Контроль параметров технологического процесса
Контроль и регулирование основных технологических параметров: расхода, уровня, давления и температуры
Совокупность единичных операций образует конкретные технологические процессы. В общем случае технологический процесс реализуется посредством технологических операций, которые выполняются параллельно, последовательно или комбинированно, когда начало последующей операции сдвинуто по отношению к началу предыдущей.
Управление технологическим процессом представляет собой организационно-техническую задачу, и решают ее сегодня, создавая автоматические или автоматизированные системы управления технологическим процессом.
К числу типовых технологических параметров, подлежащих контролю и регулированию, относят расход, уровень, давление, температуру и ряд показателей качества.
Замкнутые системы используют текущую информацию о выходных величинах, определяют отклонение ε( t) управляемой величины Y(t) от ее заданного значения Y(o) и принимают действия к уменьшению или полному исключению ε ( t ).
Простейшим примером замкнутой системы, называемой системой регулирования по отклонению, служит показанная на рисунке 1 система стабилизации уровня воды в баке. Система состоит из измерительного преобразователя (датчика) 2 уровня, устройства 1 управления (регулятора) и исполнительного механизма 3, управляющего положением регулирующего органа (клапана) 5.
Системы регулирования расхода характеризуются малой инерционностью и частой пульсацией параметра.
Обычно управление расходом — это дросселирование потока вещества с помощью клапана или шибера, изменение напора в трубопроводе за счет изменения частоты вращения привода насоса или степени байпасирования (отведения части потока через дополнительные каналы).
Принципы реализации регуляторов расхода жидких и газообразных сред показаны на рисунке 2, а, сыпучих материалов — на рисунке 2, б.
Рис. 2. Схемы регулирования расхода: а — жидких и газообразных сред, б — сыпучих материалов, в — соотношения сред.
В практике автоматизации технологических процессов встречаются случаи, когда требуется стабилизация соотношения расходов двух или более сред.
В схеме, показанной на рисунке 2, в, поток к G1 — ведущий, а поток G2 = γ G — ведомый, где γ — коэффициент соотношения расходов, который устанавливают в процессе статической настройки регулятора.
При изменении ведущего потока G1 регулятор FF пропорционально изменяет ведомый поток G2.
Выбор закона регулирования зависит от требуемого качества стабилизации параметра.
Системы регулирования уровня имеют те же особенности, что и системы регулирования расхода. В общем случае поведение уровня описывается дифференциальным уравнением
Постоянство уровня свидетельствует о равенстве количеств подаваемой и расходуемой жидкости. Это условие может быть обеспечено воздействием на подачу (рис. 3, а) или расход (рис. 3, б) жидкости. В варианте регулятора, показанном на рисунке 3, в, используют для стабилизации параметра результаты измерений подачи и расхода жидкости.
Импульс по уровню жидкости — корректирующий, он исключает накопление ошибки вследствие неизбежных погрешностей, возникающих при изменении подачи и расхода. Выбор закона регулирования также зависит от требуемого качества стабилизации параметра. При этом возможно использование не только пропорциональных, но также и позиционных регуляторов.
Рис. 3. Схемы систем регулирования уровня: а — с воздействием на подачу, б и в — с воздействием на расход среды.
Постоянство давления, как и постоянство уровня, свидетельствует о материальном балансе объекта. В общем случае изменение давления описывается уравнением:
где V — объем аппарата, р — давление.
Способы регулирования давления аналогичны способам регулирования уровня.
Температура — показатель термодинамического состояния системы. Динамические характеристики системы регулирования температуры зависят от физико-химических параметров процесса и конструкции аппарата. Особенность такой системы — значительная инерционность объекта и нередко измерительного преобразователя.
Принципы реализации регуляторов температуры аналогичны принципам реализации регуляторов уровня (рис. 2) с учетом управления расходом энергии в объекте. Выбор закона регулирования зависит от инерционности объекта: чем она больше, тем закон регулирования сложнее. Постоянная времени измерительного преобразователя может быть снижена за счет увеличения скорости движения теплоносителя, уменьшения толщины стенок защитного чехла (гильзы) и т. д.
Регулирование параметров состава и качества продукта
При регулировании состава или качества продукта возможна ситуация, когда параметр (например, влажность зерна) измеряют дискретно. В этой ситуации неизбежны потеря информации и снижение точности динамического процесса регулирования.
Рекомендуемая схема регулятора, стабилизирующего некоторый промежуточный параметр Y(t), значение которого зависит от основного регулируемого параметра — показателя качества продукта Y(t i ), показана на рисунке 4.
