Сушильная часть бумагоделательной машины ДБМ №1 'ОАО' ПЗБФ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ
ЗАОЧНЫЙ
ФАКУЛЬТЕТ
Отчет по
производственной практике
По
дисциплине: «АТПиП»
На тему:
Сушильная часть ДБМ №1 «ОАО» ПЗБФ
Исполнитель: Егоров Е.А.
Санкт
Петербург 2014
Содержание
1. Функциональная схема
автоматизации объекта
. Ктс системы автоматизации
(спецификация на ТСА и ТИП)
. Перечень параметров, измеряемых
лабораторным способом
. Блок - схема связи ПТК с объектом
. Состав ПТК и характеристика его
узлов и модулей
Список использованных источников
1. Функциональная схема
автоматизации объекта
Функциональная схема
автоматизации объекта на базе программно-технического комплекса ПТК.
Давление пара в коллекторе каждой сушильной
группы и в главном коллекторе управляется с помощью САУ (1, 5, 6, 7). Перепад
давления между паровым коллектором и коллектором конденсата сушильной группы
управляется изменением расхода вторичного пара, перепускаемого из
водоотделителей (САУ3,4). В водоотделителях уровень управляется выходом
конденсата (САУ8,9).
Системы автоматического управления давлением
пара в каждой сушильной группе обеспечивают температурный график сушки. В
случае трех сушильных групп температурный график должен быть следующим:
группа - подъем температуры с 60-65 °C до 110
°С;
группа - температура 110-120 °С;
группа - снижение температуры до 90-95 °С.
Следовательно, давление пара снижается от первой
к последующим группам,
например, от 300 кПа до 70 кПа.
Соблюдение таких перепадов давления необходимо
для более полного использования тепла греющего пара и для удаления воздуха из
сушильных цилиндров, что в свою очередь повышает коэффициент теплопередачи от
пара к бумажному или картонному полотну.
Управление влажностью бумажного полотна
реализуется по каскадной схеме: выходной сигнал САУ влажностью (11) является
заданием САУ(7) давлением пара в досушивающей группе. Поверхностная плотность
бумажного полотна (12) управляется изменением расхода бумажной массы,
поступающей в напускное устройство БДМ. (2) - АСК расхода пара на сушильную
часть БДМ.
Функциональная схема системы автоматизации
приведена на рис 1.
В дополнение к существующим подсистемам включены
следующие:
- САУ давления пара в группах.
САУ поддержания уровня бака конденсата.
Рис 1. Описание схемы технологического процесса
Пароконденсатная система, подразделяется на
следующие позиции по подаче пара: Представлена в таблице 1.
Таблица 1
|
1
- 10 сушильные цилиндры
|
10
цилиндров Ǿ 1500 на вторичном паре
|
|
11-18
сушильные цилиндры
|
8
цилиндров Ǿ 1500 на остром паре
|
|
19
- 24 сушильные цилиндры (досушивающая группа)
|
6
цилиндров Ǿ 1500 на остром паре
|
На рисунке 2 представлена технологическая схема
пароконденсатной системы. Пар по главному трубопроводу (Dу=150
мм) подается из котельной с давлением 13 кгс/см2 и температурой 194 0С.
На главном паропроводе перед БДМ установлены
регулирующие клапана для подачи пара на БДМ давлением до 5,0 кгс/см2.
На регулирующих клапанах установлены байпасные линии с ручными клапанами для
подачи пара на БДМ при поломке регулирующих клапанов.
После регулирующих клапанов по трубопроводу пар
поступает в коллектор сушильных цилиндров 11-18 и в коллектор сушильных
цилиндров 19-24; затем из указанных выше цилиндров паро-конденсатная смесь
поступает во влагоотделитель ВО-1 Во влагоотделителе ВО-1 происходит процесс
снижения давления паро-конденсатной смеси за счет резкого увеличения объема, в
результате чего происходит вскипание смеси и образуется вторичный пар.
Вторичный пар из влагоотделитель ВО-1 по
трубопроводу поступает в сушильные цилиндры 1-10, а оставшийся конденсат за
счет разницы давлений из влагоотделителя ВО-1 поступает во влагоотделитель
ВО-2. Уровень конденсата во влагоотделителе ВО-1 поддерживается автоматически
регулирующим клапаном.
Образовавшийся вторичный пар во ВО-2 по
трубопроводу поступает через теплообменник в бак сбора конденсата. На
теплообменнике запорная арматура на входе и выходе должна быть открыта.
