Автоматизация процесса нитрования пиридона

Концентрация азотной кислоты в нитромассе определяется первичным преобразователем АЖК-3101 (поз. 1а), устанавливаемым на байпасе трубопровода. Унифицированный сигнал 4…20 мА с

Автоматизация процесса нитрования пиридона

Информация

Разное

Другие материалы по предмету

Разное

Сдать работу со 100% гаранией

Санкт-Петербургский государственный технологический

институт

(Технический университет)

 

 

 

Кафедра автоматизации процессов химической промышленности.

 

 

“Автоматизация процесса нитрования пиридона”.

 

Пояснительная записка к курсовому проекту по учебной дисциплине

“Проектирование систем автоматизации ”.

 

 

 

 

Выполнил студент 891 гр. :

Солнцев П.В.

 

Руководитель:

Новичков Ю.А.

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2004

Оглавление.

 

Исходные данные.3

Введение.3

1. Описание технологического процесса.5

2. Описание УВК.5

3. Основные решения по автоматизации.9

4. Разработка принципиальной схемы автоматизации.10

5. Компоновка средств автоматизации на щитах.10

6. Построение электрических схем автоматизации.10

7.Схемы внешних проводок.11

Список использованной литературы:13

Приложения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные для проектирования.

 

 

1Расходы (объёмные):

  1. хладоагента в рубашках реактора и стаб-раGхл = 3,8 м3/час

1.2 кислоты на входе реактораGк = 0,3 м3/час

  1. нитромассы на выходе из реактораGвых = 1,3 м3/час
  2. пиридона на входе реактораGп = 1 м3/час
  3. воды на входе стабилизатораGвод = 2,6 м3/час
  4. готовой смеси на выходе стабилизатораGкон = 2,6 м3/час

 

  1. Концентрации азотной кислоты
  2. на входе в реакторСкн = 0,6 кмоль/м3
  3. на выходе из реактораСкк = 0,132 кмоль/м3

 

  1. Объёмы
  2. реактораV = 6 м3
  3. жидкой фазы в реакторе с коэффициентом заполнения 0,8

 

Vж = 0,8*6 = 4,8 м3

  1. Температуры:

4.1 нитромассы на выходе реактораq1 = 410C

4.2 смеси на выходе из стабилизатораq2 = 200C

4.3 хладоагента на выходе из реактораq1хлк = 150C

4.4 хладоагента на выходе из стабилизатораq2хлк = 210C

 

  1. Порядок реакцииn = 1

5.1 нитромассы в реактореL1 = 1,5м

5.2 воды в сбросной ёмкостиL3 = 3м

5.3 смеси в стабилизатореL2 = 1,5м

 

  1. Вакуум

6.1 в линии отвода окислов300 гПа

Введение.

 

Автоматизация технологических процессов является одним из решающих факторов повышения производительности и улучшения производственного процесса. Все существующие и строящиеся промышленные объекты в той или иной степени оснащаются средствами автоматизации.

В данной курсовой работе разрабатывается проектная автоматизация процесса нитрования пиридона.

 

Целью курсового проекта является разработка функциональной схемы автоматизации, компоновка средств автоматизации на щитах и пультах, построение и оформление электрических и пневматических схем автоматизации, выполнение схем внутренних и внешних проводок.

 

1. Описание технологического процесса.

 

В качестве объекта автоматизации рассматривается реактор полного смешения непрерывного действия с рубашкой и мешалкой (рис 1).

Смесь пиридона с уксусным ангидридом (с параметрами Gп, qп, Срп) подаётся на вход реактора (1). Туда же подаётся азотная кислота (с параметрами Gк, qк, Скн, Срк). Процесс идёт при температуре q1; съём тепла осуществляется подачей холодной воды (с параметрами Gхл, qхлн, Срхл) в рубашку реактора. Из реактора нитромасса (с параметрами Gвых, qвых, Скк, Срвых) поступает в стабилизатор (2), где охлаждается холодной водой до температуры q2 и разбавляется водой в соотношении 1:2, после чего идёт на стадию кристаллизации (с параметрами Gсм, qсм, Срсм).

На случай аварии предусмотрена сбросная ёмкость (3), заполненная водой. Все аппараты, содержащие азотную кислоту, соединены с ловушкой окислов азота (4) и линией разряжения.

Процесс нитрования пиридона протекает при температуре q1, давлении Р и уровне жидкости h1. Азотная кислота является ключевым компонентом. Расход уксусного ангидрида с пиридоном определяется производительностью предыдущего аппарата и по нему действует возмущение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1- реактор полного смешения непрерывного действия; 2 стабилизатор; 3 сбросная ёмкость; 4 ловушка окислов азота.

