9 Аналитический контроль производства

Аналитический контроль должен обеспечивать:

- нормальную работу производства в течение всего рабочего цикла, включая пуск и остановку всего производства в целом и отдельных агрегатов;

- выпуск продукции заданного качества.

Для данного производства в проекте составляется карта аналитического контроля, в которой указываются наименования продуктов, подвергаемых аналитическому контролю; периодичность и места отбора проб; сведения о методах выполнения анализов.

В карту аналитического контроля включается как анализ продуктов производства, так и промежуточные анализы, обеспечивающие безопасное ведение технологического процесса.

Анализ качества и испытание выпускаемой продукции может производиться только по методикам, предусмотренным ГОСТ, а при их отсутствии (для новых производств) по временным инструкциям.

Вариант оформления карты аналитического контроля для центральной газофракционирующей установки (ЦГФУ) представлен в таблице 25.

Таблица 25 - Карта аналитического контроля ЦГФУ

Наименование продукта	Периодичность отбора проб	Контролируемый параметр	ГОСТ (ТУ)	Метод анализа
Этановая фракция Верх К-2 Пропановая фракция Низ К-2 Бутан-изобутановая фракция	3 в сутки 3 в сутки 3 в сутки 3 в сутки 1 в сутки	Углеводородный состав Содержание сероводорода Углеводородный состав Содержание сероводорода Углеводородный состав	ТУ-38-1-207-66 не менее 0,003% мас. ТУ-38-1-207-66 не менее 0,003% мас. ТУ-38-1-207-66	Хроматография Иодометрия Хроматография Иодометрия Хроматография

10 Системы контроля и управления производством [15]

В разделе рассматриваются следующие вопросы.

• Обоснование необходимости автоматизации технологического процесса и выбор контролируемых и регулируемых параметров объектов автоматизации. В данном пункте необходимо указать, какие параметры и как влияют на технологический процесс, почему необходима их стабилизация или оптимизация, к чему могут привести нарушения технологического регламента.

• Выбор технических средств автоматизации. В данном пункте необходимо обосновать выбор датчиков, вторичных приборов, регуляторов, исполнительных механизмов к регулирующим органам, средств сигнализации, анализаторов качества и т.д., в зависимости от условий эксплуатации, требований техники безопасности, пределов изменения регулируемых и контролируемых параметров, требуемой точности. Выбор желательно производить из серийно выпускаемых средств автоматизации.

• Выбор рациональной структуры и описание системы автоматизации. При разработке рациональных структур систем автоматизации необходимо комплексно решать вопросы автоматического регулирования, контроля основных и вспомогательных регулируемых величин, а также вопросы, связанные с ручным дистанционным управлением технологическим оборудованием.

• Описание функционирования одного из контуров регулирования в различных режимах работы.

• Краткое описание схем сигнализации, блокировок, несерийных средств автоматизации.

К приборам и средствам автоматизации относится большая группа устройств, с помощью которых осуществляется измерение, регулирование, управление и сигнализация технологических процессов. Приборы и средства автоматизации подразделяют на измерительные и преобразующие приборы, регулирующие органы и исполнительные механизмы. Измерительное устройство, в общем случае, состоит из первичного, промежуточного и передающего измерительных преобразователей.

Первичным измерительным преобразователем называется элемент измерительного устройства, к которому подведена измеряемая величина. Первичный преобразователь занимает первое место в измерительной цепи. Примерами первичных измерительных преобразователей может служить: преобразователь термоэлектрический (термопара), сужающее устройство для измерения расхода (диафрагма) и т.п. Первичные измерительные преобразователи часто называют датчиками.

Промежуточным измерительным преобразователем называется элемент измерительного устройства, занимающий в измерительной цепи место после первичного преобразователя. Основное его назначение – преобразование выходного сигнала первичного измерительного преобразователя в форму, удобную для последующего преобразования в сигнал измерительной информации для дистанционной передачи. Примером может служить мембранный блок дифманометра – расходомера. В измерительной цепи измерения расхода он занимает место непосредственно после сужающего устройства и преобразует перепад давления на сужающем устройстве в соответствующее перемещение мембраны мембранного блока и связанной с нею механической системы прибора.

Передающим измерительным преобразователем называется элемент измерительного устройства, предназначенный для дистанционной передачи сигнала измерительной информации. Примером может служить электро- или пневматические преобразователи, преобразующие механическое перемещение в электрический или пневматический сигнал для дистанционной передачи измерительной информации.

К первичным преобразователям относятся отборные и приемные устройства, под которыми понимаются устройства, встраиваемые в технологические аппараты и трубопроводы для отбора контролируемой среды и измерения ее параметров. Первичные измерительные устройства могут встраиваться в технологическое оборудование с помощью дополнительных устройств: бобышек, карманов, расширителей и т.п.

