WWW.LIBRUS.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - собрание публикаций
 

«высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Инженерная школа информационных технологий и робототехники Направление подготовки 15.03.04 ...»

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа информационных технологий и робототехники

Направление подготовки 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и

производств»

Отделение автоматизации и робототехники

БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА

Тема работы Проектирование автоматизированной системы управления резервуарного парка УДК 681.586.001.63:621.63 Студент Группа ФИО Подпись Дата З–8Т31 Свечников Никита Витальевич Должность ФИО Ученая Подпись Дата степень, звание Журавлев Денис Руководитель ВКР Владимирович Воронин Александр к.т.н .

Руководитель ООП Васильевич

КОНСУЛЬТАНТЫ:

По разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»

Должность ФИО Ученая Подпись Дата степень, звание Старший Шаповалова Наталья Преподаватель ШИП Владимировна По разделу «Социальная ответственность»

Должность ФИО Ученая Подпись Дата степень, звание Ассистент Невский Егор ИШХБМТ Сергеевич

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ:

Должность ФИО Ученая Подпись Дата степень, звание Леонов Сергей Руководитель ОАР к.т.н .

Владимирович Томск – 2018 г .

ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ ПО ООП

Код Результат обучения результата (выпускник должен быть готов) Профессиональные компетенции Р1 Демонстрировать базовые естественнонаучные и математические знания для решения научных и инженерных задач в области анализа, синтеза, проектирования, производства и эксплуатации систем автоматизации технологических процессов и производств. Уметь сочетать теорию, практику и методы для решения инженерных задач, и понимать область их применения Р2 Иметь осведомленность о передовом отечественном и зарубежном опыте в области теории, проектирования, производства и эксплуатации систем автоматизации технологических процессов и производств .

Р3 Применять полученные знания для определения, формулирования и решения инженерных задач при разработке, производстве и эксплуатации современных систем автоматизации технологических процессов и производств с использованием передовых научно–технических знаний и достижений мирового уровня, современных инструментальных и программных средств .

Р4 Уметь выбирать и применять соответствующие аналитические методы и методы проектирования систем автоматизации технологических процессов и обосновывать экономическую целесообразность решений .

Р5 Уметь находить необходимую литературу, базы данных и другие источники информации для автоматизации технологических процессов и производств .

Р6 Уметь планировать и проводить эксперимент, интерпретировать данные и их использовать для ведения инновационной инженерной деятельности в области автоматизации технологических процессов и производств .

Р7 Уметь выбирать и использовать подходящее программно– техническое оборудование, оснащение и инструменты для решения задач автоматизации технологических процессов и производств .

Универсальные компетенции Р8 Владеть иностранным языком на уровне, позволяющем работать в интернациональной среде с пониманием культурных, языковых и социально – экономических различий .





Р9 Эффективно работать индивидуально, в качестве члена и руководителя группы с ответственностью за риски и работу коллектива при решении инновационных инженерных задач в области автоматизации технологических процессов и производств, демонстрировать при этом готовность следовать профессиональной этике и нормам .

Р10 Иметь широкую эрудицию, в том числе знание и понимание современных общественных и политических проблем, вопросов безопасности и охраны здоровья сотрудников, юридических аспектов, ответственности за инженерную деятельность, влияния инженерных решений на социальный контекст и окружающую среду .

Р11 Понимать необходимость и уметь самостоятельно учиться и повышать квалификацию в течение всего периода профессиональной деятельности .

–  –  –

Инженерная школа информационных технологий и робототехники Направление подготовки 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств Отделение автоматизации и робототехники

–  –  –

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ:

Объектом исследования является резервуарный парк Исходные данные к работе нефтеперекачивающего месторождения. Режим работы (наименование объекта исследования или проектирования; непрерывный. В резервуарном парке производится прием, производительность или нагрузка; режим работы хранение и отпуск нефтепродуктов (непрерывный, периодический, циклический и т. д.); вид сырья или материал изделия; требования к продукту, изделию или процессу; особые требования к особенностям функционирования (эксплуатации) объекта или изделия в плане безопасности эксплуатации, влияния на окружающую среду, энергозатратам; экономический анализ и т. д.) .

–  –  –

Инженерная школа информационных технологий и роботехники Направление подготовки 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств Уровень образования-бакалавр Отделение автоматизации и робототехники Уровень образования – бакалавр Период выполнения – весенний семестр 2018 учебного года

–  –  –

Пояснительная записка содержит 78 страниц машинописного текста, 22 таблиц, рисунков, 1 список использованных источников из наименований, 8 приложений .

Объектом исследования является блок подготовки метанола установки комплексной подготовки газа .

Цель работы – проектирование автоматизированной системы управления резервуарным парком с использованием ПЛК, на основе выбранной SCADAсистемы .

В данном проекте была разработана система контроля и управления технологическим процессом на базе промышленных контроллеров Yokogawa CENTUM CS 3000, с применением SCADA-системы GENESIS32 Разработанная система может применяться в системах контроля, управления и сбора данных на различных промышленных предприятиях .

Данная система позволит увеличить производительность, повысить точность и надежность измерений, сократить число аварий .

Ключевые слова: автоматизация, ПЛК, SCADA, АСУ ТП, КИПиА, нефтеперекачивающая станция, резервуарный парк .