 

 

Рисунок 1 - Технологическая схема процесса нитрования пиридона.

2. Описание УВК.

 

В качестве управляющего вычислительного комплекса (УВК) в данном проекте выбран контроллер Matsushta FP2.

Matsushta FP2 это компактный многоканальный многофункциональный высокопроизводительный микропроцессорный контроллер, предназначенный для автоматического регулирования и логического управления технологическими процессами. Контроллер предназначен для построения управляющих и информационных систем автоматизации технологических процессов малого и среднего (по числу входов-выходов) уровня сложности и широким динамическим диапазоном изменения технологических параметров, а также построения отдельных подсистем сложных АСУ ТП, обеспечивая при этом оптимальное соотношение производительность/стоимость одного управляющего или информационного канала.

 

В составе контроллера FP2 имеются модули выхода на сеть PROFIBUS FMS (для систем управления высокого уровня универсальный модуль FP2-FMS/DP-M) и PROFIBUS DP (для управления распределенными полевыми устройствами от простых модулей до контроллеров FP1 и FP0 - модуль FP2-DP-M). Универсальный модуль FP2-FMS/DP-M может поддерживать работу обеих сетей одновременно. Количество станций в сети до 125.

В кросс-платы может быть установлено до 2 модулей PROFIBUS; скорость передачи от 9,6 кбит/с (расстояние до 1200м без репитера и 4800м с репитером) до 12Мбит/с (расстояние до 100м без репитера и 400м с репитером). Порт 9-контактное гнездо в стандарте RS485

В состав контроллера Matsushta FP2 входят: центральный микропроцессорный блок контроллера, блок питания, от 5 до 14 плат расширения и ряд дополнительных блоков. Кросс плата предназначена для увеличения числа входов-выходов контроллера. Контроллер Matsushta FP2 является проектно - компонуемым изделием. Его состав и ряд параметров определяются потребителем и указываются в заказе. Контроллер имеет встроенную самодиагностику, средства сигнализации и идентификации неисправностей, в том числе при отказе аппаратуры, выходе сигналов за допустимые границы, сбое в ОЗУ, нарушении обмена по сети и т.п. Для дистанционной передачи информации об отказе предусмотрены специальные дискретные выходы.

Конкретный состав остальных изделий оговаривается в заказе.

 

МОДУЛИ ВВОДА/ВЫВОДА

 

1. Модули ввода дискретных сигналов постоянного тока.

Контроллер FP2 имеет в своем составе модули расширения для ввода дискретных сигналов: FP2-16XD2 (с клеммным соединителем с линиями датчиков) и FP2-64XD2 (с разъемом) рис.4. Эти модули имеют соответственно 16 и 64 канала. Кроме того, дискретные сигналы (64 линии) могут быть поданы на специализированный модуль ЦПУ FP2-C1D. Характеристики модулей приведены в табл.1

 

 

 

 

 

 

Табл.1. Характеристики модулей дискретного ввода.

Характеристика Модуль FP2-16XD2Модуль FP2-64XD2; ЦПУ FP2-C1DЧисло каналов 1664 (2 группы по 32)Гальваническая развязкаОптроннаяОптроннаяНоминальное Uвх, В12 - 2424Максимальный Iвх, мА105Потребляемый модулем ток от источника питания контроллера, мА

80

100

2. Модули вывода дискретных сигналов постоянного тока.

Модули вывода дискретных сигналов представлены более широко: это прежде всего модули вывода FP2-Y16T и FP2-Y16P - 16 каналов с клеммным соединителем и открытым коллектором на npn и pnp транзисторах соответственно. Аналогичные модули на 64 канала с разъемами: FP2-Y64T и FP2-Y64P. Кроме того, в комплекте модулей УСО FP2 имеются релейные модули вывода FP2-Y6R (6 каналов) и FP2-Y16R (16 каналов). Характеристики модулей приведены в табл.2

Табл.2. Характеристики модулей вывода дискретных сигналов

ХарактеристикаМодули

FP2-Y16T,

FP2-Y16PМодули

FP2-Y64T,

FP2-Y64PМодули

FP2-Y6R*)

 

Модули

FP2-Y16R*)Число каналов 16 (2x8)64 (2x32)6 (3x2)16 (2x8)Гальваническая развязкаОптроннаяОптроннаяОптро

Похожие работы

1 2 3 > >>