Рис. 4. Схема системы регулирования качества продукта: 1 — объект, 2— анализатор качества, 3 — экстраполяционный фильтр, 4 — вычислительное устройство, 5 — регулятор.
Вычислительное устройство 4, используя математическую модель связи между параметрами Y(t) и Y(t i ), непрерывно оценивает показатель качества. Экстраполяционный фильтр 3 выдает оценочный параметр качества продукта Y(t i ) в промежутках между двумя измерениями.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Контроль технологических параметров процесса
Всякий технологический процесс характеризуется определенными физическими величинами (параметрами). Для оптимального хода технологического процесса некоторые его параметры требуется поддерживать постоянными, а некоторые – изменять по определенному закону. При работе того или иного объекта на него поступают различные внешние и внутренние возмущающие воздействия, нарушающие оптимальный ход технологического процесса объекта. Одной из основных задач автоматического регулирования является поддержание оптимальных условий протекания технологического процесса.
В качестве контролируемых параметров выбираются возмущения, которые важны для проведения процесса, но на них невозможно или недопустимо воздействовать. В качестве регулируемых параметров выбирают технологические параметры, изменение которых ведёт к нарушению прохождения процессов в аппарате.
Температура:
Необходимо контролировать температуру верха и низа колонны и температуру подачи сырья в колонну после теплообменников Т-4/1 для диагностики работы, проверки соответствия параметров технологическим нормам и правилам и расчета теплового баланса данных технологических аппаратов. От температуры зависит как качество конечного продукта и производительность процесса, так и его безопасность. Изменение температуры в колонне может привести к повышению давления. Необходимость контроля температуры сырья после теплообменника Т-4/1 обуславливается тем, что он должен поступать в колонну с определенной температурой.
Давление:
Для безопасной эксплуатации колонны необходимо контролировать давление в ней. Очень важно контролировать в колонне, т.к. изменение давления может привести к ухудшению качества нефтепродуктов и к взрывоопасным ситуациям на установке.
Уровень:
Необходимо контролировать уровень в ёмкости Е-3 для обеспечения непрерывности технологического процесса. Изменение уровня может привести к переполнению нефтепродуктов в ёмкости, следовательно попадание их в другие технологические аппараты.
Расход:
Расход на входных и выходных потоках необходимо контролировать для оценки эффективности работы блока и материального баланса установки. Расход влияет на качество получаемого продукта. Нарушение работы расходомера может привести к колебаниям температуры и давления в колонне.
Контроль параметров технологического процесса
Контроль за основными параметрами технологических процессов осуществляется с целью получения информации, необходимой для определения производственной ситуации на ГДП, своевременной ликвидации нарушении технологического режима работы установок и принятия мер по [c.62]
В задачу локальной системы управления, являющейся наиболее важной, так как она осуществляет контроль переменных величин (расход, давление, температура, чистота продукта и т. д.), входят поддержание оптимального технологического режима и первичная обработка информации.-В локальной системе объем информации о ходе технологического процесса определяется параметрами, косвенно отображающими свойства вырабатываемой продукции, которые позволяют с достаточной простотой вести измерения и математическую обработку. Основные параметры технологического процесса, необходимые для анализа работы производства, пройдя предварительную обработку на первом каскаде информационной машины (печатание абсолютных значений параметров контроля, сигнализация отклонений от их значений), передаются на второй каскад машины, откуда информация уже в виде кодированных цифровых сигналов поступает на третий каскад (счетно-вычислительную машину), где осуществляются анализ деятельности производства и разработка рекомендаций (заданий) локальным системам. В настоящее время персонал, обслуживающий установка разделения, осуществляет по сути контроль за качеством получаемых газов и не анализирует технико-экономические показатели по ходу производственного процесса. Расчет фактических величин себестоимости газов ведется в конце каждого месяца по усредненным показателям в целом по производству. Такой контроль не дает возможности своевременно вме- [c.29]
В кислородных производствах в настоящее время наибольшее распространение получила локальная автоматизация, пря которой автоматические устройства выполняют в основном простые функции управления — получение информации по Отдельным параметрам технологического процесса (температура, давление, расход, чистота и т. п.) с дальнейшим выполнением решений, принятых оператором для поддержания заданных параметров. Функции управления, включающие в себя согласование работы отдельных автоматических устройств, выработку команд для этих устройств, выполняются оператором. Один оператор вынужден иногда обслуживать десятки и даже сотни приборов, располагающихся на щите длиной в несколько метров, а иногда и десятков метров. Наличие большого числа приборов требует значительных затрат труда на выполнение операций, связанных со сменой диаграмм, заливкой чернил в приборы, ежедневной обработкой диаграмм, периодической проверкой и градуировкой приборов, контролем за правильностью их показаний. [c.33]
