- •8. Контроль производства и управление технологическим процессом
- •8.1 Описание и характеристики автоматизированной системы управления технологическим процессом производства сложных минеральных удобрений.
- •8.1.1 Общие сведения
- •8.1.2 Характеристика системы Experion pks и контроллерного оборудования
- •8.1.3 Возможности системы
- •8.1.4 Функции системы
- •8.1.4.1 Управляющие функции
- •8.1.4.2 Функции контроля
- •8.1.4.3 Информационные функции
- •8.1.4.4 Дополнительные функции
- •8.2 Описание алгоритмов автоматического управления и регулирования реализованных в контроллерах рсу
- •8.2.1 Дистанционная передача сигнала на местный щит управления
- •8.2.2 Коррекция расходов по температуре и давлению
- •8.2.3 Дистанционное управление клапаном
- •8.2.4 Простые контура автоматического регулирования
- •8.2.5 Регулятор массового соотношения неконцентрированной азотной кислоты (кан) и газообразного аммиака (га) c коррекцией по pH готового раствора.
- •8.2.5.1 Алгоритм выбора рабочего значения давления га для расчета массового расхода га.
- •8.2.5.2 Алгоритм выбора рабочего значения температуры га для расчета массового расхода га.
- •8.2.5.3 Алгоритм расчета массового расхода газообразного аммиака в аппараты итн.
- •8.2.5.4 Алгоритм расчета массового расхода неконцентрированной азотной кислоты (кан).
- •8.2.5.5 Алгоритм автоматического управления массовым соотношением кан-га с коррекцией по Ph раствора аммиачной селитры.
- •8.2.6 Автоматический режим пуска аппаратов итн.
- •8.2.6.1 Алгоритм проверки готовности аппаратов итн.
- •8.2.6.2 Алгоритм пуска аппаратов итн.
- •8.2.7 Управление электрозадвижками.
- •8.2.8 Управление вентиляторами.
- •8.2.9 Управление насосами.
- •8.3 Ограничение задания регуляторам в автоматическом режиме стабилизации параметра.
- •8.4 Описание системы технологических блокировок и защит, реализованные в контроллерах паз
- •8.4.1 Алгоритм формирования сигнала аварийной остановки аппаратов итн. Блок-схема алгоритма.
- •8.4.2 Алгоритм расчета массового соотношения кан-га в итн.
- •8.4.2.1 Алгоритм выбора рабочего значения давления га для расчета массового расхода га.
- •8.4.2.2 Алгоритм выбора рабочего значения температуры га для расчета массового расхода га.
- •8.4.2.3 Алгоритм расчета массового расхода газообразного аммиака в аппараты итн.
- •8.4.2.4 Алгоритм расчета массового расхода неконцентрированной азотной кислоты (кан).
- •8.4.2.5 Алгоритм расчета массового соотношения неконцентрированная азотная кислота (кан) – газообразный аммиак (га) .
- •8.4.3 Алгоритм формирования сигналов блокировки технологической стадии упарки.
- •8.4.4 Алгоритм формирования сигнала ввода защит по пароснабжению
- •8.4.5 Алгоритм формирования сигнала ввода защит по остановке насосов н16_1,2
- •8.4.6 Алгоритм управления отсечными клапанами исполнения «нз».
- •8.4.7 Алгоритм управления отсечными клапанами исполнения «но».
- •8.4.8 Алгоритм управления отсечными клапанами по паровому конденсату в е-6 и е15_1,2
- •8.4.9 Алгоритм управления отсечными клапанами исполнения «нз» перед грануляторами и в к.604.
- •8.4.10 Алгоритм управления отсечным клапаном на трубопроводе гор. Воды к.600 исполнения «нз».
- •8.4.11 Алгоритм управления соленоидом запорно-регулирующего клапана исполнения «но».
8.4.2.4 Алгоритм расчета массового расхода неконцентрированной азотной кислоты (кан).
