Линия сахарорафинадного производства
- История сахарорафинадного производства
.
Получение сахара из сахарного тростника было известно с давних времен. В промышленных масштабах производство сахара началось в XVI веке в Индии.
В России сахарная промышленность начала развиваться с начала XVIII века. Первый сахаро-рафинадный завод, использовавший привозной тростниковый сахар-сырец, был пущен в Петербурге в 1719 году. Производство сахара из сахарной свёклы началось в России и Германии в начале XIX века. Первый сахаро-рафинадный завод, производивший продукцию в промышленных масштабах был создан в 1801г в селе Алябьеве Тульской губернии компаньёнами Бланкеннагелем и Есиповым. Сахарная промышленность России отличалась высоким уровнем развития производства, основные предприятия были сконцентрированы во владении нескольких крупных кампаний. Перед 1-й мировой войной Россия производила большие объемы свекловичного сахара, занимая 2-е место в мире (после Германии).
Советский период.
В годы Гражданской войны сахарная промышленность, как и другие отрасли экономики, была в значительной степени разрушена. После окончания войны началось восстановление и активное развитие сахарной промышленности, что позволило СССР уже в середине 30-х годов XX века занять первое место в мире по производству свекловичного сахара. Во время Великой Отечественной войны сахарная промышленность вновь понесла большой ущерб, однако в послевоенные годы была быстро восстановлена.
Сахарорафинадный завод фирмы «Домино» в Бруклине.
К середине 70-х годов XX века количество сахарных заводов существенно возросло. На 1975 год имелось 318 свеклосахарных заводов общей мощностью по переработке свёклы 697 тыс. т. в сутки, 14 самостоятельных сахарорафинадных заводов и 12 рафинадных отделений при свеклосахарных заводах общей мощностью 9,3 тыс. т выработки рафинада в сутки. Кроме традиционных районов размещения сахарной промышленности, таких как Украина, появились сахарные заводы и в других регионах, в частности, в Киргизии, Узбекистане и республиках Закавказья. На Украине наиболее крупными предприятиями сахарной промышленности в середине 70-х годов XX века являлись: свеклосахарные заводы — Лохвицкий (Полтавская область) и Первомайский (Николаевская область); сахарорафинадные — Краснозвездинский (г. Сумы) и Одесский.
Особенности производства.
Сахарное производство относится
к непрерывно-поточному
Особенностью территориального размещения сахарных заводов является их жёсткая привязка к посевным площадям сахарной свеклы, поскольку перевозка свеклы на сколь-нибудь значительные расстояния экономически неэффективна. В ряде случаев, сахарные заводы имеют собственные посевные площади, расположенные непосредственно вблизи предприятия. Отходы сахарной промышленности (жом, барда, дефекационная грязь) могут быть использованы как удобрения, в некоторых случаях — и как корм для скота.
- Введение.
Автоматизированная система управления предприятием (АСУП) - это система управления, построенная на основе применения средств вычислительной техники, экономико-математических методов и информационных технологий. Автоматизация управления направлена прежде всего на интеграцию, которая в современных производственных системах является одним из наиболее важных свойств.
АСУП состоит, в свою очередь, из подсистем. Цель разбиения АСУП на подсистемы - выделение крупных неоднородных элементов для упрощения процессов проектирования, внедрения и эксплуатации АСУП. Все подсистемы принято делить на две группы - функциональные и обеспечивающие подсистемы.
Функциональные подсистемы выделяются в соответствии с управленческими функциями, осуществляемыми на предприятии. В АСУ промышленным предприятием входят следующие подсистемы: управление технической подготовкой производства, основным производством, вспомогательным производством, материально-техническим снабжением, технико-экономическим планированием производства, бухгалтерским учетом, сбытом, кадрами, качеством выпускаемой продукции и услуг, финансами.
Обеспечивающие
подсистемы предназначены для обеспечения
решения комплекса задач
Подсистема технического обеспечения представляет собой комплекс технических средств, в который входят средства вычислительной техники, оборудование для организации локальных сетей и подключения к глобальным сетям, устройства регистрации, накопления и отображения информации.
