Автоматизация химико-технологических объектов.
Цель изучение являются проблемы автоматизации основных химических производств.
План:
- Химико-технологические объекты управления
2.Классификация химико-технологических процессов и производств как ТОУ.
3. Методика анализа ХТП как ТОУ.
Химико-технологические объекты управления.
Определение ТОУ: Требования к ТОУ.
Типовая схема технологического производства химических продуктов.
Классификация химико-технологических процессов и производств как ТОУ.
Степень сложности ТОУ характеризуется информационной сложностью объекта, т.е. числом технологических параметров, участвующих в управлении. Таблица 1 Классификация ТОУ по информационной емкости.
Насосная станция Резиносмеситель Массообменная Колонна Производство Этилена Производство Технического углерода
Методика анализа ХТП как ТОУ. Информационная схема ТОУ - это схема, показывающая входные и выходные переменные ТОУ и их связи. Построение информационной схемы возможно на основе мат. описания (при разработке новых технологий) или на основе информации по эксплуатации объекта (при модернизации системы управления). Выполняется анализ информационной схемы на предмет классификации входных и выходных воздействий на следующие группы: Осуществляется выбор возможных каналов управления.
Общая характеристика процессов перемешивания в жидких средах.
Перемешивание - гидромеханический процесс взаимного перемещения частиц в жидкой среде с целью их равномерного распределения во всем объеме под действием импульса, передаваемого среде мешалкой, струей жидкости или газа (Тябин Н.В.,с.95).
Цели перемешивания ¨ Создание суспензий - обеспечение равномерного распределения твердых частиц в объеме жидкости; ¨ Образование эмульсий, аэрация - равномерное распределение и дробление до заданных размеров частиц жидкости в жидкости или газа в жидкости; ¨ Интенсификация нагревания или охлаждения орабатываемых масс; ¨ Интенсификация массообмена в перемешиваемой системе (растворение, выщелачивание).
Основные схемы перемешивания.
Объект управления Объект управления - емкость с мешалкой, аппарат непрерывного действия, в котором смешиваются две жидкости А (с концентрацией целевого компонента Са) и Б (с концентрацией целевого компонента Сб) для получения гомогенизированного раствора с заданной концентрацией целевого компонента Ссм. Схема объекта управления.
Рис.1.1 Показатель эффективности процесса - концентрация целевого компонента в гомогенизированном растворе (смеси) - Ссм. Цель управления процессом - обеспечение заданной концентрации смеси при эффективном и интенсивном перемешивании. Эффективность перемешивания обеспечивается выбором параметров аппарата, перемешивающего устройства, числа оборотов мешалки, обеспечивающих равномерность концентрации смеси в аппарате с заданной интенсивностью (т.е. за заданное время). Однако в реальных условиях технологические объекты подвержены действию внешних и внутренних возмущений, которые приводят к отклонению технологических режимов работы от расчетных. Задача разработки системы автоматизации обеспечить в условиях действия внешних и внутренних возмущений в процессе эффективное и интенсивное его функционирование с требуемыми характеристиками качества.
Контрольные вопросы:
Информационная
емкость объектаЧисло параметров, участв. в управл.
Пример ТОУ
Минимальная
10 - 40
Малая
41 - 160
Средняя
161 - 650
Установка первичной перегонки нефти
Повышенная
651 - 2500
Высокая
2500 и выше
Автоматизация процесса перемешивания