В задачу вспомогательных процессов входит создание материальных условий, обеспечивающих нормальный ход основных процессов (снабжение всеми видами энергии, уход за оборудованием и его ремонт и т. д.), а также процессы наблюдения, регулирования, измерения, контроля параметров технологического процесса и запись показаний КИП в журнал. [c.38]
Основная работа связана с изменением предмета труда (его формы, размера, химического состава, давления, температуры, физических свойств и др.) и выполняется ручными или машинно-ручными методами. Исключение составляют аппаратурные и машинные процессы, проходящие в аппарате или выполняемые машиной, когда рабочий ведет лишь наблюдение за ходом технологического процесса и управление им, осуществляет контроль и регулирование параметров технологического режима, отбор проб и выполнение анализов. Например, к основной работе аппаратчика блока разделения относится регулирование подачи воздуха, контроль за давлением, температурой, концентрацией готовых продуктов и др. [c.80]
Контроль за технологическими параметрами процессов основного производства заключается в определении средних значений, средних квадратических отклонений от среднего значения, минимальных и максимальных значений этих параметров за смену и за сутки. Кроме того, в задаче суммируются мгновенные часовые расходы газа с поправкой на давление и температуру за смену и за сутки и сменные расходы конденсата за сутки. Периодичность решения задачи — смена. [c.83]
Сложные технологические процессы добычи газа и конденсата ГДП требуют постоянного контроля за десятками и сотнями параметров—-температурой, давлением, расходом, уровнем и т. д. Автоматизация таких процессов на ГДП выдвигает новые требования к сбору и обработке технологической информации, определяемые следующими основными факторами. [c.209]
Так, анализ причин брака, из-за низкого уровня МО показывает, что доля брака из-за применения непригодных СИ составляет 5,5%. Основная масса брака — 48,5%—возникает из-за неполного и неправильного применения СИ, в том числе 5,5%—из-за не обеспеченности соответствующим контролем и измерениями параметров технологических процессов, 22%—из-за неправильного назначения СИ в конструкторско-технологической документации. Остальная часть брака — 46%—из-за низкой квалификации ра ботников и отсутствия аттестованных МВИ. [c.159]
При строительстве скважин основной процесс — проходка ствола скважин — осуществляется с поверхности земли без непосредственного доступа человека к забою, находящемуся на большой глубине. Это обусловливает применение особых технических средств и технологических методов, которые обеспечивали бы бурение скважин в точно заданном направлении, надежный контроль за работой породоразрушающего инструмента и забойного двигателя, доставку этих механизмов к забою и обратно. Особенность технологии проходки скважин состоит в том, что она не остается стабильной. Для эффективного бурения технологические параметры (нагрузка на долото, количество и качество промывочной жидкости, число оборотов инструмента) должны корректироваться, т. е. поддерживаться оптимальными в усло- [c.83]
Основное (t0) — время, затрачиваемое на непосредственное ведение технологического процесса. В аппаратурных процессах к основному относится время выполнения функций наблюдения и регулирования параметров технологического режима, фиксирования показаний контрольно-измерительных приборов, отбора проб и выполнения контрольных оперативных анализов, регулирования и подачи материалов и сырья, наблюдения и контроля за работой оборудования. В зависимости от особенностей производственных процессов основное время подразделяют на время аппаратурной, машинной, машинно-аппара-турно-ручной и ручной работы. [c.124]
Расход материальных ресурсов в цехах, так же как и в целом по предприятию, определяется двумя факторами расходом на единицу продукции и физическим объемом выпущенной продукции. Поэтому совершенствованию оперативного контроля за использованием материалов в производстве должна предшествовать систематизация факторов отклонений от нормализованного расхода ресурсов. Типовыми указаниями по применению нормативного метода учета рекомендована общепромышленная номенклатура причин отклонений замена сырья и материалов (по габаритам, качеству, наименованиям) замена полуфабрикатов собственного производства покупными и наоборот несоответствие сырья и материалов стандартам или техническим условиям изменение качества исходного сырья и материалов (в том числе содержания полезного вещества) отклонения при раскрое изменения технологии и технических параметров (концентрации, температуры, давления, влажности и т. п.) сдвиги в соотношении моделей, входящих в одну группу изделий, а также в размерах и ростах внутри модели неисправность оборудования и инструмента изменение степени извлечения основных и побочных продуктов, а также отходов использование отходов вместо полноценного сырья и наоборот недостатки в конструкции продукции отклонения от плановых сумм ТЗР прочие причины. На основании указанного перечня должны разрабатываться отраслевые номенклатуры отклонений. Кроме них целесообразно предусмотреть в заводских индивидуальных методиках, а затем и в автоматизированных процедурах учета типичные варианты отклонений, присвоив им соответствующие учетные коды. Поскольку в машиностроении