Подсистема информационного обеспечения включает в свой состав внешнее информационное обеспечение в виде входных и выходных документов (в том числе и в электронном виде), используемых при решении функциональных задач, и внутреннее, ориентированное на организацию базы данных предприятия.
Подсистема математического обеспечения включает математические методы, модели, алгоритмы, используемые при решении задач управления.
Подсистема программного обеспечения включает системное программное обеспечение, прикладные программы для решения задач управления, а также другие программы, используемые на предприятии.
Организационное обеспечение состоит из набора правил, инструкции, положении и других документов, регламентирующих функционирование АСУП.
Проектирование,
внедрение и эксплуатация АСУП на
предприятии ведутся с помощью
инструментальных программных средств.
Современные инструментальные программные
средства являются сложными многофункциональными
системами. Они содержат в своем
составе пакеты прикладных программ
для решения задач управления,
средства комплексирования задач в
требуемые конфигурации, средства сопряжения
АСУП с другими системами, например
с САПР, и многое другое. Такие
системы можно назвать
Базовые системы обычно ориентированы на определенный класс предприятии. Структуры и составы базовых систем отличаются друг от друга и от требуемой функциональной структуры АСУП на предприятии. Эти отличия накладывают серьезный отпечаток на выбор базовой системы и процесс проектирования АСУП.
Современный этап
автоматизации технологических
процессов характеризуется
Вопросы унификации
аппаратурной основы АСУ ТП решаются
при проектировании компоновкой
вычислительных комплексов из набора
агрегатных модулей АСВТ-М и СМЭВМ.
С целью снижения затрат на компоновку
модулей освоены и выпускаются
промышленностью фиксированные
наборы агрегатных модулей, объединенные
в типовые конструктивы (стойки),
а также типовые комплексы. Базовые
технологические объекты
АСУ ТП построены по иерархическому принципу, большинство из них содержит два уровня управления:
1 - местные пункты,
в которых сосредоточены
2 - центральный пункт управления, осуществляющий контроль и управление ТОУ в целом.
Централизация контроля
и управления обеспечила возможность
оперативно влиять на технологический
процесс, своевременно предотвращать
и ликвидировать аварийные
В АСУ ТП реализованы
следующие функции: контроль технологического
процесса и состояния оборудования,
дистанционное управление оборудованием
и запорно-регулирующей арматурой,
программное и логическое управление,
автоматическое регулирование параметров
(в том числе непосредственно
от вычислительной машины), защита и
блокировка оборудования и технологического
процесса, сигнализация о нарушениях
технологических режимов, централизованный
сбор технологической и оперативно-
Рассмотрим структурную схему функциональных подсистем головного образца АСУ ТП сахарорафинадного производства (рис 1). Из схемы видны основные особенности данной части АСУ ТП, в том числе:
- наличие в системе обратной связи от управляемых и контролируемых технологических процессов к управляющему вычислительному комплексу (УВК), в состав которого входят управляющая ЭВМ, мнемощит, пульт управления, расположенные в вычислительном центре (ВЦ) и центральном диспетчерском пункте (ЦДП) завода;
- наличие в системе задач оперативного (в темпе реального времени производства) управления, осуществляемого диспетчером, операторами технологических участков и локальными регуляторами, и перспективного (с учетом использования статистических данных об отклонениях от регламента режимных параметров работы оборудования и экономических показателей производства) управления, осуществляемого главным инженером, главным технологом и главным экономистом завода в порядке устранения «узких мест» производства и повышения его эффективности;
- использование модулей ввода и вывода информации управляющей ЭВМ для управления мнемощитом;
- передача выработанных УВК регулирующих воздействий непосредственно из ЦДП в виде изменения заданий регуляторам и операторам технологических участков по соответствующим каналам связи;
- наличие в составе системы аналоговой, число-импульсной и дискретной информации, поступающей от автоматических датчиков, а также дискретной информации, вводимой из техно-химлаборатории по результатам лабораторных анализов качества сырья, полупродуктов и готовой продукции.
По такому же
принципу построены структурные
схемы головных образцов АСУ ТП свеклосахарного,
маслоэкстракционного, маргаринового,
спиртового и других пищевых производств.
В ряде случаев, например в АСУ
ТП свеклосахарного производства, применяют
трехуровневые иерархические
3.Описание технологического процесса.