Из ВО-2 конденсат конденсатными насосами м-1 или
м-2 подается в бак сбора конденсата, а уровень в нем поддерживается в
автоматическом режиме регулирующим клапаном.
Конденсат из бака сбора конденсата насосами
подается в деаэратор котельной. Уровень конденсата в баке сбора конденсата
поддерживается путем пуска/останова насосов м - 3 или м - 4.
Автоматизированная система контроля параметров
бумажного полотна представляет собой комплекс технических и
программно-алгоритмических средств для автоматического контроля влажности и
массы 1 м2. Состоит из: операторской системы (компьютер, монитор,
принтер, стойка операторской станции); сканирующего устройства; датчика
влажности и массы 1 м2; датчика скорости бумажного полотна; датчика
смены тамбура; подсистемы управления массой 1 м2.
Рис. 2 Технологическая схема ПКС.
. КТС системы автоматизации (спецификация на ТСА
и ТИП)
Таблица 2
|
Позиция
|
Наименование
и техническая хар-ка оборудования
|
Тип,
марка обознач. документа, опросного листа
|
Код
оборуд., изделия материала
|
Завод-изготовитель
|
Ед.
изм.
|
Кол-во
|
Масса
единицы оборуд.,кг
|
Прим.
|
|
|
Контроллер
|
|
|
Модуль
центрального процессора
|
FX3U-
16 MT/ESS
|
|
Mitsubishi
Electric
|
|
1
|
|
|
|
|
Програмное
обеспечение
|
GX Developer
|
|
Mitsubishi
Electric
|
|
1
|
|
|
|
|
Модули
ввода / вывода
|
FX2N-8AD
|
|
Mitsubishi
Electric
|
|
2
|
|
|
|
|
Модуль
вывода аналогового сигнала
|
FX2N4DA
|
|
Mitsubishi
Electric
|
|
2
|
|
|
|
|
Пульты
управления
|
|
|
Панель
|
G1000
|
|
Mitsubishi
Electric
|
|
1
|
|
|
|
|
Коммутатор
Ethernet
|
|
|
Коммутатор
сети Ethernet
|
FX3U-ENE
|
|
Mitsubishi
Electric
|
|
1
|
|
|
|
|
Давление
на входе (Pвх= 1мПа)
|
|
|
PT 1-1
|
Измеритель
преобразователь избыточного давления. Диапазон измерения 0-10Мпа. Выход
4-20мА
|
Метран
100-ДИ Модель 1152
|
|
ПГ
«Метран» Россия, Челябинск
|
|
1
|
|
|
|
|
PV 1-2
|
Проходной
клапан с электро пневматическим позиционером. Dу 150. Вход 4-20 ма
|
ES3241 EN-JL1040
|
|
Samson
|
|
1
|
|
|
|
|
Расход
пара на сушильную группу БДМ (V=
700м3 )
|
|
|
FE 2-1
|
Преобразователь
расхода. Диапазон измерения 20,45- 613,48 м3 . Выход 4-20мА.
|
Метран331
|
|
ПГ
«Метран» Россия, Челябинск
|
|
1
|
|
|
|
|
PT 2-2
|
Микровычислительное
устройство.
|
Метран333
|
|
ПГ
«Метран» Россия, Челябинск
|
|
1
|
|
|
|
|
Давление
I сушильной группы
(Pвх = 0,6мПа)
|
|
|
PT 5-1
|
Измеритель
преобразователь избыточного давления. Диапазон измерения 0-0,6Мпа Выход
4-20мА
|
Метран
100-ДИ Модель 1152
|
|
ПГ
«Метран» Россия, Челябинск
|
|
1
|
|
|
|
|
PV 5-2
|
Проходной
клапан с электро пневматическим позиционером. Dу 80. Вход 4-20 ма
|
ES3241
EN-JL1040
|
|
Samson
|
|
1
|
|
|
|
|
Давление
IIсушильной группы
(Pвх = 0,6мПа)
|
|
|
PT 6-1
|
Измеритель
преобразователь избыточного давления. Диапазон измерения 0-0,6МпаВыход 4-20мА