существует несколько автономных технологических процессов с присущими каждому из них номенклатурой и условиями расходования материалов, перечень типичных факторов необходимо определить по отдельным цехам или производствам. Это необходимо еще и потому, что уровень отклонений от норм расхода материалов по производственным процессам далеко не одинаков. Так, на автомобильных и подшипниковых заводах в 1985 г. на долю литейных цехов приходилось до 26%, механических—16%, раскройных— 32% общей суммы отклонений, учтенных по расходу конструкционных материалов. По данным некоторых автомобильных и тракторных заводов в XI пятилетке наибольший удельный вес в отклонениях от норм расхода материалов занимали замены по количеству и стоимости черных и некоторых групп цветных металлов, деловой древесины, лакокрасок, а также по сортаменту литья и поковок, вызванные в основном недостатками в планировании и организации материально-технического обеспечения, несоблюдением поставщиками-смежниками договорных обязательств и связанной с этим частой заменой покупных полуфабрикатов дорогостоящими полуфабрикатами собственного производства. Такие отклонения составляли от 48 до 60%. Не менее 35% отклонений от общей учтенной их суммы образуется в производственном процессе из-за нарушения геометрии раскроя, скрытого брака [c.183]
Статистическое изучение процесса для выявления определимых причин устранение выявленных причин текущий контроль показателей качества продукции и технологических параметров. Практическим средством статистического регулирования являются контрольные корты. Инициатором их применения считается американский ученый Вальтер Л. Шухарт. (1924 г.). Первоначально контрольные карты использовались для пассивного слежения за изменением результатов измерения параметров продукции. Выход параметра за границы поля допуска являлся сигналом для остановки процесса и проведения его корректировки (перенастройки оборудования, регулирования технологических параметров, изменения схемы трудовых действий и т.п.). Карта хранила ценную информацию о том, когда, кто, на каком оборудовании допускал брак. Однако это была в основном пассивная регистрация нарушений точности и стабильности процесса. В последующем методика применения контрольных карт развилась в направлении усиления её активно-предупредительной функции, т.е. функции статистического прогноза предстоящей разладки процесса. Это усовершенствование контрольных карт связывают с работами И. Пейджа (1954 г.). [c.157]
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Контроль параметров технологических процессов может быть местным и централизованным. Местный контроль обеспечивается приборами, установленными на технологических аппаратах и трубопроводах. В основном это приборы, измеряющие давление, температуру, уровень. Их используют, главным образом, во время пуско-наладочных работ на технологической установке. Местный контроль дает представление о работе отдельных аппаратов. [1]
Диспетчер ТДП осуществляет контроль параметров технологического процесса перекачки с АРМ-диспетчера ТДП по СДКУ. [2]
Задача автоматизации процесса контроля параметров технологического процесса и управления ими может быть успешно решена только при использовании электронных цифровых измерительных машин. Однако их рациональное применение для целей автоматизированного управления невозможно без наличия датчиков для измерения физических величин, имеющих выходной сигнал в форме, легко преобразуемой в дискретную или частотную без потери точности. [4]
Функции измерения и контроля параметров технологических процессов и преобразования этих параметров для ввода данных о ходе процесса в систему управления выполняют датчики. [5]
В подсистеме управления основным производством первой очереди решаются задачи: контроль параметров технологического процесса основного производства в режиме отбора и закачки, расчет и контроль технико-экономических показателей работы основного производства в режиме отбора и закачки, расчет рациональных технологических режимов работы скважин и газосборных шлейфов, контроль текущих режимов работы скважин, поставленных на замер, расчет количества ингибитора для обеспечения безгидратных режимов работы оборудования, контроль и анализ режимов работы КС с расчетом производительности каждого агрегата. [9]
Показателем технического прогресса является непрерывное повышение уровня автоматизации производства на основе внедрения локальных систем автоматизации контроля параметров технологических процессов ; автоматизированных систем управления технологическими процессами; создания автоматизированных систем управления производствами. [13]
Контроль и регулирование основных технологических параметров: расхода, уровня, давления и температуры
Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов
Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте
откроется в новом окне
Выдаем Удостоверение установленного образца:
Контроль и регулирование основных технологических параметров: расхода, уровня, давления и температуры
Контроль и регулирование основных технологических параметров: расхода, уровня, давления и температуры
С
овокупность единичных операций образует конкретные технологические процессы. В общем случае технологический процесс реализуется посредством технологических операций, которые выполняются параллельно, последовательно или комбинированно, когда начало последующей операции сдвинуто по отношению к началу предыдущей.