Содержание Определения, обозначения, сокращения, нормативные ссылки

Введение

Объект и методы исследования. Техническое задание

1.1 Основные задачи и цели создания системы

1.2 Требования к техническому обеспечению

1.3 Требования к метрологическому обеспечению

1.4 Требования к программному обеспечению

1.5 Требования к информационному обеспечению

1.6 Требования к математическому обеспечению

2 Основная часть

2.1 Описание технологического процесса

2.2 Разработка структурной схемы АС

2.3 Функциональная схема автоматизации

2.4 Разработка схемы информационных потоков РП

2.5 Выбор средств реализации РП

2.5.1 Выбор контроллерного оборудования РП

2.5.2 Выбор датчиков

2.5.3 Выбор исполнительных механизмов

2.6 Разработка схемы внешних проводок

2.7 Выбор алгоритмов управления АС РП

2.7.1 Алгоритм сбора данных измерений

2.7.2 Алгоритм автоматического регулирования

2.8 Экранные формы АС РП

2.8.1 Разработка дерева экранных форм

2.8.2 Разработка экранных форм АС РП

–  –  –

Потенциальные потребители результатов исследования

3.1 Анализ конкурентных технических решений

3.2 Планирование научно-исследовательских работ

3.3 Структура работ в рамках научного исследования

3.3.1 Разработка графика проведения научного исследования

3.4 Бюджет научно-технического исследования

3.5 Расчет материальных затрат

3.5.1 Расчет затрат на специальное оборудование

3.5.2 Основная заработная плата исполнителей темы

3.5.3 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления)

3.5.4 Накладные расходы

3.5.5 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта

3.5.6

–  –  –

Социальная ответственность

4 .

Надежность контроллера

4.1 .

Надежность датчиков

4.2 .

Заключение

Список используемых источников

Определения, обозначения, сокращения, нормативные ссылки Определения автоматизированная система (АС) – комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса .

интерфейс (RS-232C, RS-422, RS-485, CAN) – совокупность средств (программных, технических, лингвистических) и правил для обеспечения взаимодействия между различными программными системами, между техническими устройствами или между пользователем и системой .

видеокадр: область экрана, которая служит для отображения мнемосхем, трендов, табличных форм, окон управления, журналов и т.п .

мнемосхема: представление технологической схемы в упрощенном виде на экране АРМ .

мнемознак: представление объекта управления или технологического параметра (или их совокупности) на экране АРМ .

интерфейс оператора: мовокупность аппаратно-программных компонентов АСУ ТП, обеспечивающих взаимодействие пользователя с системой .

профиль АС: определяется как подмножество и/или комбинации базовых стандартов информационных технологий и общепринятых в международной практике фирменных решений (Windows,Unix, Mac OS), необходимых для реализации требуемых наборов функций АС .

протокол (CAN, OSI, ProfiBus, Modbus, HART и др.): набор правил, позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включнными в соединение программируемыми устройствами .

технологический процесс (ТП): последовательность технологических операций, необходимых для выполнения определенного вида работ .

архитектура автоматизированной системы: набор значимых решений по организации системы программного обеспечения, набор структурных элементов и их интерфейсов, при помощи которых компонуется АС .

ОРС-сервер: программный комплекс, предназначенный для автоматизированного сбора технологических данных с объектов и предоставления этих данных системам диспетчеризации по протоколам стандарта ОРС .

тег: метка как ключевое слово, в более узком применении идентификатор для категоризации, описания, поиска данных и задания внутренней структуры .

modbus: коммуникационный протокол, основанный на архитектуре «клиентсервер» .

Обозначения и сокращения OSI (Open Systems Interconnection) – Эталонная модель взаимодействия открытых информационных систем;

PLC (Programmable Logic Controllers) – Программируемые логические контроллеры (ПЛК);

HMI (Human Machine Interface) –Человеко-машинный интерфейс;

OPC (Object Protocol Control) – протокол для управления процессами;

IP (International Protection) – Степень защиты;

АЦП – аналого-цифровой преобразователь;

ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь;

КИПиА– контрольно-измерительные приборы и автоматика;

Введение На сегодняшний день разработка автоматизированных систем управления является неотъемлемой частью любого производства. Применение АСУ ТП в нефтегазовой отрасли помогает снизить стоимость нефтепродуктов, уменьшить использование энергоресурсов, а также снизить затраты на технический персонал .

Основное назначение резервуарного парка – это прим и хранение нефти. Автоматизация управления резервуарным парком поможет значительно уменьшить работу технического персонала, снизить затраты на ремонт оборудования за счт увеличения межремонтного периода, а также увеличить качество нефтепродуктов, за счт постоянного контроля за технологическими процессами, автоматизированное управление оборудованием и аппаратурой, а также быстрому устранению возникших неполадок системы или в случае аварийных ситуаций .

Важнейшими параметрами при подготовке нефти являются уровень нефти в резервуарах, давление в трубопроводе, а также температура .

Автоматизация позволяет следить за данными показателями с помощью современных полевых датчиков и программируемых локальных контроллеров, а также позволяет регулировать эти параметры с помощью исполнительных механизмов .

Целями выпускной квалификационной работы является умение выполнять проекты автоматизированной компьютерной системы управления, выбирать и использовать технические и программные средства, математический аппарат и программное обеспечение при проектирование автоматизированных систем управления SCADA. Знание физических основ работы устройств АС, протоколов и интерфейсов систем автоматизации технологических процессов, требований ГОСТ по разработки технической документации проектов АС. Получение профессиональных навыков при разработке конструкторско-технической документации в электронной форме и использовании интернет ресурсов для поиска проектных решений .

Объект и методы исследования. Техническое задание

1.1 Основные задачи и цели создания системы Резервуарный парк предназначен для прима, хранения нефтепродуктов и их дальнейшей отгрузкой .

Задачи, которые решаются с помощью АСУ РП:

удаленный контроль наполнения и опорожнения резервуаров удаленное управление задвижками на приемных и нагнетательных трубопроводах контроль параметров, обеспечивающих учет хранимой в резервуарах нефти удаленное управление насосами

Внедрение автоматизации позволяет решить целый ряд вопросов:

сокращение затрат человеческого труда;

повышение экономических показателей за счет более точного поддержания параметров и отсутствия аварийных ситуаций;

управление системой при повышенной концентрации взрывоопасных газов;

максимально возможный, точный учет нефти;

обнаружение неполадок и предотвращение аварий .

1.2 Требования к техническому обеспечению В разрабатываемом проекте автоматизации резервуарного парка необходимо использовать датчики и исполнительное оборудования, отвечающее условиям эксплуатации .