Значение массового расхода КАН вычисляется по формуле:
(2.4.1)
где
- массовый расход КАН [кг/ч];
- среднее рабочее значение плотности КАН [кг/м3];
- рабочее значение объемного расхода КАН на ИТН Р-3-1 [м3/ч];
Значение принимается равным 1,356 [кг/м3] и может корректироваться в пределах 1,2....1,4 [кг/м3]
По формуле (1) рассчитывается массовый расход КАН для ИТН Р-3-1. Для аппарата ИТН Р-3-2 формула аналогична с соответствующим префиксом перед позициями «2_».
8.4.2.5 Алгоритм расчета массового соотношения неконцентрированная азотная кислота (кан) – газообразный аммиак (га) .
Блок – схема
Значения массовых расходов КАН - 1FM2 и ГА - 1FM1 (см. п.2.3, 2.4) подаются на входы блока 1FFMSY2 типа AUXCALC (IN1 и IN2 соответственно), где осуществляется расчет значения массового соотношения КАН-ГА по формуле:
(2.5.1)
Вычисление соотношения КАН-ГА описаны для ИТН Р-3-1.
Для аппарата ИТН Р-3-2 вычисление организовано аналогичным образом с соответствующим префиксом перед позициями «2_».
8.4.3 Алгоритм формирования сигналов блокировки технологической стадии упарки.
Алгоритм предназначен для:
- формирования сигнала аварийной остановки технологической стадии упарки при аварийных значениях технологических параметров;
- запоминания первого блокировочного сигнала (первопричины), вызвавшего аварийную остановку технологической стадии упарки (подпрограмма ПП5);
- формирования сообщения первопричины аварийной остановки технологической стадии упарки;
- выдачи управляющих команд исполнительным механизмам в случае аварийной остановки
технологической стадии упарки.
- проверка отработки исполнительных механизмов.
Остановка технологической стадии упарки происходит:
При нажатии программной кнопки остановки стадии упарки оператором («STOP_ST_UP_oper»)
При росте температуры пара после Х-42 по сигналу с датчика TS3 более 200 0С или в случае неисправности датчика TS3 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы);
При росте температуры плава после трубчатки по сигналу с датчика TS6_1 более 190 0С или в случае неисправности датчика TS6_1 через деблокировочный ключ DB_TS6_1 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы);
При росте температуры плава после трубчатки по сигналу с датчика TS6_2 более 190 0С или в случае неисправности датчика TS6_2 через деблокировочный ключ DB_TS6_2 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы);
При росте температуры плава после Т10 по сигналу с датчика TS5 более 190 0С или в случае неисправности датчика TS5 через деблокировочный ключ DB_TS5 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы);
При росте температуры паровоздушной смеси после Т10 по сигналу с датчика TS7 более 190 0С или в случае неисправности датчика TS7 через деблокировочный ключ DB_TS7 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы);
При росте температуры САП в линии нагнетания насоса Н16_1 по сигналу с датчика 1TS10_1 более 190 0С или в случае неисправности датчика 1TS10_1 через деблокировочный ключ DB_1TS10_1 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы);
При росте температуры САП в линии нагнетания насоса Н16_1 по сигналу с датчика 1TS10_2 более 190 0С или в случае неисправности датчика 1TS10_2 через деблокировочный ключ DB_1TS10_2 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы);
При росте температуры САП в линии нагнетания насоса Н16_1 по сигналу с датчика 1TS10_3 более 190 0С или в случае неисправности датчика 1TS10_3 через деблокировочный ключ DB_1TS10_3 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы);
При росте температуры САП в емкости Е15_1 по сигналу с датчика 1TS8_1 более 190 0С или в случае неисправности датчика 1TS8_1 через деблокировочныйключ DB_1TS8_1 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы);
При росте температуры САП в емкости Е15_1 по сигналу с датчика 1TS8_2 более 190 0С или в случае неисправности датчика 1TS8_2 через деблокировочный ключ DB_1TS8_2 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы)
При росте температуры САП в корпусе насоса Н16_1 по сигналу с датчика 1TS36 более 190 0С или в случае неисправности датчика 1TS36 через деблокировочный ключ DB_1TS36 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы)
При падении уровня САП в емкости Е15_1 менее 0,4м; при увеличении уровня САП в емкости Е15_1 более 1,2м по сигналу с датчика 1LS3. В случае неисправности датчика 1LS3 с выдержкой времени 120 секунд через деблокировочный ключ DB _1LS3.
