Методические материалы по курсу лекций
Часть 1.
Г.
Материалы к лекции №1
Введение. Общие подходы к автоматизации технологических процессов (ТП).
Предметом изучения в данном курсе являются проблемы автоматизации основных процессов производств.
Основные производства и составляющие их технологические процессы мы рассматриваем в данном курсе как объекты управления.
Объекты управления.
Определение ТОУ:
· ТОУ - это совокупность совместно функционирующих технологического оборудования и реализованного на нем технологического процесса.
· К ТОУ относят как отдельные технологические агрегаты и установки, реализующие локальный технологический процесс, так и целые производства (участки, цехи). Существуют «супер-ТОУ» - установки, включающие сотни технологических аппаратов (на нефтеперерабатывающих заводах).
Требования к ТОУ.
· Оборудование ТОУ должно быть полностью механизировано и должно безотказно работать в межремонтный период.
· ТОУ должен быть управляем, т.е. разделен на определенные зоны с возможностью воздействия на технологический режим в каждой из них изменением материальных и энергетических потоков.
· Возможность воздействия на характеристики оборудования.
· Возможность доступа обслуживающего персонала к местам установки датчиков, исполнительных механизмов, регулирующих органов.
· Число возмущающих воздействий должно быть сведено к минимуму, что возможно в результате установки: ресиверов; емкостей с мешалками; теплообменников, уменьшающих амплитуду и частоту изменения таких параметров, как давление, состав, температура.
Классификация
Процессов и производств как ТОУ.
1. По тоннажу продукции и структуре ассортимента:
· Крупнотоннажные ТОУ - ориентированные на продукцию конкретной,фиксированной номенклатуры с объемами выпуска: сотни - десятки тысяч тонн.
· Малотоннажные ТОУ - ориентированные на выпуск продукции разнообразной и быстро меняющейся номенклатуры, с объемами выпуска: граммы - десятки тонн.
2. По характеру временного режима функционирования:
· ТОУ периодического действия - ТОУ, в которых аппараты (ТО) работают в циклическом режиме, а технологические процессы (ТП) представляют собой последовательность технологических и организационных операций, имеющих конечную продолжительность. Термину «периодический процесс», принятому в химической технологии соответствует общесистемный термин «дискретный процесс».
· ТОУ непрерывного действия - ТОУ, в которых аппараты работают непрерывно, на вход аппарата непрерывно подаются исходные реагенты, на выходе аппарата непрерывно отводятся выходные продукты а технологический процесс ведется в установившемся режиме.
· ТОУ полунепрерывного действия - ТОУ, в которых аппараты функционируют непрерывно только в пределах интервала времени, необходимого для переработки конечной порции сырья или промежуточного продукта. В этих пределах в аппараты непрерывно подаются исходные реагенты, а с выходов - непрерывно отводятся продукты. Технологические процессы ведутся в установившемся режиме. Между интервалами времени работы аппараты находятся в режиме ожидания.
По степени важности ТОУ в производстве.
· Основные ТОУ - ТОУ для реализации основных технологических процессов производства. К основным ТОУ относят процессы и оборудование для реализации стадий подготовки сырья, химического синтеза, разделения и очистки целевых продуктов.
· Вспомогательные ТОУ - к вспомогательным ТОУ относят процессы и оборудование для временного хранения исходных реагентов, промежуточных и конечных продуктов, осуществления транспортных операций.
4. По информационной емкости ТОУ:
Степень сложности ТОУ характеризуется информационной сложностью объекта, т.е. числом технологических параметров, участвующих в управлении.