Управление любым
технологическим процессом или
объектом в форме ручного или
автоматического воздействия
Средства измерений
играют важную роль при построении
современных автоматических систем
регулирования отдельных
В основе измерений
параметров и физических величин
лежат различные физические явления
и закономерности. Измерительные
схемы с использованием современных
достижений микроэлектронной техники:
микропроцессорных схем, твердых
или полупроводниковых
4. Описание схемы автоматизации.
Роспускное отделение.
Роспускное отделение предназначено для получения сиропа с содержанием сухих веществ 65-67% при температуре 82-850С и равномерной его подаче в последующие отделения а обработку. Согласно системе управления роспускного отделения сахарный песок из бункера II ленточным транспортером I подается в клеровочные котлы III , которые представляют собой цилиндрические вертикальные емкости диаметром 2,5 м с лопастной мешалкой и открытым паровым обогревом. Для получения сиропа в котлы подают горячую воду, промой роспускного отделения, побочные продукты отделений фильтрования и вакуум-выпарногоотделения.
Схема управления обеспечивает регулирование расхода сахара- песка, подаваемого в отделение, температуры в клеровочных котлах, плотности сиропа, уровня в клеровочных котлах, контроль расходов проемов, подаваемых на роспуск сахара-песка, сигнализацию предельных значений уровня в бункере сахара- песка.
Система управления роспускным отделением может быть реализована с помощью АСУТП ( супервизорным режим по модулю В)
АСУТП роспускного отделения
Объект управления включает: транспортер 1, бункер сахарного песка 2, клеровочные котлы 3, сборник промоев 4, сборник сиропа 5.
Основные компоненты системы: контролеры Р-130 с интеллектуальным шлюзом со 100% -м резервированием; АРМы оператора- технолога, начальника отделения и лаборатории на базе ЭВМ (Pentium I промышленного исполнения) и 20 мониторов с повышенной защитой от электромагнитных воздействий; сетевые средства- 10Мбит со 100% резервированием; станцию архивирования в комплекте со сменными магнитными дисководами (640Мбайт); сервер БД; принтеры; пакеты программ « КРУГ-2000»; конструктивы-19 шкаф (RITTFL).
Информационная мощность АСУТП: общее число входных и выходных сигналов 11/11, т.е. 22. Из них контролируемых аналоговых ( расход, плотность, уровень и температура)-9; контролируемых дискретных ( с учетом запорной арматуры)-9; дискретных управляющих – 1;контуров регулирования- 3; запорной арматуры-3; противоаварийной защит и блокировок (100% резервирование)-13, из них аналоговых параметров – 9, входной диск -1, выходных дискретных – 3. Система управления реализована с « горячим» резервированием в трех комплектах.
Динамика работы АСУТП.
Максимальный период опроса датчиков на контроллере: дискретный вход- 100мкс, аналоговый вход- 1 мс; максимальное время реакции на аварийные сигналы: при обработке в цепях аварийной защиты на уровне контроллера-20-80мс, при передаче на пульты оператора – 200 мс; цикл смены данных на пульте операторов при 200 динамических элементов в кадре- 0,15-1,0 с ; цикл смены кадров- 0,2-1,5 с ; минимальное время реакции на команду оператора-0,2 с; время полного перезапуска системы после отключения питания-30 с, конроллеров после отключения питания-20с.
Время наработки на отказ контроллеров Р-130 составляет32-1024 входов/выходов. Использовано: аналоговых входов/выходов-9/9; дискретных входов/выходов-2/2.
Расход сахара-песка в
Стабилизация температуры в клеровочных котлах осуществляется изменением подачи пара в барботеры котлов. В качестве регулирующих устройств применяют логико – программный контроллер Р-130( 2-1) и (6-1).
Стабилизация плотности сиропа обеспечивается изменением подачи сиропа в клеровочные котлы промоев. В САР входят изотопный плотномер (3-1) и АЦП ( ADAM-4012), телемонитор и АЦПУ (3-2), регулирующий контроллер Р-130 (3-3) с выходом посредством ЦАП (ADAM-4031) и панели (3-4) на регулирующий клапан (3-5), установленный на трубопроводе подачи промоев к клеровочным котлам.