|
Метран
100-ДИ Модель 1152
|
|
ПГ
«Метран» Россия, Челябинск
|
|
1
|
|
|
|
PV 6-2
|
Проходной
клапан с электро пневматическим позиционером. Dу 80. Вход 4-20 ма
|
ES3241
EN-JL1040
|
|
Samson
|
|
1
|
|
|
|
Давление
IIIсушильной группы
(Pвх = 0,6мПа)
|
|
|
PT 7-1
|
Измеритель
преобразователь избыточного давления. Диапазон измерения 0-0,6Мпа.Выход
4-20мА
|
Метран
100-ДИ Модель 1152
|
|
ПГ
«Метран» Россия, Челябинск
|
|
1
|
|
|
|
PV 7-2
|
Проходной
клапан с электро пневматическим позиционером. Dу 80. Вход 4-20 ма
|
ES3241
EN-JL1040
|
|
1
|
|
|
|
Перепад давление пара в водоотделителе I
( P= 0,20
мПа)
|
|
|
PTD 3-1
|
Измеритель
преобразователь разности давления. Диапазон измерения 0-0,2МпаВыход 4-20мА
|
Метран
100-ДД Модель 1152
|
|
ПГ
«Метран» Россия, Челябинск
|
|
1
|
|
|
|
PDV 3-1
|
Проходной
клапан с электро пневматическим позиционером. Dу 50. Вход 4-20 ма
|
ES3241
EN-JL1040
|
|
Samson
|
|
1
|
|
|
|
Перепад давление пара в водоотделителе II
( P= 0,20
мПа)
|
|
|
PTD 4-1
|
Измеритель
преобразователь разности давления. Диапазон измерения 0-0,2МпаВыход 4-20мА
|
Метран
100-ДД Модель 1152
|
|
ПГ
«Метран» Россия, Челябинск
|
|
1
|
|
|
|
PDV 4-1
|
Проходной
клапан с электро пневматическим позиционером. Dу 50. Вход 4-20 ма
|
ES3241
EN-JL1040
|
|
Samson
|
|
1
|
|
|
|
Уровень в водоотделителе I
(H= 1м)
|
|
|
LT 8-1
|
Измерительный
преобразователь гидростатического давления (уровня). Диапазон измерения
0-25кПа. Избыточное давление 0,4 МПа. Выход 4-20 мА
|
Метран-100-ДГ,
модель 1541
|
|
ПГ
«Метран» Россия, Челябинск
|
|
1
|
|
|
|
|
PV
8-1
|
Проходной
клапан с электро пневматическим позиционером. Dу 50. Вход 4-20 ма
|
ES3241 EN-JL1040
|
|
Samson
|
|
1
|
|
|
|
|
Уровень
в водоотделителе I
(H= 1м)
|
|
|
LT 9-1
|
Измерительный
преобразователь гидростатического давления (уровня). Диапазон измерения
0-25кПа. Избыточное давление 0,4 МПа. Выход 4-20 мА
|
Метран-100-ДГ,
модель 1541
|
|
ПГ
«Метран» Россия, Челябинск
|
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. Перечень параметров, измеряемых лабораторным
способом
Физико-механические показатели качества бумаги
должны соответствовать нормам, указанным в Таблицах 3 и 4.
В бумаге допускается изменение
физико-механических показателей:
·
снижение
нормы показателя абсолютного сопротивления продавливанию для всех марок на 10%;
·
снижение
нормы показателя сопротивление плоскостному сжатию гофрированного образца для
всех марок на 10%;
·
снижение
нормы показателя прочности при растяжении для всех марок на 10%;
·
снижение
нормы показателя сопротивление торцевому сжатию короткого образца для всех
марок на 10%;
·
снижение
нормы показателя сопротивления торцевому сжатию гофрированного образца на 5%;
·
снижение
влажности до 5% или увеличение влажности до 10%.
