ЖУРНАЛ СТА №4/2021

химии, лазерной технике и т.п. Процесс реализуется по непрерывно-периодиче- ской технологической схеме. Экспериментальная колонна создаётся как опытно-экспериментальная (лабора- торное оборудование) с двумя целями: ● демонстрации возможностей реализа- ции технологического процесса низ- котемпературной ректификации и по- лучения данного целевого продукта; ● получения экспериментальных дан- ных для различных условий протека- ния ректификационного процесса. Эти данные предполагается анализи- ровать, систематизировать и далее ис- пользовать при последующих работах (уже на основе полномасштабной ректификационной колонны или группы колонн) и при проектирова- нии промышленных объектов. Представленный и описанный ниже вариант демонстрационной колонны и её АСУ ТП является в достаточной сте- пени универсальным. Кроме проведе- ния экспериментов по очистке ксенона он может быть практически использован для сверхвысокой очистки других газов, жидкостей и химических соединений. При определённых условиях колонна и АСУ ТПмогут быть настроены на разде- ление изотопных смесей с условиями це- левого обогащения или обеднения по одному из изотопов (элементов лёгкой группы). Для этого необходимо, чтобы рабочее вещество и внутренние контакт- ные поверхности и устройства были хи- мически совместимы для процесса. АСУ ТПпредставляет собой двухуров- невую пространственно-распределён- ную систему. Нижний уровень АСУ ТП включает в себя следующие подсистемы: ● подсистему сбора данных о ходе рек- тификационного процесса (датчики температуры, давления и весовые датчики); ● подсистему стабилизации температу- ры в блоках термостатирования узлов обращения фаз; ● подсистему автоматической заправки жидким азотом сосудов Дьюара бло- ков термостатирования; ● подсистему вакуумирования оболоч- ки колонны; ● подсистему сигнализации и противо- аварийной защиты процесса при от- клонении параметров за допустимые границы; ● систему визуализации технологиче- ских параметров и ручного ввода ис- ходных данных. На верхнем уровне системы АСУ ТП создаются два автоматизированных ра- бочих места (АРМ) на базе персональ- ного компьютера (ПК): АРМнижнего и АРМ верхнего узлов сопряжения. С по- мощью этих АРМ в реальном времени выполняются функции отображения параметров контроля и управления процессом ректификации, а также функции архивации текущих данных и их обработки за отчётные периоды вре- мени по установленному алгоритму. Предусматривается взаимное пере- ключение функций при выходе из строя одного из АРМ. В общем виде реализуе- мые на АРМ верхнего уровня АСУ ТП функции можно разделить на три под- класса: ● отображение параметров процесса ректификации и сигнализация нару- шений режима (включая прогнозиро- вание аварийной ситуации); ● управление технологическим процес- сом с экрана; ● управление переходом по экранам отображения (кадрам). В общем случае информация о нару- шениях технологического режима под- лежит автоматической распечатке на принтере ПКАРМс одновременным со- хранением её в специальном файле-от- чёте общего архива, который создаётся и хранится на встроенной карте памяти. На мониторах АРМтакже отображаются данные об отклонении контролируемых параметров от заданных значений. Кро- ме сигналов от датчиков и преобразова- телей на экранах АРМ осуществляется контроль и индикация переменных, коэффициентов и констант в алгорит- мических структурах подсистем автома- тического регулирования, а также обес- печивается возможность их изменения в реальном времени. А ППАРАТНАЯ ЧАСТЬ АСУ ТП Датчики и исполнительные устройства АСУ ТП демонстрационной колон- ны в своём составе содержит следую- щие типы датчиков и исполнительных устройств. Датчики: ● температурные; СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИЯ / ХИМИЧ Е С КА Я П РОМЫШЛ Е ННОС Т Ь СТА 4/2021 27 www.cta.ru Рис 1. Общая схема расположения датчиков и исполнительных устройств на колонне Жидкий азот из питающей цистерны КДК 1ТФК 2ТФК 1ТЦК КВК 2ТАК 3ТАК ТАК вых ТАИ вых ТАК вх ТАИ вх 1ТАК ДПК ТРК ТШК Верхний баллон ТРЦ ТЦЦ ТШЦ ТФЦ СНКО СНКР МАК Весы Дьюара верхнего блока термостатирования Весы Дьюара нижнего блока термостатирования Баллон аварийного скачивания Блок вакуумирования Жидкий азот из питающей цистерны КДИ СНИО СНИР МАИ ТФИ ТРИ ТШИ ДПИ ТАБ 1ТАИ 2ТАИ 3ТАИ КАБ ДАБ Вакууметр КВИ ДАИ ТЦИ ДАК