При прохождении сигнала с конечного выключателя закрытия отсекателя HVS6XL.
При росте температуры САП в линии нагнетания насоса Н16_2 по сигналу с датчика 2TS10_1 более 190 0С или в случае неисправности датчика 2TS10_1 через деблокировочный ключ DB_2TS10_1 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы)
При росте температуры САП в линии нагнетания насоса Н16_2 по сигналу с датчика 2TS10_2 более 190 0С или в случае неисправности датчика 2TS10_2 через деблокировочный ключ DB_2TS10_2 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы)
При росте температуры САП в линии нагнетания насоса Н16_2 по сигналу с датчика 2TS10_3 более 190 0С или в случае неисправности датчика 2TS10_3 через деблокировочный ключ DB_2TS10_3 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы)
При росте температуры САП в емкости Е15_2 по сигналу с датчика 2TS8_1 более 190 0С или в случае неисправности датчика 2TS8_1 через деблокировочный ключ DB_2TS8_1 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы)
При росте температуры САП в емкости Е15_2 по сигналу с датчика 2TS8_2 более 190 0С или в случае неисправности датчика 2TS8_2 через деблокировочный ключ DB_2TS8_2 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы)
При росте температуры САП в корпусе насоса Н16_2 по сигналу с датчика 2TS36 более 190 0С или в случае неисправности датчика 2TS36 через деблокировочный ключ DB_2TS36 с выдержкой времени 1 секунда (при уходе за максимум расширенной шкалы)
При падении уровня САП в емкости Е15_2 менее 0,4м; при увеличении уровня САП в емкости Е15_2 более 1,2м по сигналу с датчика 2LS3. В случае неисправности датчика 2LS3 (отсутствие показаний) с выдержкой времени 120 секунд через деблокировочный ключ DB_2LS3.
При падении давления пара после Х42 по сигналу с датчика PS2 менее 11кгс/см2 или при неисправности датчика PS2 (отсутствие показаний) с выдержкой времени 120 секунд, при падении температуры плава после трубчатки по сигналу с датчика TS6_1 менее 172 град.С, при падении температуры воздуха на выходе Т11 менее 165 град.С по сигналу с датчика TS4 или при неисправности датчика TS4 (отсутствие показаний) с выдержкой времени 120 секунд по схеме «2 из 3» через программный деблокировочный ключ Plk_PAR.
При увеличении давления воздуха в напорной линии В12 более 0,1 кгс/см2 по сигналу с датчика PS5_1 или в случае неисправности датчика (отсутствие показаний) с выдержкой времени 120 секунд через деблокировочный ключ DB_PS5_1.
При увеличении давления воздуха в напорной линии В12 более 0,1 кгс/см2 по
сигналу с датчика PS5_2 или в случае неисправности датчика (отсутствие показаний) с выдержкой времени 120 секунд через деблокировочный ключ DB_PS5_2.
При пропадании сигналов «работа» обоих насосов Н16_1, H16_2 через программный деблокировочный ключ Plk_N16.
При появлении сигнала нарушения давления в системе смазки с датчика поз. 1PS28 через программный деблокировочный ключ.
В целях обеспечения надежной работы схемы защит, технологические параметры, объединены в группы по принадлежности к конкретной технологической стадии с использованием индивидуальных ключей деблокирования по отдельно взятому параметру.
Использование индивидуальных ключей внутри группы позволяет деблокировать отдельно взятый параметр, не приостанавливая действие защит по остальным параметрам, входящим в секцию защит, и не препятствуя отработке исполнительных механизмов в случае возникновения аварийных ситуаций.
