Автоматизированная система управления технологическими процессами узлов сорбции и регенерации перерабатывающего комплекса рудника ПВ-17 СтРУ ЗАО НАК «КАЗАТОМПРОМ»

1. Цель: обеспечение работоспособности и эффективности функционирования УППР за счет стабилизации технологических параметров, оперативной реакции системы на возмущающие воздействия и повышения технологической дисциплины процесса переработки, повышение извлечения урана из растворов ПВ и снижение удельных расходов химических реагентов, материалов и энергоресурсов. 
2. Назначение: Автоматизированный контроль и управление технологическими переделами - узлами сорбции и регенерации перерабатывающего комплекса рудника ПВ-17 СтРУ ЗАО НАК «КАЗАТОМПРОМ», диспетчеризации параметров работы узлов.
3. Заказчик: ЗАО НАК «КАЗАТОМПРОМ», г. Алматы
4. Pазработчик: ЗАО «Системотехника», г. Алматы

Объект автоматизации: объекты контроля и управления - узлы сорбции и регенерации рудника ПВ-17 СтРУ - представляют собой дискретно-непрерывные процессы, характеризуемые значительной инерционностью, большим количеством входных и выходных переменных, их коррелированностью и трудностью непрерывного измерения, влиянием возмущающих воздействий, наличием больших транспортных запаздываний. В рамках данного объекта управления выделены следующие основные технологические процессы:

узел сорбции, включающий:

• пескоотстойники ПР и ВР;
• центральную перекачную насосную станцию (ЦНС);
• сорбционные колонны;
• насосный парк;
• вспомогательное оборудование и трубопроводы.

узел регенерации, включающий:

• колонны цепочки регенерации;
• ёмкостное оборудование;
• грохоты барабанного типа;
• насосный парк;
• вспомогательное оборудование;
• трубопроводы.

Характер протекания технологического процесса: непрерывный.

Основные функции системы:

Выполняемые системой контроля и управления комплексом УППР функции условно разделены по иерархическим уровням системы.

На нижнем уровне функции системы реализованы на контроллерных комплексах SIMATIC S7-300 и включают:

1. Сбор и обработку данных с целью получения информации о фактическом состоянии объекта управления.
2. Управляющие функции, обеспечивающие:

• Автоматическое управление работой насосов и подачей растворов ПР на сорбционные колонны в зависимости от уровня растворов в пескоотстойнике ПР.
• Автоматическое управление работой насосов и подачей растворов ВР на геотехнические поля в зависимости от уровня растворов в пескоотстойнике ВР.
• Автоматическое управление работой сорбционных колонн в зависимости от содержания урана в маточниках сорбции.
• Автоматическое управление выгрузкой насыщенной смолы из сорбционных колонн и загрузкой в них регенерированной смолы в зависимости от заданного объёма выгружаемой смолы.
• Автоматическое управление передвижкой смолы по цепочке регенерации в зависимости от содержания урана в выходящих из "головной" колонны десорбции растворах и заданной величины объёма передвигаемой по цепочке смолы.
• Автоматическое управление подачей тех. воды в буферную (промывочную) колонну в зависимости от заданного расхода.
• Автоматическое управление подачей "бедного" товарного регенерата в колонну донасыщения в зависимости от содержания урана в маточниках донасыщения.
• Автоматическое управление подачей десорбирующего раствора в "головную" колонну десорбции в зависимости от заданного расхода.
• Автоматическое управление подачей денитрирующего раствора в "головную" колонну денитрации.
• Автоматическое управление подачей маточника сорбции в колонну конверсии в зависимости от заданного расхода.
• Автоматическое управление работой дренажных насосов в зависимости от наличия растворов в зумпфах.

1. Контроль состояния основного оборудования всех узлов УППР.
2. Формирование и передача данных о состоянии объекта управления на верхний уровень системы.

Функции верхнего уровня включают в себя:

• Дистанционное управление технологическими агрегатами.
• Графическое, цифровое, мнемоническое отображение оперативных данных о функционировании управляемого объекта.