Технические средства должны обеспечивать построение трехуровневой системы, которая должна включать в себя:

полевые датчики и исполнительные механизмы, обеспечивающие стандартный сигнал на выходе 4…20 мА с HART протоколом, иметь степень пылевлагозащиты не менее IP56, обеспечивать корректную работ при температурах окружающей среды от -50оС до +50оС. При этом внешние части используемого оборудования, находящиеся под напряжением, должны иметь защиту от случайных прикосновений и иметь заземление. Все датчики и исполнительные элементы должны быть устойчивыми к воздействию агрессивных сред, а также соответствовать требования пожаро- и взрывобезопасности .

микропроцессорные программируемые логические контроллеры с необходимым количеством входов и выходов и имеющие модульную структуру;

автоматизированные рабочие места на базе персонального компьютера с монитором, клавиатурой и печатающим устройством .

АРМ оператора должен быть рассчитан на круглосуточную работу, должен включать в себя источник резервного питания, лазерный принтер, поддерживать работу в сети Ethernet; иметь производительность, достаточную для работы программного обеспечения; иметь цветной графический дисплей, достаточный для отображения мнемосхем, иметь акустическую систему достаточной мощности для вывода речевых сообщений и звуковых сигналов;

1.3 Требования к метрологическому обеспечению Требования к метрологическому обеспечению работоспособности резервуара и насосов представляют собой комплекс обязательных и рекомендуемых к исполнению действий, направленных на обеспечение единства и требуемой точности измерений, повышение эффективности и качества работоспособности системы Требуемые нормы погрешности представлены в таблице 1 .

Таблица 1 – Требования к погрешности измерительных каналов № Наименование измеряемого параметра Норма погрешности (не более) ± 0,5% Температура

–  –  –

1.4 Требования к программному обеспечению Программное обеспечение автоматизированной системы должно состоять из:

системное программное обеспечение, которое должно поддерживать выполнение следующих функций: разработку и ведение по сигналам входа/выхода, разработка и отображение мнемосхем, настройка алгоритмов регулирования и управления, создание отчтов;

инструментальное программное обеспечение, которое должно включать технологические языки программирования и средства их разработки (компиляторы, программаторы и т.д.);

общее прикладное программное обеспечение, должно обеспечивать выполнение стандартных функций на соответствующем уровне;

специальное прикладное программное обеспечение, должно обеспечивать выполнение расчтов, специальных алгоритмов управления .

Программное обеспечение, которое входит в состав терминала должно иметь русскоязычный интерфейс, лицензионный антивирус, при этом доступ к терминалу возможен только зарегистрированным пользователям, которые прошли аутентификацию .

1.5 Требования к информационному обеспечению Информационное обеспечение должно реализовывать следующие функции:

создание распределнной базы данных и возможность доступа к ней;

обработку и хранение параметров и данных полученных с датчиков во время протекания технологического процесса;

отображение мнемосхем (видеокадров) для визуализации состояния технологических объектов в режиме реального времени;

возможность изменения параметров технологического процесса;

создание унифицированной электронной документации, отчетов (рапортов, протоколов) .

Информационного обеспечения должно состоять из:

отчтные электронные документы;

распределенная база данных;

средства для управления базами данных .

1.6 Требования к математическому обеспечению Алгоритмы системы должны определяться на стадии проектирования системы и обеспечивать регламентированный режим работы и безаварийную остановку РП, а также снижение или исключение возможности ошибочных действий производственного персонала при ведении процесса. Алгоритмы системы должны разрабатываться на основе утвержденного технологического регламента .

2 Основная часть

2.1 Описание технологического процесса Функциональная схема резервуарного парка приведена в приложении А .

Резервуарные парки предназначены для надежной и постоянной перекачки нефти, с целью обеспечения бесперебойной работы технологического процесса. Резервуарным парком называется комплекс взаимосвязанных резервуаров для выполнения технологических операций приема, хранения и перекачки нефти. Резервуарные парки служат для получения нефти от нефтедобывающих предприятий для учета объма нефти, поддержания заданных свойств и качеств нефти, а также для регулирования неравномерности приема-отпуска нефти .

Нефть поступает в резервуарный парк с коммерческого узла учета нефти. При этом открывается задвижка К1. Оборудование резервуара вертикального стального (РВС-5000) позволяет производить отбор нефти со стояков в 7, 4, 0.5м через задвижки К3-1, К3-2 и К3-3 соответственно на насосы перекачки нефти и через задвижки К2-1 и К2-2 на РВС-3000 .

В системе предусмотрен клапан дыхательный совмещенный (КДСкоторый предназначен для герметизации газового пространства резервуара и регулирования давления в этом пространстве в заданных пределах .

Насосные агрегаты имеют параллельную схему соединения, поэтому все насосные агрегаты имеют общие коллекторы, как примные, так и напорные .

При нормальном режиме работы два насосных агрегата находятся в работе, третий – в резерве .

Для регулирования давления на входе насосного агрегата используется регулятор К4 так, чтобы давление не опускалось меньше заданного исходя из условия кавитации насосного агрегата, так как при уменьшении давления ниже заданного в трубопровод начнт поступать газ, который может привести к разрушению и остановке насосов .

Для регулирования давления на выходе насосов используется регулятор давления К8. Давление на выходе не должно превышать заданное, согласно прочности трубопровода, и не должно быть ниже давления необходимого на входе системы ББК, согласной условиям кавитации насоса .

Для отключения насосного агрегата от нефтепровода в случае возникновения неисправности или аварийной установки предназначены задвижки К5-1 и К5-2 на всасывании и нагнетания каждого насоса .

2.2 Разработка структурной схемы АС По признакам информационного обмена структура АСУ ТП резервуарного парка относится к иерархической 3-хуровневой .

Автоматизированная система управления технологическим процессом имеет трхуровневую схему, которая представлена в приложении Б .

Каждый из уровней представляет собой следующее:

Нижний уровень .