Таблица 3
|
Наименование
показателей
|
Марка
Б - 0
|
Марка
Б - 1
|
Методы
испытаний
|
|
Масса
1 м 2, г
|
100±5
|
112±6
|
125±6
|
140±8
|
175±10
|
100±5
|
112±6
|
125±6
|
140±8
|
150±9
|
175±10
|
ГОСТ
13199
|
|
Абсолютное
сопротивление продавливанию, кПа, не менее
|
300
|
340
|
420
|
450
|
270
|
320
|
350
|
380
|
400
|
410
|
ГОСТ
13525.8
|
|
Прочность
при растяжении в машинном направлении, кН/м, не менее
|
6,5
|
7,5
|
8,5
|
9,5
|
11
|
6,0
|
7,0
|
8,0
|
9,0
|
9,5
|
10
|
ГОСТ
ИСО 1924-1
|
|
Сопротивление
торцевому сжатию гофрированного образца бумаги, (ССТ) кН/м, не менее
|
1,30
|
1,5
|
1,6
|
1,75
|
1,9
|
1,2
|
1,30
|
1,35
|
1,45
|
1,5
|
1,55
|
ГОСТ
28686
|
|
Сопротивление
плоскостному сжатию гофрированного образца бумаги, (СМТ 0)Н, не менее: при
ширине полоски 15 мм
|
215
|
260
|
310
|
350
|
400
|
210
|
240
|
280
|
330
|
335
|
340
|
ISO 9895
|
|
Сопротивление
торцевому сжатию короткого образца SCTCD,
кН/м
|
2,2
|
2,3
|
2,5
|
2,6
|
2,8
|
1,8
|
1,9
|
2,1
|
2,2
|
2,2
|
2,3
|
|
|
Поверхностная
впитываемость воды, г/м2, Кобб-30 в среднем по двум сторонам: клеёной
неклеёной, не менее
|
30
- 70 70
|
ГОСТ
12605
|
|
Влажность,
%
|
6,0
- 9,0
|
7+2-1
|
6,0-9,0
|
ГОСТ
13525.19
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4
|
Наименование
показателей
|
Марка
Б - 3
|
Методы
испытаний
|
|
Масса
1 м 2, г
|
90±5
|
100±5
|
112±6
|
125±6
|
140±8
|
150±9
|
90+4
|
100±5
|
112±6
|
125±6
|
140±8
|
175±10
|
ГОСТ
13199
|
|
Абсолютное
сопротивление продавливанию, кПа, не менее
|
210
|
250
|
280
|
310
|
310
|
330
|
200
|
220
|
250
|
260
|
270
|
300
|
ГОСТ
13525.8
|
|
Прочность
при растяжении в машинном направлении, кН/м, не менее
|
5,0
|
5,5
|
6,0
|
7,0
|
7,5
|
8,0
|
4,0
|
4,5
|
5,0
|
5,5
|
6,0
|
6,5
|
ГОСТ
ИСО 1924-1
|
|
Сопротивление
торцевому сжатию гофрированного образца бумаги, (ССТ) кН/м, не менее
|
0,90
|
1,10
|
1,15
|
1,20
|
1,30
|
1,35
|
0,8
|
0,9
|
0,95
|
1,10
|
1,15
|
1,20
|
ГОСТ
28686
|
|
Сопротивление
плоскостному сжатию гофрированного образца бумаги, (СМТ 0)Н, не менее: при
ширине полоски 15 мм
|
140
|
180
|
190
|
230
|
250
|
255
|
110
|
140
|
150
|
170
|
190
|
ГОСТ
20682
|
|
Сопротивление
торцевому сжатию короткого образца SCTCD,
кН/м
|
1,6
|
1,7
|
1,8
|
2,0
|
2,1
|
2,1
|
1,5
|
1,6
|
1,7
|
1,8
|
2,0
|
2,1
|
ISO 9895
|
|
Наименование
показателей
|
Марка
Б - 2
|
Марка
Б - 3
|
Методы
испытаний
|
|
Поверхностная
впитываемость воды, г/м2, Кобб-30 в среднем по двум сторонам: клеёной
неклееной, не менее
|
30
- 70 70
|
ГОСТ
12605
|
|
Влажность,
%
|
6,0
- 9,0
|
от
5-10
|
6,0
- 9,0
|
ГОСТ
13525.19
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бумага контроллер пароконденсатный
программный
Бумага не должна иметь складок, морщин, задиров,
разрывов и посторонних включений, видимых невооруженным глазом. Допускаются
малозаметные перечисленные внутрирулонные дефекты, которые не могут быть
обнаружены в процессе изготовления бумаги, если показатель этих дефектов,
определенный по ГОСТ 13525.5, не превышает 5 %.
Бумага для гофрирования на основе макулатуры
должны иметь цвет естественного волокна.
. Блок - схема связи ПТК с объектом
Рис. 3 Блок- схема связи ПТК на базе контроллера
серии FX
Mitsubishi
Electric
5. Состав ПТК и характеристика его узлов и
модулей
Автоматизированная система управления сушильной
частью БДМ №1 строится на контроллерах фирмы MITSUBISHI
серии FX которые
выполняют следующие функции.
• Собирает и обрабатывает измерительную
информацию, получаемую от контролируемого процесса.
• Собирает и обрабатывает данные о
состоянии исполнительных механизмов.
• Выполняет логические операции
• Аварийная обработка данных
• Отображение и распечатка текущих и
аварийных трендов
• Повышение надежности и безопасности
оборудования
• Автоматический пуск и останов
оборудования
• Защиты и блокировки.
• Комплексная диагностика
технологического оборудования и системы управления.
• Оперативный контроль и отображение
технологического процесса.