Уровень в клеровочных котлах регулируют изменением откачки сиропа на дальнейшую обработку. Уровень изменяется пьезометрическим методом. Сигнал от датчика ( 5-1) поступает на нормирующий преобразователь и АЦП
(ADAM-4012) (5-2) и далее – на ПТК, где отображается на телемониторе, регулируется на АЦПУ (5-3) и поступает на логико – программный контроллер Р-130. Управляющий сигнал поступает на ЦАП (ADAM-4012) и подается на регулирующий клапан (5-5) , установленный на трубопроводе откачки сиропа клеровки. В первом клеровочном котле, снабженном переливочным устройством, предусмотрен контроль уровня пьезометрическим методом с помощью датчика ( 4-1), нормирующего преобразователя и АЦП (ADAM-4012) (4-2) с выходом на телемонитор ( 4-3) или АЦПУ панели ПТК. Сигнализация предельных уровней в бункере II осуществляется с помощью емкостного уровнемера, датчиков ( 8-1) и (8-2), АЦП (ADAM-4012) с выходом на сигнализацию на пульт ПТК и АРМ технолога.
Расход промоев регулируется индукционным расходомером (7-1) с выходом на нормирующий преобразователь( 7-2), АЦП (ADAM-4012) и далее на телемонитор и АЦПУ( 7-3) пульта ПТК и АРМ технолога. Температурные режимы в клеровочных котлах измеряются комплектом терморезисторных датчиков ТСМ и АЦП (ADAM-4012) или с помощью модулей ADAM-4013 (9-1) и (9-2) с выходом на пульт ПТК и АРМ технолога для отображения на мониторе и регистрации на АЦПУ(9-3).
Отделение очистки сиропа.
Приготовление в клеровочном котлах сироп содержит сравнительно много примесей, которые необходимо отделить, не допуская их попадания в технологический поток.
В технологической схеме
Система управления очистки сиропа реализуют с помощью АСУТП, действующей в супервизорном режиме по модулю В .
АСУТП отделения очистки сиропа представляют собой РСУ малого масштаба, включающую подсистемы сбора и отражения информации, автоматического регулирования, дискретно- логического управления, противоаварийных защит и блокировок.
Объект управления включает: Сборник сиропа 1, гравиевые фильтры 2, сборник сиропа4, патронный фильтр 5, сборник сиропа 6.
Основные компоненты системы: контроллеры ТК -301 со 100%-м резервированием; АРМы оператора – технолога, начальника отделения и лаборатории на базе ЭВМ (Pentium I промышленного исполнения) и 20 монитором с повышенной защитой от электромагнитных воздействий; сетевые средства- 10 Мбит, Ethernet-технологии со скидкой со 100% -м резервированием; станцию архивирования в комплекте со сменными магнитооптическими дисководами (640 Мбайт); сервер БД, принтеры: пакеты программ « КРУГ-2000»; конструктивы- 19 шкаф ( RITTAL).
Информационная мощность АСУПТ : общее число входных и выходных сигналов – 13/13, т.е. 26. Из них контролируемых аналоговых ( расход и уровень) – 8 ; контролируемых дискретных( с учетом запорной арматуры) -8; дискретных управляющих -3; контуров регулирования -5; запорной арматуры- 5;противоаварийных защит и блокировок ( 100% -е резервирование) -18, из них: аналоговых параметров – 8, входных дискретных – 3, выходных дискретных – 7. Система управления реализована с «горячим» резервированием в трех комплексах.
Динамика работы АСУТП.
Максимальный период опроса датчиков наконтроллере: дискретный вход- 100мкс, аналоговый вход- 1 мс; максимальное время реакции на аварийные сигналы: при обработке в цепях аварийной защиты на уровне контроллера-20-80мс, при передаче на пульты оператора – 200 мс; цикл смены данных на пульте операторов при 200 динамических элементов в кадре- 0,15-1,0 с ; цикл смены кадров- 0,2-1,5 с ; минимальное время реакции на команду оператора-0,2 с; время полного перезапуска системы после отключения питания-30 с, конроллеров после отключения питания-20с.