1)

К нижнему уровню автоматизации относятся:

Первичные средства измерения и датчики технологических параметров;

Местные показывающие приборы;

Исполнительные механизмы;

Аппаратура местного управления и сигнализации .

Приборы и датчики нижнего уровня размещаются непосредственно на технологическом оборудовании .

Средний уровень. Он состоит из локального контроллера, 2) осуществляющий управление в реальном времени технологическим процессом, обеспечивающий поддержание заданных режимов работы, а также сбор данных с объектов контроля .

Верхний уровень. На верхнем уровне расположен концентратор 3) роль которого выполняет коммуникационный контроллер, а также рабочие компьютеры операторов АСУ с операционной системой Windows 7 и установленной SCADA системой Genesis32 и сервера баз данных .

Обобщенная структура управления АС приведена в приложении В .

С нижнего уровня полевые датчики передают информацию на контроллерный уровень программируемому логическом контроллеру, который в свою очередь, выполняется следующие задачи:

собирает, обрабатывает и хранит всю информацию о состоянии технологического процесса и информацию о параметрах используемого оборудования;

автоматизированное управление технологическим процессом;

выполняет команды, которые поступают с пункта управления;

обменивается информацией с пунктом управления .

В свою очередь информация с ПЛК передатся в сеть диспетчерской посредством концентратора, расположенного на информационновычислительном уровне, который выполняет следующие задачи:

собирает данные, поступающие с ПЛК со среднего уровня;

обрабатывает данные, при этом масштабируя их;

поддерживает единое время всей системы;

синхронизирует работу подсистем;

организует создание архивов по заданным параметрам;

обменивается информацией со средним уровнем .

Операторская состоит из нескольких станций управления, которыми являются компьютеры оператора АСУ. Также в операторской расположен сервер БД. На экранах оператора АСУ отображаются технологические процессы и оперативное управление .

Для взаимодействия контроллера на нижнем уровне с полевыми датчиками и исполнительными устройствами используются каналы связи .

Контроллер среднего уровня и концентратор верхнего уровня взаимодействуют посредством локальной сети Ethernet. Также используя локальные сети Ethernet взаимодействуют между собой концентратор верхнего уровня и компьютеры оператора АСУ .

2.3 Функциональная схема автоматизации Функциональная схема автоматизации является основным техническим документом, определяющим структуру и функциональные связи между технологическим процессом и средствами контроля и управления. На схеме показывают с помощью условных обозначений:

основное технологическое оборудование;

коммуникации потоков жидкостей, газов и пара приборы и средства автоматизации В функциональных схемах автоматизации, последовательности буквенных обозначений должно быть следующей:

1. обозначение основной измеряемой величины;

2. обозначение, дополнительное (уточняющее основную) измеряемую величину;

3. обозначение функционального признака прибора .

Функциональная схема автоматического контроля и управления предназначена для отображения основных технических решений, принимаемых при проектировании систем автоматизации технологических процессов .

При создании функциональной схемы определяют:

целесообразный уровень автоматизации технологического процесса;

принципы организации контроля и управления технологическим процессом;

технологическое оборудование, управляемое автоматически, дистанционно или в обоих режимах по заданию оператора;

перечень и значения контролируемых и регулируемых параметров;

методы контроля, законы регулирования и управления;

объем автоматических защит и блокировок автономных схем управления технологическими агрегатами;

комплект технических средств автоматизации, вид энергии для передачи информации;

места размещения аппаратуры на технологическом оборудовании, на щитах и пультах управления .

В соответствии с заданием разработана функциональная схема автоматизации по ГОСТ 24.408-13 «Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов». Функциональная схема автоматизации приведена в приложении Г .

2.4 Разработка схемы информационных потоков РП

Схема информационных потоков состоит из трх уровней:

– нижний уровень (сбор и обработка),

– средний уровень (текущее хранение),

– верхний уровень (архивное и КИС хранение) .

На нижнем уровне представлена информация с физических устройств ввода и вывода, которая включает данные аналоговых и дискретных сигналов, а также данные о вычислении и преобразовании .

На среднем уровне представлена буферная база данных, являющаяся примником, который запрашивает данные от внешних систем и их источников. Средний уровень является маршрутизатором между системами автоматизации и экранными формами оператора АСУ. На данном уровне программируемый локальный контроллер формирует пакетные потоки информации из данных, полученных с нижнего уровня. Контроллеры верхнего и среднего уровня между собой соединяются через сеть Ethernet .

Параметры, передаваемые в локальную вычислительную сеть в формате стандарта ОРС, включают в себя:

–  –  –

2.5 Выбор средств реализации РП 2.5.1 Выбор контроллерного оборудования РП В ходе выполнения выбора контроллерного оборудования для управления резервуарным парком рассмотрены контроллеры: ОВЕН ПЛК110, Siemens SIMATIC S7-400, Yokogawa CENTUM CS 3000 .

В основе системы автоматизированного управления резервуарным парком будем использовать два ПЛК Yokogawa, т.к данный контроллер удовлетворяет техническому заданию, а именно имеет модули ввода/вывода дискретные и аналоговые, имеет возможность наращивания до 2048 точек, имеет возможность замены на горячую, при этом экономические показатели гораздо ниже других рассмотренных. CENTUM CS 3000 (рисунок 1) (первый контроллер – локальный, а второй – коммуникационный). Связь между локальным контроллером и контроллером верхнего уровня (коммуникационным) осуществляется на базе интерфейса Ethernet .

Рисунок 1 – Контроллер Yokogawa. CENTUM CS 3000 Контроллер может обрабатывать большое количество полевых данных (данных КИП) с удобными скоростями, которые полностью удовлетворяют потребностям эры цифровых КИП. Контроллер имеет 64 канала входа/выхода, при этом имеет модульную структуру и в случае необходимости всегда может быть расширен .

Контроллер CENTUM обладает выдающимися показателями обработки данных и большой емкостью для хранения приложений, унаследовав при этом качество и стабильность работы. Процессорные модули, источники питания, модули в/в и шины связи – все поддерживают резервированные конфигурации .

