4.6 Описание функциональной схемы автоматизации

Функциональная схема автоматизации является основным техническим документом, определяющим структуру и характер автоматизации технологического процесса, оснащение приборами и средствами автоматизации, средствами вычислительной техники.

На функциональной схеме условными графическими обозначениями изображено технологическое оборудование и трубопроводы, органы управления, приборы и средства автоматизации, показывают взаимодействие технологического оборудования и элементов автоматики связи между элементами автоматизации.

Функциональная сема автоматизации разработана в среде AutoCAD на листе формата А1.

Контроль расхода воздуха, подаваемого в цех, осуществляется с помощью расходомера Метран-150 RFA, подключенный через клапанный блок Метран серии 0106. Сигнал с первичного преобразователя расходомера (поз. 1-1) в электронном модуле расходомера (поз. 1-2) преобразуется в унифицированный сигнал, который поступает на модуль ввода ПЛК и на ЭВМ для хранения, обработки и отображения информации на АРМ оператора.

Контроль и регулирование подачи щелочного раствора в колонны №3-1 и 3-2 осуществляется следующим образом. Для изменения расхода щелочного раствора используется расходомер Метран-370, состоящий из первичного преобразователя (поз. 2-1) и электронного модуля (поз. 2-2). Сигнал с расходомера поступает на модуль ввода ПЛК и на ЭВМ для хранения, обработки и отображения информации на АРМ оператора. ПЛК сравнивает текущее значение с заданным и при наличии отклонения вырабатывает управляющие воздействия, поступающие на пускатели (поз. 2-3, 2-6). Пускатели приводят в действия исполнительные механизмы (поз. 2-4, 2-7), воздействующие на регулирующие органы (поз. 2-5, 2-8).

Контроль нижнего уровня колонны № 1 осуществляется с помощью микроволнового уровнемера  NGM-R. Сигнал с первичного преобразователя уровнемера (поз. 3-1) в электронном модуле (поз. 3-2) преобразуется в унифицированный сигнал, который поступает на модуль ввода ПЛК и на ЭВМ для хранения, обработки и отображения информации на АРМ оператора.

Аналогично осуществляется контроль уровней в колоннах № 2, 3-1, 3-2 и 4, а также в бункере отрегенерированной смолы.

Для управления работой привода концентрационного стола СКО-2 №1 используется пускатель (поз. 9-1). Схемой предусмотрено ручное управление с помощью ключа ручного управления (поз. 9-2). Информация о работе всех элементов системы поступает на модуль ввода ПЛК и на ЭВМ для хранения, обработки и отображения информации на АРМ оператора.

Аналогично осуществляется контроль работы привода концентрационного стола СКО-2 №2, грохота №1, 2, 3, насосов №1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и привода мешалки контактного чана.

Контроль давления воздуха, подаваемого в цех, осуществляется с помощью датчика давления Метран-55. Сигнал с первичного преобразователя расходомера (поз. 14-1) в электронном модуле (поз. 14-2) преобразуется в унифицированный сигнал, который поступает на модуль ввода ПЛК и на ЭВМ для хранения, обработки и отображения информации на АРМ оператора.

Регулирование подачи воды в колонны №1, 2, 4 осуществляется с помощью блока управления клапанами (поз. 15-1) шкафного исполнения. Управляющие воздействия поступают на исполнительные механизмы (поз. 15-2, 15-4, 15-6), воздействующие на регулирующие органы подачи воды (поз. 15-3, 15-5, 15-7). Информация о работе всех элементов системы поступает на модуль ввода ПЛК и на ЭВМ для хранения, обработки и отображения информации на АРМ оператора.

Контроль верхнего уровня колонны № 1 осуществляется с помощью микроволнового уровнемера NGM-R. Сигнал с первичного преобразователя уровнемера (поз. 16-1) в электронном модуле уровнемера (поз. 16-2) преобразуется в унифицированный сигнал, который поступает на модуль ввода ПЛК и на ЭВМ для хранения, обработки и отображения информации на АРМ оператора.