Управление технологическим процессом представляет собой организационно-техническую задачу, и решают ее сегодня, создавая автоматические или автоматизированные системы управления технологическим процессом.
Целью управления технологическим процессом может быть: стабилизация некоторой физической величины, изменение ее по заданной программе или, в более сложных случаях, оптимизация некоторого обобщающего критерия, наибольшая производительность процесса, наименьшая себестоимость продукта и т. д.
К числу типовых технологических параметров, подлежащих контролю и регулированию, относят расход, уровень, давление, температуру и ряд показателей качества.
Замкнутые системы используют текущую информацию о выходных величинах, определяют отклонение ε( t )управляемой величины Y(t) от ее заданного значения Y ( o ) и принимают действия к уменьшению или полному исключению ε ( t ).
Простейшим примером замкнутой системы, называемой системой регулирования по отклонению, служит показанная на рисунке 1 система стабилизации уровня воды в баке. Система состоит из измерительного преобразователя (датчика) 2 уровня, устройства 1 управления (регулятора) и исполнительного механизма 3, управляющего положением регулирующего органа (клапана) 5.
Системы регулирования расхода характеризуются малой инерционностью и частой пульсацией параметра.
Обычно управление расходом — это дросселирование потока вещества с помощью клапана или шибера, изменение напора в трубопроводе за счет изменения частоты вращения привода насоса или степени байпасирования (отведения части потока через дополнительные каналы).
Принципы реализации регуляторов расхода жидких и газообразных сред показаны на рисунке 2, а, сыпучих материалов — на рисунке 2, б.
Рис. 2. Схемы регулирования расхода: а — жидких и газообразных сред, б — сыпучих материалов, в — соотношения сред.
В практике автоматизации технологических процессов встречаются случаи, когда требуется стабилизация соотношения расходов двух или более сред.
В схеме, показанной на рисунке 2, в, поток к G1 — ведущий, а поток G2 = γG — ведомый, где γ — коэффициент соотношения расходов, который устанавливают в процессе статической настройки регулятора.
При изменении ведущего потока G1 регулятор FF пропорционально изменяет ведомый поток G2.
Выбор закона регулирования зависит от требуемого качества стабилизации параметра.
Всякий технологический процесс характеризуется определенными физическими величинами (параметрами). Для оптимального хода технологического процесса некоторые его параметры требуется поддерживать постоянными, а некоторые – изменять по определенному закону. При работе того или иного объекта на него поступают различные внешние и внутренние возмущающие воздействия, нарушающие оптимальный ход технологического процесса объекта. Одной из основных задач автоматического регулирования является поддержание оптимальных условий протекания технологического процесса.
В качестве контролируемых параметров выбираются возмущения, которые важны для проведения процесса, но на них невозможно или недопустимо воздействовать. В качестве регулируемых параметров выбирают технологические параметры, изменение которых ведёт к нарушению прохождения процессов в аппарате.
Температура:
Необходимо контролировать температуру верха и низа колонны и температуру подачи сырья в колонну после теплообменников Т-4/1 для диагностики работы, проверки соответствия параметров технологическим нормам и правилам и расчета теплового баланса данных технологических аппаратов. От температуры зависит как качество конечного продукта и производительность процесса, так и его безопасность. Изменение температуры в колонне может привести к повышению давления. Необходимость контроля температуры сырья после теплообменника Т-4/1 обуславливается тем, что он должен поступать в колонну с определенной температурой.
Давление:
Для безопасной эксплуатации колонны необходимо контролировать давление в ней. Очень важно контролировать в колонне, т.к. изменение давления может привести к ухудшению качества нефтепродуктов и к взрывоопасным ситуациям на установке.
Уровень:
Необходимо контролировать уровень в ёмкости Е-3 для обеспечения непрерывности технологического процесса. Изменение уровня может привести к переполнению нефтепродуктов в ёмкости, следовательно попадание их в другие технологические аппараты.
Расход:
Расход на входных и выходных потоках необходимо контролировать для оценки эффективности работы блока и материального баланса установки. Расход влияет на качество получаемого продукта. Нарушение работы расходомера может привести к колебаниям температуры и давления в колонне.