ПЛК семейства FX
-это программируемые контроллеры универсального назначения. Компактные
контроллеры объединяют в одном корпусе дискретный ввод/вывод, центральный
процессор, память и электропитание. Возможности их применения можно расширить,
благодаря различным опциям, например дополнительным входам и выходам,
аналоговому вводу/выводу. Контроллеры семейства FX
можно подключить ко всем наиболее распространенным сетям, например, Ethernet.CC-Link,
Profibus и т.д.
Модуль центрального процессора (CPU):
для решения задач различного уровня сложности может использоваться разных типов
производительности.
Используя дополнительные опции аналоговых или
дискретных входов /выходов, модули позиционирования, модули интерфейсов можно
создать
гибкую систему управления для любой задачи
автоматизации.
Центральный процессор CPU
FX3U
предназначен для построения относительно простых систем так и сложных процессов
с высоким требованием к скорости обработки информации и малым временем реакции.
На данный момент FX3U
с его временем цикла 0,065 мкс на каждую логическую операцию является самым
быстрым контроллером семейства FX.
Входы и выходы обрабатываются с более высокой частотой, программа реагирует
быстрее и пользователь выигрывает благодаря более высокой точности процесса.
Память может вмещать до 64000 шагов программы.
Вход дискретных сигналов встроенный в модуле
предназначен для преобразования входных дискретных сигналов в его внутренние
логические сигналы, а выходные дискретные сигналы это преобразованные
внутренние логические сигналы контроллера. Дискретные входа могут работать с
контактными датчиками, кнопками, а выхода способны управлять релейной схемой, магнитными
пускателями, сигнальными лампами.
Модуль ввода аналоговых сигналов FX2N-8AD
выполняет аналого-цифровое преобразование входного аналогового сигнала и
формирует цифровые значения мгновенных значения аналоговых величин. Эти
значения используются центральным процессором в ходе выполнения программы.
Модуль вывода аналогового сигналаFX2N4DA
предназначен для цифро-аналогового преобразования внутренних цифровых величин
контроллера в выходные аналоговые сигналы.
Аналоговый модульFX2N-8AD
c 8 каналами способны
определять напряжение, токи, температуру (в том числе одновременно).
Разрешающая способность аналогового модуля семейства FX
составляет от 8до 16 бит.
Имея встроенный интерфейс для программирования и
связи между контроллером и панелью оператора, дает возможность создать
небольшую автоматизированную систему, а встроив дополнительный интерфейсный
адаптер можно использовать его в качестве второго коммуникационного интерфейса RS485/RS422/RS232/USB
для программирования или для построения коммуникационной сети.
Применение модуля интерфейса FX3U-ENET
позволяет расширить функции связи ПЛК с другими ПЛК и построить систему АСУТП
верхнего уровня для решения более глобальных задач автоматизации производства.
Панель оператора, обеспечивающая
человеко-машинный интерфейс, облегчает диалог между оператором и машиной.
Панель серии G1000 -это сенсорный
экран, с высоким разрешением от256 до 65536 цветов с возможностью отображать
сложные графические элементы. Мультимедийные возможности позволяют использовать
видеоролики в качестве подсказок для оператора (например, при неполадках).
Быстрый USB-порт с
прозрачным режимом передачи данных в контроллер. Кодировка Unicjdt
позволяет отображать информацию на большинстве языках.
Дополнительные интерфейсы для Ethernet.
Melsecnet/10/H,
CC-LinkIE,
а также дополнительный портRS232,RS422.Для
программирования семейства GOT
имеется среда программирования GT
Designer2., которую можно
установить на любом компьютере с операционной системой Windows.
Основные функции и решаемые задачи ПТК на базе
контроллера серии FX3U.
.Реализация всех систем автоматического контроля
и управления, указанных в схеме автоматизации.
.Адаптивная настройка САУ без вмешательства
оператора.
.Управление с пульта исполнительными
механизмами.
. Плавный переход системы из автоматического
режима в ручной.
.Програмирование и отладка программного
обеспечения с помощью инструментов программирования (например, GX
Developer).
Список использованных источников
1. Серебряков Н.П., Буйлов Г.П.
Основы автоматизированного проектирования систем автоматизации в ЦБП/ ЛТИЦБП.-
Л., 1990.- 35 с.
2. Буйлов Г.П. Автоматизация
оборудования ЦБП: учебное пособие/ СПбГТУРП.- СПб., 2009.- 167 с.
. Технологический регламент
ОАО «ПЗБФ» 2013год.
. Проспект фирмы Mitsubishi
Electric. М 2009.