Аналогично осуществляется контроль уровней колонн №2, 3-1, 3-2 и 4.

Контроль и регулирование уровня с функцией сигнализации предельного значения осуществляется следующим образом. На сборнике №2 установлен сигнализатор уровня Rosemount 2110, состоящий из первичного преобразователя (поз. 21-1) и электронного модуля (поз. 21-2). Сигнал поступает на модуль ввода ПЛК и на ЭВМ для хранения, обработки и отображения информации на АРМ оператора. ПЛК сравнивает текущее значение параметра с заданным и при наличии отклонения вырабатывает управляющее воздействие, поступающее на пускатель (поз. 21-3). Пускатель приводит в действие исполнительный механизм (поз. 21-4), воздействующий на регулирующий орган (поз. 21-5).

Контроль и регулирование уровня осуществляется следующим образом. На сборнике №1 установлен микроволновый уровнемер NGM-R, состоящий из первичного преобразователя (поз. 22-1) и электронного модуля (поз. 22-2). Сигнал с уровнемера поступает на модуль ввода ПЛК и на ЭВМ для хранения, обработки и отображения информации на АРМ оператора. ПЛК сравнивает текущее значение параметра с заданным и при наличии отклонения вырабатывает управляющее воздействие, поступающее на пускатель (поз. 22-3). Пускатель приводит в действие исполнительный механизм (поз. 22-4), воздействующий на регулирующий орган (поз. 22-5).

Аналогично осуществляется контроль и регулирование уровней сборников №3, 4, 5, 6, 7 и чана контактного.

Контроль уровня сборника с теплообменником № 1 осуществляется с помощью микроволонового уровнемера NGM-R. Сигнал с первичного преобразователя уровнемера (поз. 29-1) в электронном модуле (поз. 29-2) преобразуется в унифицированный сигнал, который поступает на модуль ввода ПЛК и на ЭВМ для хранения, обработки и отображения информации на АРМ оператора.

 Аналогично осуществляется контроль уровня сборника с теплообменником № 2.

Измеренение температуры воды в системе обогрева растворов, осуществляется следующим образом. Сигнал с датчика температуры Метран серии 2700 (поз. 31-1, 31-2) поступает на модуль ввода ПЛК и далее на ЭВМ для хранения, обработки и отображения информации на АРМ оператора.

Измеренение температуры растворов в сборнике с теплообменником №1, №2, температуры перед колонной №3-1, 3-2 осуществляется аналогично.

Для измерения напряжения и силы тока на электролизере используется датчик мощности (поз. 36-1, 37-1) в комплекте с преобразователем (поз. 36-2, 37-2). Унифицированные сигналы с датчиков поступают на модуль ввода ПЛК и на ЭВМ для хранения, обработки и отображения информации на АРМ оператора.

Контроль и регулирование подачи реагентов в контактный чан осуществляется следующим образом. Для изменения подачи используется расходомер Метран-370, состоящий из первичного преобразователя (поз. 46-1) и электронного модуля (поз. 46-2). Сигнал поступает на модуль ввода ПЛК и на ЭВМ для хранения, обработки и отображения информации на АРМ оператора. ПЛК сравнивает текущее значение параметра с заданным и при наличии отклонения вырабатывает управляющее воздействие, поступающее на пускатель (поз. 46-3). Пускатель приводят в действие исполнительный механизм (поз. 46-4, ), воздействующий на регулирующий орган (поз. 46-5) [22].

В разделе автоматизация рассмотрены и определены основные контролируемые и регулируемые параметры. Сделан выбор технических средств автоматизации ведущих отечественных и зарубежных производителей. Сделан выбор и описание структуры системы управления. Предложена многоуровневая структура системы управления. Разработана функциональная схема автоматизации выполненная в среде AutoCAD, которая представлена на листе формата А1.