Отображаемые на мониторах технологического персонала перечни таблиц показателей работы технологических переделов, сообщений о нарушениях технологических режимов и мнемосхемы обеспечивают контроль и учет следующих технологических параметров УППР:

• Объема поступивших на узел сорбции растворов ПР.
• Концентрации урана в растворах ПР.
• Количества урана, поступившего с растворами ПР на узел сорбции.
• Объема поступивших на каждую сорбционную колонну растворов ПР за рабочий цикл (от запуска в работу до остановки для перегрузки смолы).
• Количества урана, поступившего с растворами ПР на каждую сорбционную колонну за рабочий цикл.
• Объема поступивших маточников сорбции в пескоотстойник ВР из сорбционных колонн.
• Концентрации урана в маточниках сорбции по каждой сорбционной колонне.
• Количества урана, поступившего с маточниками сорбции в пескоотстойник ВР из каждой сорбционной колонны за рабочий цикл.
• Количества урана, сорбированного каждой сорбционной колонной за рабочий цикл.
• Объема поступивших на геотехнологические поля растворов ВР.
• Концентрации урана в растворах ВР.
• Количества урана, поступившего с растворами ВР на геотехнологические поля.
• Количества урана, сорбированного смолой на узле сорбции.
• Объема насыщенной смолы, выгруженной из каждой сорбционной колонны при перегрузке.
• Концентрации урана в насыщенной смоле при выгрузке.
• Количества урана в насышенной смоле, выгруженной из каждой сорбционной колонны.
• Объема регенерированной смолы, загруженной в каждую сорбционную колонну при перегрузке.
• Концентрации урана в регенерированной смоле при загрузке.
• Количества урана в регенерационной смоле, загруженной в каждую сорбционную колонну при перегрузке.
• Количества урана, сорбированного на каждой колонне за рабочий цикл.
• Объема насыщенной смолы, поступившей на узел регенерации.
• Концентрации урана в насыщенной смоле, поступившей на узел регенерации.
• Количества урана, поступившего на узел регенерации.
• Продолжительности цикла регенерации.
• Объема передвигаемой смолы за каждый цикл регенерации.
• Количества урана, поступившего на узел регенерации за каждый цикл регенерации.
• Объема технической воды, поступившей в буферную; (отмывочную) колонну.
• Объема "бедного" регенерата, поступившего в колонну донасыщения.
• Концентрации урана в "бедном" товарном регенерате.
• Концентрации урана в маточнике донасыщения.
• Количества урана в донасыщенной смоле после каждого рабочего цикла.
• Объема "богатого" регенерата, поступившего на каскад осаждения.
• Концентрации урана в богатом товарном регенерате.
• Количества урана, поступившего на каскад осаждения.
• Концентрации урана в растворе после "головной" колонны десорбции.
• Объема десорбирующего раствора, поступившего в "головную" колонну десорбции по каждому рабочему циклу.
• рH десорбирующего раствора.
• Концентрации нитрат-ионов в десорбирующем растворе.
• Концентрации урана в товарном регенерате после каждого рабочего цикла.
• Количества урана в товарном регенерате по каждому рабочему циклу.
• Концентрации урана в регенерированной смоле после каждого рабочего цикла.
• Количества десорбированного со смолы урана по каждому рабочему циклу.
• Объема денитрирующего раствора, поступившего в "головную" колонну денитрации по каждому рабочему циклу.
• PH денитрирующего раствора.
• Баланса по объему растворов десорбционного цикла.
• Объема раствора, поступившего в колонну конверсии.

На представляемых технологическому персоналу мнемосхемах отображаются все технологические процессы и основное оборудование узлов сорбции и регенерации.

3. Сигнализацию предаварийных и аварийных ситуаций.

4. Формирование и печать отчётных документов.

Аппаратно-программные средства системы:

• контроллеры SIMATIC S7-300;

• сеть Profibus (оптоволокно);
• программное обеспечение SIMATIC STEP 7 версии 5.0, WinCC, сервер приложений Baikonur;
• серверы и АРМ-ы специалистов;
• СУБД InterBase версии 6.5.

Сроки: август 2000 - сентябрь 2001