文档介绍：过程控制工程设计
教学重点:
过程控制工程设计的基本任务和基本程序
教学难点:
工程实例分析
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过程控制工程设计概述
1. 过程控制工程设计的基本任务
过程控制工程设计是把实现生产过程自动化的各种方案,用文字资料和图纸资料表达出来的全部工作过程。这两种资料一方面可以提供给上级机关,对该建设项目进行审批;另一方面是作为施工建设单位进行施工安装和生产的依据。
自动检测系统
自动信号联锁保护系统
自动操纵系统
自动调节系统
自动化系统
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过程控制工程设计一般应包括以下六部分内容:
确定自动化水平
确定各种检测参数
主要参数控制方案的设计
信号联锁系统的设计,
控制室、仪表盘的设计,
节流装置、调节阀的计算。
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一般工程建设项目按两个阶段进行设计
初步设计,确定控制方案,正确选择仪表和其他自动化技术工具,进行主要材料的选型,确定中央控制室设置的水平、动力供应、环境特性,找出存在问题并提出试验项目。
施工图设计是进行施工用的技术文件,是在初步设计完成以后,经过审批,再进一步编制的图纸资料。因此,必须从施工的角度出发解决设计中的细节问题。在施工图设计完成后,不应再留下技术上未解决的问题。
2. 过程控制工程设计的基本程序
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信号联锁系统的设计
1. 信号联锁系统设计的原则
信号联锁系统是为了满足生产过程对工艺参数超限报警或联锁保护而设计的。为了确保生产安全,对重要的工艺参数选用信号报警。
当发生事故时,操作人员有可能来不及处理或对生产过程有严重危险的场合,可考虑采用自动联锁保护装置。
设计时防止两种不良倾向。
一种是到处使用信号联锁系统,这一方面使设计投资增加,另一方面会给工艺开车和正常生产带来不少困难,经常出现动辄停车的现象;
另一种是对信号联锁系统不重视,认为可有可无,结果会造成严重的生产事故或人身伤亡事故。
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信号联锁系统按其构成的元件不同,可分成接点式和无接点式两类(或是混合式)。无接点式或无触点式可用晶体管或软、硬件逻辑元组成。
以继电器组成的接点式线路为例介绍它们的基本组成环节。其基本组成环节大致可分为:
信号接受环节、光显示环节、
音响环节、记忆环节、
切换环节、互锁环节、
执行环节等几种.
2. 信号联锁系统的基本组成环节
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过程控制系统的设计
过程控制系统的设计是工程设计的一个重要环节,该设计的正确与否将直接影响到项目建成后能否投入正常运行。因此要求过程控制专业人员必须根据生产过程的特点、工艺对象的特性和生产操作的规律, 正确运用过程控制理论、合理选用自动化技术工具, 才能做出技术先进、经济合理、符合生产需要的控制系统的设计。
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1. 过程工艺分析
确定关键工艺参数
专业会审
过程控制系统的设计
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2. 过程控制分析
根据工艺流程制订各种控制系统方案。控制方案就是用自动化技术工具代替人工操作的方案,保证整个生产过程在预先规定的一定状况下操作或使整个装置在操作过程中将一系列参数保持在界限内的一整套办法。
常用两种方法:
类比法:是现场已有相同的控制对象,其控制系统是行之有效的。
创新法:是新的生产过程和新的控制对象。必需熟悉工艺,掌握对象特性,正确地选择被控变量和操纵变量,分析各种干扰因素,分析负荷变化和滞后对控制系统的影响,选择合适的自动化技术工具,规定合理的控制方案。
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1. 确定安全措施
:为了保证安全生产,需设置必要的自动联锁停机系统,以保护局部装置的安全。但是这种硬保护系统若设置得过多,表面上看局部虽然“安全”了,而对整个生产过程来说却又造成了不安全,有可能出现动辄停车,以致整个装置无法投入正常运行。
:由工艺生产过程中的限制条件所构成的逻辑关系,叠加到正常的自动控制系统中去。当生产操作趋向限值条件时,一个用于不安全情况下的控制系统将自动取代正常情况下工作的控制系统,以达到既能起自动保护作用,又不造成停车事故。
2. 控制方案的经济性比较
衡量一个控制系统设计方案好坏的标准是要看该方案在技术上是否先进、可靠,而且在经济上是否合理。
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