Автоматизация сушильного барабана

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Января 2012 в 14:53, дипломная работа

Описание

Сушка — это процесс удаления влаги из твердого или пастообразного материала путем испарения содержащейся в нем жидкости за счет подведенного к материалу тепла. Целью сушки является улучшение качества материала (снижение его объемной массы, повышение прочности) и, в связи с этим, увеличение возможностей его использования. В химической промышленности, где технологические процессы протекают в основном в жидкой фазе, конечные продукты имеют вид либо паст, либо зерен, крошки, пыли. Это обусловливает выбор соответствующих методов сушки.

Наиболее широко распространены в химической технологии конвективный и контактный методы сушки. При конвективной сушке тепло передается от теплоносителя к поверхности высушиваемого материала. В качестве теплоносителей используют воздух, инертные и дымовые газы. При контактной сушке тепло высушиваемому материалу передается через обогреваемую перегородку, соприкасающуюся с материалом. Несколько реже применяют радиационную сушку (инфракрасными лучами) и сушку электрическим током (высокой или промышленной частоты).

Содержание

Введение 4

1 Технологическая часть 5

1.1 Описание технологии объекта 5

1.2 Описание конструкции агрегата и вспомогательного оборудования 6

1.3 Обоснование выбранной аппаратуры 9

2 Автоматизация объекта 10

2.1 Описание схемы автоматизации 10

2.2 Компоновка и коммутация щита 13

2.3 Описание принципиальной электрической схемы САР 1 18

2.4 Описание монтажа и предмонтажной наладки элементов схемы 19

3 Расчётная часть 25

3.1 Расчёт настроек регулятора 25

4 Экономическая часть 40

4.1 Экономическое обоснование целесообразности автоматизации объекта, сметно-финансовый расчёт, расчёт амортизационных отчислений 40

4.2 Расчёт численности и фонда заработной платы рабочих цеха, расчёт экономической эффективности 45

5 Охрана труда и окружающей среды, техника безопасности на участке КИПиА 51

Заключение 59

Список использованных источников 60

Скачать (385.44 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа состоит из  1 файл

диплом.docx

— 424.86 Кб (Скачать документ)

  Все работы по наладке и включению  автоматизации  производятся по графику согласованному с графиком работы на объекте. Перед  включением средств автоматизации  наладочный  персонал  изучает  инструкцию  по производству работ  на данном  объекте  и  инструкцию  по  технике безопасности, в процессе включения  наладчики обучают  технический персонал работе с приборами  и элементами системы управления.

  Наладку звеньев начинают с наладки регулирующего  органа (РО). РО выбирают и рассчитывают при проектировании САР, однако при  разработке проекта не всегда удается  учесть род особенностей потоков  вещества или энергии, изменение  которых  служит  управляющими   воздействиями на объект. Нелинейность РО при линейном объекте регулирования, даже при правильно  выбранных   настройках регулятора  существенно  ухудшает качество регулирования.

- Наладка  сочленений

  На  выходных   валах  РО   и  исполнительного  механизма  (ИМ) устанавливаются рычаги длинны которых, предварительно рассчитаны. В этих рычагах для удобства наладки предварительно для их установки высверливается ряд отверстий.

      
 
 

  

  

  Соединение  РО  и ИМ выполняют  таким образом, чтобы при повороте штурвала ручной перестановки ИМ против часовой стрелки РО перемещался в сторону открытия,  а по  часовой - в  сторону закрытия. Соединив исполнительный механизм  с регулирующим  органом проверяют наличие люфтов  в соединениях. В случае обнаружения их  устраняют (заменой пальцев в местах соединения). 

- Наладка исполнительного механизма

  Требования, которым должен отвечать электрический  ИМ:

     а) момент на  выходном валу должен  обеспечить перемещение РО  без перегрева двигателя;

    б) время перемещения  выходного  вала ИМ  от  положения «закрыто» до положения «открыто» должен  обеспечить необходимое  качество процесса регулирования  при   максимально   возможной   скорости  изменения регулируемого параметра;

     в) выбег им должен быть минимальным.

