей среды (температурой, влажностью, кислотностью, запыленностью, в некоторых случаях с учетом взрывоопасности среды).
Основным устройством, позволяющим создать высоконадежную, современную систему автоматизации технологического процесса является промышленный контроллер, имеющий высокие технические и эксплуатационные характеристики.
Согласно предварительным расчетам создание АСУ и АСУТП, разработка новых систем автоматизации и их внедрение обеспечивают повышение производительности оборудования на 5-7 %, снижение себестоимости продукции в результате сокращения расходов сырья, материалов и энергетических ресурсов на 1,5-2 %, увеличение выхода продукции на 15-20%.
Данный проект является модернизацией АСУТП гашение извести.
Известегасильный аппарат как объект управления имеет ряд особенностей. Одна из них состоит в том, что безаварийная работа известегасильного аппарата и обеспечение заданных количественных и качественных показателей возможны лишь при ее стабильной производительности, что тяжело гарантировать при производстве сахара.
Другая особенность заключается в том, что процесс гашения извести характеризуется большой продолжительностью и инерционностью.
Наиболее сложным с точки зрения управления является процесс выгрузки обоженной извести из печи и подача воды из сборника на гашение. Таким образом, при работе известегасильного аппарата подлежат контролю следующие основные параметры:
температура обожженной извести поступающее на гашение;
соотношение обожженной извести - промои;
температура гашения;
подача промоев на гашение;
Комплексная автоматизация известкового отделения и газовой печи, позволяет обеспечить бесперебойную работу основных узлов в автоматическом режиме с непосредственным участием оператора производственного участка. Что приведет к улучшению качества гашения извести.

Заключение

Из данного дипломного проекта мы видим что данная система автоматизации приводит к улучшению качества известкового молока то есть его плотность а также эконоию сырья.
Известегасильный аппарат как объект управления имеет ряд особенностей. Одна из них состоит в том, что безаварийная работа известегасильного аппарата и обеспечение заданных количественных и качественных показателей возможны лишь при ее стабильной производительности, процесс гашения извести представляет собой химическую реакцию с выделением большого количества тепла.
Для автоматизации применен программируемый логический контроллер SLK5/04. Данный контроллер по исполнению является модульным.
В ходе исследовательской работы были разработан алгоритм контроля и управления для замкнутой системы и построен по ней структурная схема АСР.
Применяя следующие методы были определены величины, характеризующие динамические свойства ОУ, такие как Коб - коэффициент усиления объекта, Tоб - постоянная времени объекта и τ - время запаздывания:
1 Экспериментальный метод, а именно методом активного эксперимента, сущность которого заключается в подаче на вход ОУ типового ступенчатого воздействия и получении переходной характеристики ОУ.
2 Аналитический метод, с применением математических выражений для построения переходных характеристик объекта управления.
Полученная информация об ОУ с помощью данных методов является исходной для расчета настроечных параметров регуляторов.
Так же была проведена работа по определению оценки качества регулирования по динамическим и частотным характеристикам системы, по которым определили основные показатели качества: σ, ψ и tрег.. Анализируя график переходной функции объекта управления с ПИД- регулятором и частотные характеристики системы, убеждаемся в том, что система является устойчивой, а также приходим к выводам: для ОУ со структурой управления по возмущению наиболее приемлемым является регулирование с ПИД регулятором.
В разделе «Безопасность и экологичность предприятия» был произведен расчет кратности воздухообмена помещения. В ходе расчета было установлено, что расчетная величина кратности воздухообмена обеспечивает нормативное значение скорости воздушных потоков в проектируемом цехе в пределах 0,3 0,5 м/сек. Внедрение предлагаемой системы регулирования предполагает поддержание оптимальной температуры гашения извести. Оптимальное соотношение должно поддерживаться как в номинальном режиме, так и при переходных процессах, возникающих в результате работы известегасильного аппарата. Поддержание такого соотношения призвано снизить содержание примесей в воздухе, что в данной ситуации является основным показателем экологичности проекта.
В экономической части были произведены расчеты по определению основных технико-экономических показателей:
дополнительные капитальные вложения составляют
420,972 тыс. рублей;
Расход воды уменьшится на 25,40 м3 в год;
Расход известкового камня уменьшится на 39,83 т в год;
Срок окупаемости составит 3 года.