Измерительным прибором называется средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Они могут быть показывающими, регистрирующими, самопишущими, интегрирующими. Кроме того, в них могут быть встроены регулирующие, преобразующие и сигнализирующие устройства. В связи с этим условные обозначения приборов и преобразующих устройств состоят из основного условного обозначения прибора или устройства и вписываемых в него обозначений контролируемых и регулируемых величин, а также функциональных признаков.

Регулирующие органы по конструкции представляют собой устройства, монтируемые непосредственно в технологические трубопроводы. Это различные клапаны, заслонки, шиберы и т.п. Управление регулирующими органами осуществляется исполнительными механизмами.

Исполнительные механизмы в отличие от регулирующих органов представляют собой сложные многоэлементные устройства. По роду используемой энергии подразделяются на гидравлические, пневматические, электрические и комбинированные.

Графический материал представляет собой схемы КИП и А, совмещенную с технологической схемой. На технологической схеме могут быть показаны приборы и средства автоматизации, условное изображение которых определяет ГОСТ 21.404-85 «Обозначения условные в схемах автоматизации технологических процессов». В соответствии со стандартом условные графические обозначения средств автоматизации приведены в таблице 26.

Условные обозначения приборов строят на основании общего принципа построения буквенных обозначений, когда место расположения буквы определяет ее значение. Поэтому вся необходимая информация о приборе или средстве автоматизации укладывается в объем латинского алфавита и математических знаков (таблицы 27-30).

Таблица 26 - Условные графические обозначения приборов и средств автоматизации (по ГОСТ 21.404-85)

Наименование	Обозначение
Первичный измерительный преобразователь (датчик); прибор, устанавливаемый по месту: на технологическом трубопроводе, аппарате. а) основное обозначение б) допускаемое обозначение
Прибор, устанавливаемый на щите, пульте: а) основное обозначение б) допускаемое обозначение
Исполнительный механизм: а) общее обозначение (положение регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала не регламентируется). б) механизм, открывающий регулирующий орган при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала. в) механизм, закрывающий регулирующий орган при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала. г) механизм, который при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала оставляет регулирующий орган в неизменном положении

Таблица 27 - Основные буквенные обозначения измеряемых величин

Обозначение	Основное значение первой буквы, обозначающей измеряемую величину	Обозначение	Основное значение первой буквы, обозначающей измеряемую величину
D	Плотность	P	Давление, вакуум
E	Любая электрическая величина	Q	Величина, характеризующая качество: состав, концентрация и т.п.
F	Расход	R	Радиоактивность
G	Размер, положение, перемещение	S	Скорость, частота
H	Ручное воздействие	T	Температура
K	Время, временная программа	U	Несколько разнородных измеряемых величин. Подробная расшифровка измеряемых величин должна быть приведена возле прибора или на поле чертежа
L	Уровень	V	Вязкость
M	Влажность	W	Масса

Таблица 28 - Буквенные условные обозначения функций, выполняемых прибором

Обозначение	Отображение информации
A	Сигнализация
I	Показание, индикация
R	Регистрация
C	Регулирование, управление, коррекция
S	Включение, отключение, переключение
H	Верхний предел измеряемой величины
L	Нижний предел измеряемой величины

Таблица 29 - Дополнительные буквенные обозначения функциональных признаков приборов

Обозначение	Функциональный признак
E	Чувствительный элемент
T	Дистанционная передача
K	Станция управления
Y	Преобразования, вычислительные функции

Таблица 30 - Дополнительные буквенные обозначения, уточняющие измеряемый параметр

Обозначение	Дополнительное значение первой буквы
D	Разность, перепад
F	Соотношение, доля, дробь
I	Автоматическое переключение
Q	Интегрирование, суммирование по времени

Все перечисленные буквенные обозначения проставляют в верхней части окружности, обозначающей прибор (устройство).

Пример построения условного обозначения прибора для измерения, регистрации и автоматического регулирования перепада давления приведен на рисунке 5.

При построении условного обозначения прибора следует учитывать не все функциональные признаки прибора, а только те, которые используют в данной схеме. Например: при обозначении показывающих и самопишущих приборов, если показывающая информация не используется, то записывают TR вместо TIR или PR вместо PIR.

Рисунок 5 - Построение обозначения для прибора

В нижней части окружности располагают цифровое позиционное обозначение, служащее для нумерации прибора или функциональной группы приборов для измерения, регулирования или сигнализации. В приложении 11 приведены примеры построения условных обозначений средств автоматизации. В приложении 12 приведены примеры выполнения функциональных схем автоматизации различных процессов.