Время наработки на отказ контроллера-50 000ч (в дублированном исполнении-100 000 ч).
Время наработки на отказ контроллеров ТК-301составляет - 20- 20000 входов/выходов. Использовано: аналоговых входов/выходов-8/8; дискретных входов /выходов – 3/7.
Система управления отделением очистки сиропа обеспечивает : контроль расхода сиропа, подаваемого на станцию очистки; стабилизацию уровня во всех емкостях технологического потока; регулирование расхода сиропа на патронных фильтрах.
Контроль расхода сиропа, подаваемого в отделение фильтрования, осуществляется индукционным расходомером ( 1-1) с выходом на нормирующий преобразователь ( 1-2) и АЦП ( ADAM-4012), сигнал которого поступает на ПТК и АРМ технолога для отображения на телемониторе и регистрации на АЦПУ (1-3). Контроль уровня во всех емкостях отделения осуществляется пьезометрическим методом. Комплекс средств управления аналогичен описанному и входящему в САР уровня в клеровочных котлах ( поз.5) ( см рис. 3). Управляющее воздействие с контроллера ТК-301 уровня в сборнике сиропа перед гравиевыми фильтрами ( 2-4) используется в качестве корректирующего сигнала для системы регулирования подачи сахара-песка в роспускном отделение.
Управляющее воздействие с контроллера ТК-301 уровня в сборнике перед патронным фильтром (3-4) поступает на ЦАП ( ADAM-4012) и клапаны, установленные на трубопроводе подачи сиропа на гравиевый фильтр II (один клапан – перед фильтром и один – после него). Уровни в сборниках после фильтров регулируются техническими средствами (4 и 5). Воздействия с контроллеров подаются на клапаны, установленные на трубопроводах откачки сиропа.
- Автоматическая система регулир
ования расхода сиропа на патронные фильтры.
Расход сиропа, подаваемого на патронный фильтр V, регулируется изменением положения заслонки на трубопроводе подачи сиропа. Метод и средства контроля расхода аналогичны комплекту (1), в САР использован пульт управления ПТК и АРМ технолога ( 6-3). Сигнал задания контроллеру формируется задатчиком алгебраического суммирования ( 6-6) и клавиатурой, на которое в качестве корректирующего воздействия подается сигнал из САР уровня в сборнике VI перед ионитными реактивами.
При нормальном значении уровня в
сборнике выходной сигнал алгебраического
суммирования (6-6) не изменяется, а при
повышении уровня изменяется на величину
коррекции. Откорректированное задание
поступает на контроллер с пульта
управления ПТК и АРМ технолога
(6-3). Такое построение контура регулирования
позволяет реализовать его
- Заключение.
АСУТП предназначена
для автоматического сбора
В настоящее время
АСУТП широко применяются в промышленности,
особенно там, где выполняются
сложные технологические
Автоматизированные системы управления технологическими процессами отличаются от систем автоматического управления (регулирования) более широким диапазоном автоматизируемых функций управления. АСУТП выполняют следующие основные функции: централизованного контроля, определяют оптимальный технологический режим, удовлетворяющий выбранному критерию; формируют и реализуют управляющие воздействия, обеспечивающие ведение оптимального режима; корректируют математическую модель объектапри изменениях на объекте; рассчитывают и регистрируют текущие и обобщенные технологические и экономические показатели; оперативно распре-
деляют материальные
потоки и энергию между

- Лист - боковой структурный элемент побега. Симметрия листа. Основные функции
- Листинг в системе биржевой торговли
- Листинг в системе биржевой торговли, котировки ценных бумаг и биржевые индексы
- Листинг в системе биржевой торговли, котировки ценных бумаг и биржевые индексы
- Листинг в системе биржевой торговли, котировки ценных бумаг и биржевые индексы
- Листинг. Котировки ценных бумаг. Биржевые индексы
- Листинг ценных бумаг
- Линейные регрессионные модели с гетероскедастичными остатками
- Линейные теории социально-экономического развития
- Линейные цепи синусоидального однофазного тока
- Линейные электрические цепи однофазного синусоидального тока
- Линии электропередач. Биологическое действие
- Линия пастерилизованного молока
- Линия производства короткорезанных макаронных изделий