Самый последний выпуск контроллера был оптимизирован, чтобы полностью реализовать преимущества достижений в области технологии цифровых КИП, что поможет предприятию работать с повышенной эффективностью и стабильностью .

Контроллер Yokogawa. CENTUM CS 3000 обеспечивает:

сбор, хранение и анализ данных технологического процесса;

безопасное ведение технологических процессов;

решение задач оптимального управления;

устойчивость процессов регулирования и оптимизации;

управление периодическими процессами;

взаимодействие с подсистемами верхнего и нижнего уровня практически по любым промышленным стандартным протоколам .

2.5.2 Выбор датчиков 2.5.2.1 Выбор уровнемера В процессе перекачки нефти в резервуарный парк необходимо постоянно осуществлять контроль над уровнем нефти в резервуаре .

В ходе выполнения выбора датчика уровня рассмотрены датчики: ОВЕН ПДУ-И, Rosemount 5400, Kobold NUS-R-4 .

Для контроля за уровнем необходимо использовать наиболее точный уровнемер, поэтому в проекте будем использовать ультразвуковой уровнемер Kobold NUS-R-4. Ультразвуковой уровнемер Kobold NUS-R-4 (рисунок 2) предназначен для бесконтактного непрерывного измерения уровня и объема в резервуарах или измерения расхода в открытых каналах .

Рисунок 2 – Ультразвуковой уровнемер Kobold NUS-R-4 Технология ультразвукового измерения основана на принципе измерения времени, необходимого для прохождения ультразвуковых импульсов от сенсора до поверхности измеряемой среды и обратно. Сенсор излучает серию ультразвуковых импульсов и принимает отражаемое эхо .

Электроника оценивает время прохождения эхо импульса и вычисляет уровень .

Электроника располагается компактно в корпусе прибора. Для удаленной передачи информации уровнемер имеет аналоговый выход, а для контроля и сигнализации есть релейный выход. В таблице 2 представлены технические характеристики уровнемера .

Таблица 2 – Характеристика уровнемера Kobold NUS-R-4 Техническая характеристика Значение Диапазон измерений до 10 м Разрешающая способность 2 мм Давление рабочей среды до 3 МПа Температура окружающей среды -50... +70 °C Температура рабочей среды -30... +90 °C Выходной сигнал 4…20 мА с протоколом HART Степень защиты IP 68 2.5.2.1 Выбор датчика-сигнализатора уровня При высоких скоростях заполнения резервуара на него необходимо устанавливать сигнализаторы предельного уровня, которые сообщают о наполнении резервуара. Такой сигнал будет использоваться для автоматического выключения насосов, а также открывания и закрывания задвижек на трубопроводах. Помимо сигнализатора для подачи аварийного сигнала о переполнении, предусмотрены сигнализаторы уровня, сообщающие предупреждения о достижении нижних и верхних уровней нефти в резервуаре .

В ходе выполнения подбора сигнализатора уровня рассмотрены датчики: ОВЕН ДС, Rosemount 2120, Kobold NQ-1000 .

В качестве датчика-сигнализатора уровня будем использовать ультразвуковой сигнализатор уровня (рисунок 3) .

Kobold NQ-1000 Ультразвуковой переключатель уровня NQ-1000 производства KOBOLD является маленьким и компактным уровнемером для работы в емкостях и трубопроводах в целях мониторинга жидкостей. Прибор контролирует практически все однородные жидкости, независимо от их вязкости, плотности и проводимости .

Рисунок 3 – ультразвуковой сигнализатор уровня Kobold NQ-1000

Преимущества:

Очень короткий чувствительный элемент (всего 35 мм от конца резьбы) Защита от интерференции с помощью низкочастотных колебаний Компактный дизайн Двух- или трехпроводное присоединение Отсутствие движущихся частей Можно установить в любой ориентации Нечувствителен к вязкости Индикация состояния выхода Технические характеристики сигнализатора уровня Kobold NQ-1000 приведены в таблице 3 .

–  –  –

2.5.2.3 Выбор датчика давления и расхода В процессе перекачки нефти необходимо постоянно следить, чтобы давление не превышало заданное .

В качестве датчиков давления и расхода рассмотрены следующие датчики: Rosemount 3095MFC, Yokogawa EJA-Е, Kobold PAD-R .

Для измерения давления и расхода будем использовать датчик давления EJA-Е от компании Yokogawa (рисунок 4). Yokogawa EJA-E – это высокоэффективные многопараметрические преобразователи давления с чувствительным элементом из монокристаллического кремния, используемые для измерения давления, расхода жидкости, газа и пара .

–  –  –

2.5.2.4 Выбор датчика температуры В результате подбора датчика температуры предложены следующие датчики: Метран-274, Kobold TWD-R, Yokogawa YTA 70 .

Для измерения температуры в резервуаре с нефтью и насосного агрегата используется датчик температуры Kobold TWD-R (рисунок 5) .

Рисунок 5 – Датчик температуры Kobold TWD-R Термометры сопротивления TWD-R производства компании KOBOLD состоят из ударопрочного установочного фитинга из нержавеющей стали, имеющего резьбовое или фланцевое присоединение, соединительной головки из литого алюминия и сменного чувствительного элемента. Заменить чувствительный элемент можно без остановки технологического процесса .

Технические характеристики датчика температуры представлены в таблице 5 .

Таблица 5 – Технические характеристики Kobold TWD-R Техническая характеристика Значение Погрешность измерения ±0,25 % Давление рабочей среды до 5 МПа Температура окружающей среды -40... +50 °C Температура рабочей среды -80... +600 °C Выходной сигнал 4...20 мА с HART-протоколом;

Степень защиты IP 68 2.5.2.5 Выбор датчика загазованности Измерение загазованности будем осуществлять с помощью газосигнализатора СИГМА-03 .