  Наладка сводится к установке конечных выключателей, устанавливают в одно из крайних  положений. Затем устанавливают  вал в другое крайнее положение  и аналогично другой конечный выключатель.

- Наладки  дистанционного управления

  Необходимо  проследить  чтобы  при  управлении  соответствующей кнопкой  или  ключом  в  блоке  управления в  сторону  «Б»  ИМ   и соответственно РО перемещались  обеспечивая направление увеличения подачи вещества. Управляя другой кнопкой ИМ и РО должны  работать в противоположном направлении. Если эти условия не  выполняются, то изменяют положения кнопочных станций мили ключей.

  Работа  третьей стадии:

  Работа  третей стадии сводится к следующему:

  1) Наладка  САР разомкнутого контура;

  2) Подготовка  системы к включению в работу  на процесс;

  3) Включение  САР  в работу на процесс,  определение качества процесса регулирования, корректировка параметров регулирования.

  4) Испытание  и сдача системы в промышленную  эксплуатацию.

  Наладка разомкнутой системы заключается  в том, чтобы согласовать направление  работы ИМ  в соответствии со знаком сигнала рассогласования, возникающего в результате отклонения сигнала  пропорционального регулируемому  параметру и еще согласовать  направление работы ИМ со знаком сигнала  рассогласования, возникшего в результате изменения задания.

    

  

  Для наладки  трех импульсной  схемы необходимо  на вход регулятора подать три сигнала, соответствующие  данным  значениям  регулируемого параметра. Наладка  выполняется  в следующем   порядке: управляя  ИМ дистанционно  устанавливают его в среднее положение и переводят переключатель выбора  рода работ в положение «автомат». Имитируя отключение регулируемого параметра, уровня в барабане (увеличился), в сторону «больше» (задатчиком ЗУ-05) при этом исполнительный механизм должен работать в сторону «меньше» перекрывая поступления питательной воды. Эту же операцию проводив в обратном порядке: ИМ должен работать в сторону «больше». Имитируя сигнал по расходу пара в сторону «б», ИМ  будет работать в сторону «м».

     Управляя дистанционно  исполнительным  механизмом  возвращаем еговал в среднее положение.  Восстанавливаем баланс схемы регулятора. Отключаем   имитаторы   от   регулятора  и подключаем   первичный измерительный преобразователь. Первичный прибор подключают к объекту

  убедившись,   что преобразователь работает нормально, на регуляторе устанавливают расчетные  настройки, при этом ти завышаем. Переключатель

  рода  работы  «автомат», и  наблюдаем  за  работой всей  системы  в  разомкнутом состоянии.

     Корректировку   параметров   настройки   регулятора   необходимо  осуществлять  по  принципу  последовательного  приближения,  малыми изменениями  параметров настройки и  строго  по заранее разработанному плану.  Каждое изменение параметров  настройки регулятора должно    сопровождаться проверкой полученных  показателей качества процесса  регулирования.

     Корректировку параметров настройки  приходится осуществлять всегда  при изменении режима работы  агрегата.

      После окончания всех наладочных  работ, САР включают в опытную  эксплуатацию и проверяют - испытывают  налаженную САР.  Испытания проводятся  не менее трех суток. Испытывают  при  различных режимах работы  объекта,  при  этом  оценивают   показатели  надежности  и достоверности,  проверяют устойчивость и качество  регулирования. Если САР  работает  без неполадок в  течении 78  часов, то составляется соответствующий   акт   сдачи-приема  системы   в   промышленную эксплуатацию. 
 
 
 
 
 

  

  

  3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 

  3.1 Выполнить расчет настроек регулятора или устойчивой системы

  Структурная схема модели объекта регулирования  состоит из четырех последовательно  соединенных звеньев: трех апериодических звеньев и звена чистого транспортного  запаздывания. 