При использовании деблокировочных ключей необходимо учитывать следующее:
Внутри одной группы можно единовременно деблокировать только один ключ.
Деблокировочные ключи становятся доступны на соответствующей мнемосхеме технологических блокировок и ПАЗ под уровнем доступа к операторской станции не ниже начальника смены.
Использовать ключи деблокировки разрешается только при соблюдении установленных процедур и действующих правил по отключению систем технологических блокировок и ПАЗ!
При нормальных условиях работы оборудования все деблокировочные ключи должны находится в замкнутом состоянии!
Моменты включения/отключения любого из деблокировочных ключей фиксируются в журнале событий системы управления.
«Группа 1» включает следующие позиции ПАЗ:
TS6_1 - температура плава после трубчатки;
TS6_2 - температура плава после трубчатки;
TS5 - температура плава после Т10;
TS7 - температура паровоздушной смеси после Т10;
«Группа 2_1» включает следующие позиции ПАЗ:
1TS10_1 - температура САП в линии нагнетания насоса Н16_1;
1TS10_2 - температура САП в линии нагнетания насоса Н16_1;
1TS10_3 - температура САП в линии нагнетания насоса Н16_1;
1TS8_1 - температура САП в емкости Е15_1;
1TS8_2 - температура САП в емкости Е15_1;
1TS36 - температура САП в корпусе насоса Н16_1;
«Группа 2_2» включает следующие позиции ПАЗ:
2TS10_1 - температура САП в линии нагнетания насоса Н16_2;
2TS10_2 - температура САП в линии нагнетания насоса Н16_2;
2TS10_3 - температура САП в линии нагнетания насоса Н16_2;
2TS8_1 - температура САП в емкости Е15_2;
2TS8_2 - температура САП в емкости Е15_2;
2TS36 - температура САП в корпусе насоса Н16_2;
Для обеспечения пуска технологической стадии упарки предусмотрено частичное деблокирование с использованием программно-логических ключей (Pkl) по минимальным уставкам отдельно взятых параметров: PS2 (давление пара после Х-42), TS4(воздух на выходе Т-11),TS6_1(температура плава после трубчатки) по схеме «2 из 3»; а также отключение блокировки по останову насосов Н16_1,2. Введение защит (замыкание Pkl) происходит автоматически по установленным алгоритмам (см. п. 4-5 настоящего документа).
Первопричинами остановки технологической стадии упарки могут являться:
T-10.S1 - останов технологической стадии упарки оператором
T-10.S2 - температура пара после Х-32
T-10.S3 - температура Группы 1
T-10.S4 - температура Группы 2_1
T-10.S5 - уровень САП в емкости Е-15_1
T-10.S6 - закрытие отсекателя САР в Т-10
T-10.S7 - температура Группы 2_2
T-10.S8 - уровень САП в емкости Е-15_2
T-10.S9 - пароснабжение узла
T-10.S10 - давление воздуха в напорной линии В12
T-10.S11 - остановка насосов Н-16
T-10.S12 - давление масла в системе смазки В-12
Первопричина остановки определяется и запоминается подпрограммой ПП5, а также фиксируется в журнале событий системы управления. Перед началом пусковых операций необходимо сбросить первопричину и разблокировать технологическую стадию (вернуть систему защит в исходное состояние).
Разблокировка осуществляется нажатием на программную кнопку «RZ_ST_UP_oper» оператором.
При остановке технологической стадии упарки по какой-либо из вышеперечисленных первопричин формируется сигнал блокировки и выдаются управляющие воздействия на соответствующие исполнительные механизмы:
Первопричина останова: Т-10.S1 (останов технологической стадии упарки оператором)
- выдается сигнал в схему управления насосов поз. Н16_1, Н16_2 (см. Алгоритмы управления электрооборудования) на стоп;
- выдается сигнал на открытие регулирующих клапанов 1LCV3, 2LCV3 САП в Е15_1, Е15_2.