Газоанализаторы универсальные СИГМА-03 (рисунок 6) предназначены для непрерывного измерения концентрации токсичных газов, взрывоопасных и горючих газов в воздухе рабочей зоны и в окружающей среде, сигнализации (световой и звуковой) о превышении заданных уровней концентраций, формирования и выдачи сигналов управления внешними устройствами, архивирования полученных результатов .

Рисунок 6 – Газоанализаторы универсальные СИГМА-03 Газоанализатор представляет собой стационарный, многоканальный, многоблочный газоанализатор непрерывного действия с конвекционной подачей анализируемой среды, состоящий из отдельных блоков и модулей, соединенных в локальную измерительную сеть. Газоанализатор имеет выходной аналоговый токовый сигнал 4…20 мА, пропорциональный измеряемому значению концентрации газов или паров. Информация выражается в процентах нижнего концентрационного предела распространения пламени (% НКПР) для взрывоопасных газов, мг/м3 для токсичных газов и объмных процентах для кислорода .

Функции:

точечный контроль загазованности на расстоянии до 1000 метров;

световая сигнализация при достижении предельных концентраций совокупности компонентов от 0 до 100% НКПР;

формирование двух порогов сигнализации Порог 1, Порог 2, значения которых задаются программно;

отключение питания датчика при достижении предельной концентрации загазованности во избежание выхода из строя (продление срока службы датчика) выдача пропорционально загазованности аналогового сигнала (4мА) и информации по интерфейсу RS-485 с протоколом Modbus RTU;

наличие встроенных и внешних портативных средств калибровки и диагностики, обеспечивающих повышенную комфортность внедрения на объекте .

–  –  –

где p0 – потеря давления на клапане (ее принимают равной 1 кгс/см2);

p – изменение давления в трубопроводе до и после клапана;

– плотность среды (кг/м3);

0 =1000 кг/м3 – плотность воды (в соответствии с определением значения Кv) .

Исходными данными для расчета пропускной способности являются следующие:

p0 – потеря давления на клапане принята равной 1 кгс/см2;

p – изменение давления в трубопроводе 0,5 кгс/см2;

– плотность нефти 838 кг/м3;

Qmax– максимальное значение расхода 480 м3/ч .

Расчетная пропускная способность клапана должна быть не менее 621 м3/ч .

В соответствии с таблицей зависимости диаметра трубопровода от расхода жидкости получен присоединительный размер клапана к трубопроводу

– D у = 200 мм .

В качестве регулирующего клапана выбран клапан малогабаритный регулирующий КМР, указанный на рисунке 8 .

Рисунок 8 – Клапан КМР Клапаны малогабаритные регулирующие КМР предназначены для автоматического регулирования расхода и перекрытия жидких и газообразных сред .

Клапаны, основанные на кованой конструкции корпуса, обладают большой надежностью и имеют высокий класс исполнения, обеспечивающий длительность эксплуатации при высокой ремонтопригодности до 35 лет .

Применяются на рабочих давлениях до 16,0МП. Все стандартные конструкции регулирующих клапанов являются плунжерными, и выполняются с ввертным седлом .

Управление регулирующих клапанов осуществляется с помощью электропривода с выходным аналоговым сигнал 4-20 мА и протоколом HART .

Технические характеристики клапанов КМР:

Давление рабочей среды: до 16МПа;

Диапазон температур рабочей среды:

-60…+225oC;

Диапазон температур окружающей среды:

-60…+70oC;

Материал корпуса: сталь 20, углеродистые низкотемпературные стали, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М3Т, специальные сплавы Для управления клапаном выбран электропривод SIPOS 5 Flash (рисунок 9) .

–  –  –

2.6 Разработка схемы внешних проводок Схема внешней проводки приведена в приложении Д. Первичные и внещитовые приборы включают в себя два датчика температуры Kobold TWDR, один из которых расположен в резервуаре РВС-5000, другой в насосной системе, уровнемер Kobold NUS-R-4, расположенный в резервуаре РВС-5000, датчики давления и расхода Yokogawa EJA-E, расположенные на входе и выходе НС, сигнализатор уровня нефти Kobold NQ-1000, расположенный в резервуаре РВС-5000, датчик вибрации Monitran M1100ISeries, расположенный на корпусе двигателя, и два газосигнализатора СИГМА-03, один из которых находится в резервуаре РВС-5000, другой в насосной системе .

Для передачи сигналов от уровнемера, датчиков температуры, загазованности и расходомеров на щит КИПиА используются по три провода, а для сигнализаторов – два провода. В качестве кабеля выбран КВВГ – это кабели контрольные с медными жилами, с пластмассовой изоляцией, в поливинилхлоридной оболочке, предназначены для неподвижного присоединения к электрическим приборам, аппаратам, сборкам зажимов электрических распределительных устройств с номинальным переменным напряжением до 660В частоты до 100Гц или постоянным напряжением до 1000В. Климатическое исполнение от -50°С до +50°С .

2.7 Выбор алгоритмов управления АС РП В автоматизированных системах используются разные алгоритмы на различных уровнях управления системой:

алгоритмы запуска/остановки используемого оборудования, реализуются на программируемом логическом контроллере и SCADA системе;

ПИД-алгоритмы автоматического управления технологическими параметрами используемого оборудования: регулирование положением клапана, регулирование давления, и т. п., реализуется на программируемом логическом контроллере;

алгоритмы управления сбором измерительных сигналов, данные алгоритмы представляют собой универсальные, логически завершенные программные блоки, реализуются на программируемом логическом контроллере;

алгоритмы автоматической защиты, противоаварийная защита, реализуется на программируемом логическом контроллере;

алгоритмы центрального управления автоматизированной системой, реализуются на программируемом логическом контроллере и SCADA системе;

В курсовом проекте представлены два алгоритма: алгоритм сбора данных измерений и алгоритм автоматического регулирования технологическим параметром 2.7.1 Алгоритм сбора данных измерений В качестве канала измерения выберем канал измерения уровня нефти в резервуаре. Для этого канала разработаем алгоритм сбора данных. Алгоритм сборка данных с канала измерения уровня нефти в резервуаре представлен в приложении Е .