  Поскольку объект статический, то для идентификации  объекта был выбран вариант представления  объекта в виде двух последовательно  соединенных звеньев: апериодического  звена и звена чистого транспортного  запаздывания.

    

  Рисунок 3.1 – Модель объекта управления. 

  

;  
; 
;  
 

  Преобразуем имеющуюся схему к виду с двумя  звеньями путем сложения последовательно  соединенных апериодических звеньев: 

    
 

  Рисунок 3.2 – Упрощённая модель объекта управления

                               

  

  После математических операций над звеньями запишем общую передаточную функцию  объекта регулирования: 

  

 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Разработка  программы анализа устойчивости.

  n1=[0.8]; d1=[3.9 1];
  n2=[1.3]; d2=[2.8 1];
  n3=[2.8]; d3=[1.6 1];
  [num1,den1]=series(n1,d1,n2,d2);
  [num2,den2]=series(num1,den1,n3,d3);
  [num3,den3]=pade(2.1,1);
  [num4,den4]=series(num2,den2,num3,den3);
  step(num4,den4);
  grid on;

  

  Рисунок 3.3 – Кривая переходного процесса модели.

  

  

  Рисунок 3.4 – Определение основных динамических параметров объекта по кривой переходного процесса. 

  Из  графика получаем основные характеристики объекта:

  τоб = 3,1 (сек.)

  Tоб= 9,7 (сек.)

  kоб = 3.6  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Разработка  программы анализа устойчивости.

  n1=[0.8]; d1=[3.9 1];
  n2=[1.3]; d2=[2.8 1];
  n3=[2.8]; d3=[1.6 1];
  [num1,den1]=series(n1,d1,n2,d2);
  [num2,den2]=series(num1,den1,n3,d3);
  [num3,den3]=pade(0.9,1);
  [num4,den4]=series(num2,den2,num3,den3);
  nyquist(num4,den4);
  grid on;

  

  Рисунок 3.5 – Амплитудно-фазовая частотная характеристика (АФЧХ) 

  Судя по фазочастотной характеристике объекта регулирования, система устойчива, так как годограф не охватывает точку (-1; j0). 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  n1=[0.7]; d1=[4.9 1];
  n2=[1.9]; d2=[2.5 1];
  n3=[2.5]; d3=[0 1];
  [num1,den1]=series(n1,d1,n2,d2);
  [num2,den2]=series(num1,den1,n3,d3);
  [num3,den3]=pade(1,1);
  [num4,den4]=series(num2,den2,num3,den3);
  printsys(num4,den4,'p');
  step(num4,den4);
  grid on;
  pause;
  nyquist(num4,den4);
  grid on;
  pause;
  bode(num4,den4);
  grid on;

  

  Рисунок 3.6 – Логарифмическая амплитудно-фазовая частотная характеристика. 
 
 
 
 
 
 

  По виду кривой переходного процесса можно определить из каких типов простейших звеньев состоит система:

  

  Рисунок 3.7 - Кривая переходного процесса

  

  По кривой переходного  процесса видно, что система (рис.2) состоит  из двух звеньев:

                           

 Рисунок 3.8 - Звено запаздывания (1)         Рисунок 3.9 – Апериодическое звено (2)       

     W(p) =                                                                  W(p)=

  В ПИД-регуляторах изменение выходной величины (воздействие на регулирующий орган) пропорционально отклонению регулируемой (входной) величины, интегралу этого изменения и скорости изменения этой величины.

  Проверим  возможность работы ПИД-закона с заданным объектом регулирования. Показателем качества принимается минимизация на основании самой методики расчета настроек регулятора графоаналитическим методом.  
 

  Тип регулятора можно проверить ориентировочно по величине отношения τоб/Тоб:

Информация о работе Автоматизация сушильного барабана