- выдается сигнал на закрытие отсекателя HVS6.
2. Первопричина останова: Т-10.S2 (температура пара после Х-42)
- выдается сигнал в схему управления насосов Н16_1, Н16_2 на стоп;
- выдается сигнал на открытие регулирующих клапанов 1LCV3, 2LCV3.
- выдается сигнал на закрытие отсекателя поз. HVS6.
- выдается сигнал в схему управления электрозадвижки поз. HCV9 пар в Т-10 (см. Алгоритмы управления электрооборудования) на закрытие.
3. Первопричина останова: Т-10.S3(температура группы 1)
- выдается сигнал в схему управления насосов Н16_1, Н16_2 стоп;
- выдается сигнал на открытие регулирующих клапанов 1LCV3, 2LCV3.
- выдается сигнал на закрытие отсекателя поз. HVS6.
- выдается сигнал в схему управления электрозадвижки поз. HCV9 пар в Т-10 (см. Алгоритмы управления электрооборудования) на закрытие.
- выдается сигнал на открытие отсекателей поз. HVS13_1, HVS13_2 ПК в Т-10 от первого и второго источников.
4. Первопричина останова: Т-10.S4(температура группы 2_1)
- выдается сигнал в схему управления насосов Н16_1, Н16_2 стоп;
- выдается сигнал на открытие регулирующих клапанов 1LCV3, 2LCV3;
- выдается сигнал на закрытие отсекателя поз. HVS6;
- выдается сигнал на открытие отсекателей поз. 1HVS14, 2HVS14.
5. Первопричина останова: Т-10.S5(уровень САП в емкости Е15_1)
- выдается сигнал в схему управления насоса Н16_1 на стоп;
- выдается сигнал на открытие регулирующего клапана 1LCV3;
6. Первопричина останова: Т-10.S6(закрытие отсекателя САР в Т10)
- выдается сигнал в схему управления насосов Н16_1, Н16_2 стоп;
- выдается сигнал на открытие регулирующих клапанов 1LCV3, 2LCV3;
7. Первопричина останова: Т-10.S7(температура группы 2_2)
- выдается сигнал в схему управления насосов Н16_1, Н16_2 стоп;
- выдается сигнал на открытие регулирующих клапанов 1LCV3, 2LCV3;
- выдается сигнал на закрытие отсекателя поз. HVS6;
- выдается сигнал на открытие отсекателей поз. 1HVS14, 2HVS14.
8. Первопричина останова: Т-10.S8(уровень САП в емкости Е15_2)
- выдается сигнал в схему управления насоса Н16_2 на стоп;
- выдается сигнал на открытие регулирующего клапана 2LCV3;
9. Первопричина останова: Т-10.S9(пароснабжение узла)
- выдается сигнал в схему управления насосов Н16_1, Н16_2 стоп;
- выдается сигнал на открытие регулирующих клапанов 1LCV3, 2LCV3;
- выдается сигнал на закрытие отсекателя поз. HVS6;
- выдается сигнал в схему управления электрозадвижки поз. HCV10 на закрытие;
- выдается сигнал в схему управления вентилятором В-12 на стоп.
10. Первопричина останова: Т-10.S10(давление воздуха в напорной линии В12)
- выдается сигнал в схему управления насосов Н16_1, Н16_2 стоп;
- выдается сигнал на открытие регулирующих клапанов 1LCV3, 2LCV3;
- выдается сигнал на закрытие отсекателя поз. HVS6;
- выдается сигнал в схему управления электрозадвижки поз. HCV9 на закрытие.
- выдается сигнал в схему управления вентилятором В-12 на стоп.
11. Первопричина останова: Т-10.S11(останов насосов Н16)
- выдается сигнал на закрытие отсекателя поз. HVS6;
12. Первопричина останова: Т-10.S12(давление масла в системе смазки В12)
- выдается сигнал в схему управления вентилятором В-12 на стоп.