2.7.2 Алгоритм автоматического регулирования В процессе перекачки нефти необходимо поддерживать давление в трубопроводе на трубопроводе на выходе НС, чтобы оно не превышало заданный уровень, исходя из условий прочности трубопровода, и не падало ниже заданного уровня, исходя из условий кавитации насосных агрегатов .

Поэтому в качестве регулируемого параметра технологического процесса выбираем давление нефти в трубопроводе на выходе НС. В качестве алгоритма регулирования будем использовать алгоритм ПИД-регулирования, который позволяет обеспечить хорошее качество регулирования, достаточно малое время выхода на режим и невысокую чувствительность к внешним возмущениям .

–  –  –

Задание по давлению сравнивается с текущим значением давления, полученным при помощи датчика давления. По рассогласованию регулятор уровня формирует задание по положению регулирующего органа. Заданное положение сравнивается с текущим, полученным от датчика положения регулирующего органа. На основе рассогласования по положению блок управления формирует управляющий сигнал на исполнительный механизм .

Частотный преобразователь:

–  –  –

Так как при ПИД-регулировании используется ток до 20 мА, а частотный преобразователь изменяет частоту от 0 Гц до 300 кГц, то передаточный коэффициент равен 15. Постоянная времени была определена из документации частотного преобразователя и равная 0.2 сек [8]. Коэффициент передачи электропривода равен 0,005, т.к. максимальная скорость 1500 об/мин при максимальной частоте 300 кГц. Постоянная времени электропривода подобрана из технической документации [9], которая равна 0,08 сек .

Сигнал на выходе системы с учетом возмущения представлен на рисунке 10 .

–  –  –

График переходного процесса с учетом регулирования представлен на рисунке 11 .

Рисунок 11 – График переходного процесса Из данного графика видно, что время переходного процесса равно 99,6 с, перерегулирование составляет 7,91% .

2.8 Экранные формы АС РП Управление автоматизированной системой резервуарного парка реализовано с помощью SCADA-системы MasterSCADA .

MasterSCADA - система для создания АСУ ТП. MasterSCADA — это принципиально новый инструмент разработки систем управления и диспетчеризации. В нем реализованы средства и методы разработки проектов, обеспечивающие резкое сокращение трудозатрат и повышение надежности создаваемой системы .

MasterSCADA позволяет легко решать следующие задачи:

решить проблемы программной стыковки различных устройств системы управления;

перераспределять сигналы или алгоритмы их обработки по отдельным устройствам;

создавать распределенные по устройствам алгоритмы контроля и управления;

иметь доступ с любого рабочего места к любой информации, имеющейся в системе .

2.8.1 Разработка дерева экранных форм Дерево экранных форм представлено в приложении З .

При запуске проекта появляется окно авторизации пользователя с полями для ввода логина и пароля. После авторизации появляется мнемосхема с основными объектами резервуарного парка, включающая резервуар, насосные станции и каналы регулировки давления. Для того, чтобы открыть необходимую мнемосхему оператору АСУ необходимо нажать указателем мышки на прямоугольную область, содержащую необходимый объект для контроля .

2.8.2 Разработка экранных форм АС РП Рабочее окно пользовательского интерфейса состоит из главного меню, области видеокадра и окна оперативных сообщений .

Вид главного меню представлен на рисунке 12 .

Рисунок 12 – Главное меню Главное меню состоит из следующих кнопок: справка, мнемосхемы резервуаров и насосов, а также индикаторы для аварийного выключения .

Значения цвета кнопки индикатора может быть следующим: зелный – объект включен, жлтый – объект выключен, оранжевый – объект в резерве, красный – авария объекта .

Область видеокадра предназначена для регулирования состояний оборудования и управления им. Видеокадры состоят из: мнемосхем, всплывающих окон и табличных форм .

Оператору АСУ доступны следующие мнемосхемы:

резервуар РВС-1/1 (Приложение К);

резервуар РВС-1/2;

входная насосная станция;

насосная станция внутренней перекачки;

На мнемосхеме «Резервуар РВС-1/1» отображаются измеряемые параметры резервуара, параметры трубопровода, состояние клапанов К12-К15 .

На рисунке 13 представлен мнемознак уровня нефти .

Рисунок 13 – мнемознак уровня нефти На мнемознаке отображается текущее значение параметра, а также цветами выделены соответствующие состояния: серый – нормальное значение параметра, жлтый – максимально или минимально допустимое значение параметра, красный – предельное значение параметра, тмно-серый – значение параметра не верное .

На рисунке 14 представлен мнемознак резервуар .

–  –  –

Исходные данные к разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»:

1. Стоимость ресурсов научного исследования (НИ): Оклады участников проекта, нормы материально-технических, энергетических, рабочего времени, ставки налоговых финансовых, информационных и человеческих отчислений во внебюджетные фонды,

2. Нормы и нормативы расходования ресурсов районный коэффициент

3. Используемая система налогообложения, ставки налогов, отчислений, дисконтирования и кредитования

Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке:

1. Оценка коммерческого потенциала, перспективности и Определение назначения объекта и определение альтернатив проведения НИ с позиции целевого рынка ресурсоэффективности и ресурсосбережения

2. Планирование и формирование бюджета научных Планирование этапов работ, составление исследований графика работ

3. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), Оценка сравнительной эффективности проекта финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования Перечень графического материала(с точным указанием обязательных чертежей)

1. Оценка конкурентоспособности технических решений

2. График проведения и бюджет НИ Потенциальными потребителями результатов исследования являются коммерческие организации в нефтегазовой отрасли, в частности нефтеперерабатывающие заводы, предприятия, имеющие резервуарные парки для хранения и отпуска нефти и нефтепродуктов, товарно-сырьевые нефтебазы .

