Exemple de Automatizare Convențională a Unor Utilaje și Instalații din Industria Chimică

Exemple de automatizare convenţională a unor utilaje şi instalaţii din industria chimică

1. Consideraţii generale privind elaborarea unui plan de automatizare

Automatizarea proceselor de producţie din industria chimică, la nivelul actual al tehnicii, este o problemă complexă care trebuie abordată în cadrul unor colective mixte de specialişti.

Elaborarea unui plan de automatizare cuprinde în general, următoarele etape:

I. Studiul procesului tehnologic şi al instalaţiilor în care se desfăşoară.

II. Identificarea procesului tehnologic.

III. Precizarea circuitelor de reglare necesare bunei desfăşurări a procesului tehnologic.

IV. Analiza mărimilor de perturbaţie la care sunt expuse circuitele de reglare propuse.

V. Alegerea elementelor de măsurare şi a elementelor de execuţie.

VI. Alegerea tipurilor de acţiuni de reglare şi a tipurilor constructive de regulatoare.

VII. Studiul posibilităţilor de implementare a unui calculator de proces, în vederea conducerii automate.

În prima etapă se studiază amănunţit procesul tehnologic. Se analizează condiţiile de lucru ale instalaţiilor, dependenţa regimului de funcţionare al instalaţiilor de parametrii procesului tehnologic, precum şi influenţa acestor parametrii asupra calităţii produselor, asupra randamentului de prelucrare şi randamentului energetic al procesului.

Fără cunoaşterea amănunţită a acestor aspecte nu este posibilă elaborarea unui plan raţional de automatizare prin a cărui realizare să se obţină toate avantajele tehnico-economice oferite de automatizare.

În etapa a II-a se face operaţia de identificare a procesului, prin una din metodele cunoscute, în concordanţă cu modelul matematic determinat.

Pe baza cunoştinţelor dobândite din studiul procesului tehnologic, în etapa a II-a se identifică şi parametrii procesului care prin valoarea lor sunt o măsură cât mai directă pentru regimul de funcţionare al instalaţiilor şi a căror stabilizare prin reglare automată imprimă instalaţiei o funcţionare sigură şi uniformă. Parametrii aceştia sunt adoptaţi ca mărimi de ieşire; trebuie avut în vedere şi posibilitatea măsurării acestor mărimi. Numai parametrul care poate fi măsurat continuu, cu precizie suficientă şi fără întârziere de indicaţie mare, poate îndeplini rolul unui parametru reglat.

În etapa a III-a după desemnarea parametrilor reglaţi (mărimi de ieşire), se analizează dependenţa fiecăruia dintre aceştia de ceilalţi parametri ai procesului tehnologic, în vederea alegerii mărimilor de execuţie. Drept mărime de execuţie se poate folosi numai acel parametru, faţă de care parametrul reglat considerat prezintă o dependenţă pronunţată şi care poate fi modificat uşor în limite largi. În industria chimică, mărimea de execuţie cea mai frecvent întâlnită este debitul unui fluid.

Dacă alegerea parametrilor reglaţi se face în mod raţional, atunci stabilizarea regimului de funcţionare al procesului tehnologic este posibilă cu un număr minim de circuite de reglare. Acest aspect este important din punct de vedere economic, întrucât reduce investiţiile necesare pentru automatizare.

Analiza mărimilor de perturbaţie din etapa a IV-a se bazează pe datele obţinute la alegerea mărimilor de execuţie. Din totalul parametrilor faţă de care mărimea de ieşire prezintă o dependenţă oarecare, unul a fost adoptat ca mărime de execuţie. Restul constituie mărimi de perturbaţie.

În privinţa mărimilor de perturbaţie interesează mai ales acelea care au o influenţă pronunţată asupra mărimii de ieşire şi care prezintă variaţii mari şi frecvente. În cazul unor asemenea mărimi de perturbaţie, trebuie luate măsuri speciale pentru atenuarea efectelor lor (combinarea circuitului de reglare cu un sistem de comandă automată), sau pentru stabilizarea acestor mărimi de perturbaţie (circuite de reglare auxiliare).

Alegerea traductoarelor de măsurare şi a elementelor de execuţie este o etapă (V) foarte importantă pentru buna funcţionare a circuitelor de reglare.

Pe lângă precizia de măsurare şi întârzieri de indicaţie mici, elementul de măsurare trebuie să prezinte şi o siguranţă de funcţionare ridicată în condiţiile mediului corosiv, specific fiecărui proces tehnologic.

În cazul elementelor de execuţie trebuie rezolvată problema dimensionării organului de execuţie astfel ca acesta să aibă o comportare cât mai liniară în condiţiile procesului tehnologic şi să asigure debitul de fluid cerut de capacitatea instalaţiei.