Модернизация робастной системы управления производством спирта.

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
1. Автоматизация производства спирта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2. Технические и программные средства управления
технологическими процессами. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.1. Применение SCADA-систем при автоматизации
технологических процессов пищевых производств. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3. Выбор критериев качества управления технологическим
процессом производства спирта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4. Условия робастности управления для систем с ПИ
регуляторами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5. Расчет динамических характеристик системы
управления температурой в смесительной камере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
6. Безопасность и экологичность проекта. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6.1. Характеристика условий эксплуатации системы управления
температурой в смесительной камере. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов при
эксплуатации проектируемого оборудования. . . . . . . . . . . . . . . . 67
7. Экономический расчет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
8. Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
9. Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

Весь текст будет доступен после покупки

Типичным примером применения биотехнологического процесса является производство спирта, которое состоит из трех основных стадий: приготовления питательной среды (сусла) из крахмального сырья, например, зерна; дрожжегенерации и сбраживания сусла дрожжами; выделения спирта из культуральной жидкости (бражки) путем брагоректификации.
Эффективность функционирования АСУ производства спирта определяется выбором структур АСУТП отделений и подразделений, их функциональными возможностями, комплексом аппаратных и программных средств микропроцессорной техники с учетом мощности предприятия и уровня автоматизации. Структурную организацию АСУ спиртового завода следует рассматривать как по горизонтали (где выделяются отделения и подразделения производства спирта, функционирующие в режиме задач управления законченным технологическим процессом спиртового производства), так и по вертикали (где выделяются уровни управления технологическим процессом этого производства).

Весь текст будет доступен после покупки

1. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА
СПИРТА Выделение спирта из культуральной жидкости является заключительной стадией получения спирта и осуществляется в браго-ректификационных установках (БРУ). Существует несколько вариантов технологических схем БРУ, однако принципы управления ими схожи, поэтому в качестве примера рассмотрим управление трехколонной установкой косве нного действия (рис. 1.1).
Бражка из бродильного отделения подается в теплообменник I, где нагревается парами воды и спирта, затем поступает в верхнюю часть бражной колонны VI и по тарелкам стекает вниз. Навстречу потоку жидкости поднимаются пары воды и спирта, которые образуются за счет теплоты греющего пара, подаваемого в кипятильник колонны. В результате тепломассообмена конценграция спирта в потоке пара возрастает, а в жидкости умен ьшается. Бражка, из которой отогнан спирт, называется бардой. Она отводится из нижней части колонны и, являясь основным отходом спиртовог о прои зводства, используется либо непосредственно в качестве корма для скота, либо как сырье для производства кормовых дрожжей. Пары спирта и сопу тствующих ему примесей выходят из верхней части колонны, охлаждаются в теплообменнике I потоком бражки и окончательно конденсируются в дефлегматоре II, куда подается охлаждающая вода.
Очистка спирта-сырца осуществляется в эпюрационной колонне VII, куда на перегонку поступает конденсат спирта-сырца из дефлегматора II. Обогрев колонны происходит за счет охлаждения пара, который подается в кипятильник. Температурный режим в эпюрационной колонне рассчитан на разделение спирта, который здесь является высококипящим компонентом смеси, и легколетучих примесей (эфиров, альдегидов, метанола и др.), которые концентрируются в верхней части колонны III и выходят из нее в виде эфироальдегидной фракции (ЭАФ).
Очищенный спирт концентрацией 20—30% (эпюрат) выводится из нижней части эпюрационной колонны и подается в ректификационную колонну VIII для окончательной очистки и концентрирования. В этой колонне легколетучим компонентом является спирт, а основным высококипящим — вода, поэтому концентрация спирта возрастает по высоте колонны. Обогрев этой колонны, как и двух других, осуществляется «глухим» паром, который подается в кипя
тильник. Спирт-ректификат концентрацией 96% отбирается с 10—15 тарелок в верхней части колонны и проходит через теплообменник V, где охлаждается водой. Пары спирта выходят через верхнее отверстие и после конденсации в дефлегматоре IV возвращаются в колонну в качестве флегмы.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ЛИТЕРАТУРЫ М. М. Благовещенская, Л. А. Злобин. Информационные технологии систем управления технологическими процессами. Издательство: Высшая школа. 2013.
2. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Рекомендации по подготовке к итоговой государственной аттестации выпускников/ Методическое пособие для студентов специальности 27.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
3. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Программирование промышленных контроллеров/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 27.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
4. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Диагностика и надежность автоматизированных систем/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 27.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
5. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Программирование логических контроллеров/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 27.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
6. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Системы реального времени/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 27.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016

Весь текст будет доступен после покупки