Управление гидромеханическими процессами: перемещение жидкостей и газов

Гидромеханические процессы

Неоднородные системы классифицируются следующим образом:

1. Жидкие неоднородные системы. К таким системам относятся суспензии (жидкость и распределенные в ней твердые частицы); эмульсии (жидкость и распределенные в ней капли другой жидкости, которые не смешиваются); пены (жидкость и распределенные в ней пузырьки газа).
2. Газовые неоднородные системы. К таким системам относятся пыли (газ и распределенные в нем частицы твердого вещества, которые образуются при проведении механических процессов); дымы (газ и распределенные в нем частицы твердого вещества, которые образуются при горении); туманы (газ и распределенные в нем капли жидкости, которые образуются при конденсации веществ).

Автоматизация процессов перемещения жидкостей и газов

Внедрение средств автоматизации в процессы перемещения жидкостей и газов позволяют решить следующие производственные задачи:

1. Оптимизация распределения материальных потоков, что позволяет обеспечивать бесперебойную подачу жидкостей и газов потребителю или к следующему участку технологического процесса.
2. Автоматический выбор маршрута подачи газов или жидкостей в зависимости от текущей оперативной ситуации и состояния промежуточного технологического оборудования.
3. Организация процесса управления параллельной подачей по различным непересекающимся маршрутам.
4. Улучшение контроля маршрутов подачи, увеличение эффективности использования оборудования.
5. Увеличение срока службы технологического оборудования благодаря существенному сокращению количества нарушений технологического регламента, уменьшение количества нештатных и аварийных ситуаций, блокировке работы линии в случае неисправности технологического оборудования.
6. Сокращение количества обслуживающего персонала благодаря внедрению автоматизированной системы.
7. Повышение культуры производства, а также облегчение труда обслуживающего персонала.

В общем случае автоматизированная система управляет процессом перемещения жидкостей и газов из емкостей-источников, из которых при помощи насосов (чаще всего центробежных или поршневых) те подаются в емкости-приемники. У каждой емкости имеются клапаны и датчики верхнего и нижнего уровня и при необходимости датчики переполнения. Автоматическая система управления перемещения жидкостей или газов. строится по трехуровневому принципу:

1. Первый или нижний уровень, состоящий из датчиков, исполнительных механизмов, контроллеров первичной обработки сигналов, которые обеспечивают сбор информации о протекании технологического процесса, а также выдачу управляющих воздействий технологическому оборудованию.
2. Второй или средний уровень состоит из управляющего контроллера, который получает информацию от первого уровня о состоянии устройств и механизмов и обеспечивает управление процессом перемещения и реализацию технологических блокировок.
3. Третий или верхний уровень. В состав данного уровня входит промышленный или персональный компьютер, благодаря которому функционирует автоматизированное рабочее место оператора. В данном случае главными задачами автоматизированного рабочего места являются отображение на мнемосхемах процесса перемещения, состояния оборудования, хранение архивных данных о нештатных ситуациях и прочих событиях, передача заданий управляющему контроллеру.

Современные схемы автоматизации процесса перемещения жидкостей и газов представляют собой распределенную систему. Контроллеры первичной обработки сигналов и выдачи сигналов управления (на нижнем уровне) располагаются у датчиков, технологических механизмов и агрегатов. Обмен информацией между этими контроллерами и управляющим компьютером осуществляется по коммуникационным каналам. В условиях предприятия, отдельные участки которого находятся на большом расстоянии друг от друга и от операторского поста, в этом случае нет необходимости в прокладке большого количества кабельной продукции.