Научное исследование рассчитано на крупные предприятия, имеющие резервуарные парки I и II категории. Для данных предприятий разрабатывается автоматизированная система контроля и управления приемом и хранением нефтепродуктов, а также автоматическая система регулирования определенными параметрами технологического процесса .

В таблице 8 приведены основные сегменты рынка по следующим критериям: размер компании-заказчика, направление деятельности. Буквами обозначены компании: «А» - ООО «Нефтестройпроект», «Б» - ОАО «ТомскНИПИнефть», «В» - ЗАО «ЭлеСи»

–  –  –

Согласно оценочной карте можно выделить следующие конкурентные преимущества разработки: цена разработки ниже, повышение надежности и безопасности, простота эксплуатации .

–  –  –

На основе таблицы 11 построим график работ. Диаграмма Ганта – горизонтальный ленточный график, на котором работы по теме представляются протяженными во времени отрезками, характеризующимися датами начала и окончания выполнения данных работ .

Таблица 12 – План-график

–  –  –

где m – количество видов материальных ресурсов, потребляемых при выполнении научного исследования;

Nрасхi – количество материальных ресурсов i-го вида, планируемых к использованию при выполнении научного исследования (шт., кг и т.д.);

Цi – цена приобретения единицы i-го вида потребляемых материальных ресурсов (руб./шт., руб./кг и т.д.);

kТ – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы, примем равным 20% .

Расчеты представлены в таблице 13 .

Таблица 13 – Материальные затраты Количество

–  –  –

где I pi –интегральный показатель ресурсоэффективности для i-го варианта исполнения разработки;

ai – весовой коэффициент i-го варианта исполнения разработки;

–  –  –

Таким образом, основываясь на определении ресурсосберегающей, финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования, проведя необходимый сравнительный анализ, можно сделать вывод о превосходстве выполненной разработки над аналогами .

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА

«СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ»

–  –  –

Одной из важнейших задач по сохранению производительности труда и экономической эффективности производства является организация и улучшение условий труда на рабочем месте. Необходимые показатели в этой области достигаются соблюдением законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда .

Строгое выполнение норм техники безопасности обеспечивает защиту сотрудника от опасностей и рисков, которые могут возникнуть на работе .

Безопасность жизнедеятельность на производстве была создана, чтобы обеспечить правильную среду обитания на рабочем месте, и не навредить деятельности и здоровью человека .

В ВКР рассматривается модернизация автоматизированной системы управления резервуарным парком. При полной автоматизации роль обслуживающего персонала ограничивается общим наблюдением за работой оборудования, настройкой и наладкой аппаратуры. Задачей оператора АСУ является контроль над параметрами технологического процесса, управление и принятие решений в случае возникновения нештатных ситуаций. В данном разделе выпускной квалификационной работы дается характеристика рабочему месту и рабочей зоны. Проанализированы опасные и вредные факторы труда .

4.1. Надежность контроллера

В основе системы автоматизированного управления резервуарным парком будем использовать два ПЛК Yokogawa, т.к данный контроллер удовлетворяет техническому заданию, а именно имеет модули ввода/вывода дискретные и аналоговые, имеет возможность наращивания до 2048 точек, имеет возможность замены на горячую, при этом экономические показатели гораздо ниже других рассмотренных. CENTUM CS 3000 .

Контроллер может обрабатывать большое количество полевых данных (данных КИП) с удобными скоростями, которые полностью удовлетворяют потребностям эры цифровых КИП. Контроллер имеет 64 канала входа/выхода, при этом имеет модульную структуру и в случае необходимости всегда может быть расширен .

Контроллер CENTUM обладает выдающимися показателями обработки данных и большой емкостью для хранения приложений, унаследовав при этом качество и стабильность работы. Процессорные модули, источники питания, модули в/в и шины связи – все поддерживают резервированные конфигурации .

Самый последний выпуск контроллера был оптимизирован, чтобы полностью реализовать преимущества достижений в области технологии цифровых КИП, что поможет предприятию работать с повышенной эффективностью и стабильностью .

Контроллер Yokogawa. CENTUM CS 3000 обеспечивает:

сбор, хранение и анализ данных технологического процесса;

безопасное ведение технологических процессов;

решение задач оптимального управления;

устойчивость процессов регулирования и оптимизации;

управление периодическими процессами;

взаимодействие с подсистемами верхнего и нижнего уровня практически по любым промышленным стандартным протоколам .

4.2. Надежность датчиков

Датчик уровнемер Для контроля за уровнем необходимо использовать наиболее точный уровнемер, поэтому в проекте будем использовать ультразвуковой уровнемер Kobold NUS-R-4. Ультразвуковой уровнемер Kobold NUS-R-4, предназначен для бесконтактного непрерывного измерения уровня и объема в резервуарах или измерения расхода в открытых каналах .

Таблица 20 – Характеристики уровнемера Техническая характеристика Значение Диапазон измерений до 10 м Разрешающая способность 2 мм Давление рабочей среды до 3 МПа Температура окружающей среды -50... +70 °C Температура рабочей среды -30... +90 °C Выходной сигнал 4…20 мА с протоколом HART Степень защиты IP 68 Средняя наработка на отказ 100 000 ч .

Есть искробезопасное и взрывозащищенное исполнение .

–  –  –

Рисунок 16 – Резервирование датчиков давления Среднее время наработки на отказ 150 000 ч .

Датчик расхода Выбраны кориолисовые расходомеры MicroMotion 1700 с искробезопасными выходами .

Кориолисовые расходомеры обладают значительными преимуществами по сравнению с традиционными объемными расходомерами:

Обеспечивают точные и воспроизводимые измерения в широком диапазоне расходов и условий технологического процесса;

Осуществляют прямое измерение массового расхода и плотности, а также измерение объмного расхода и температуры;

Все измерения выполняются одним прибором;

Не имеют движущихся частей, что приводит к минимизации эксплуатационных расходов;

Предоставляют возможность расширенной диагностики как самого расходомера, так и технологического процесса .

Время наработки на отказ составляет 200 000 ч .

Датчик температуры Для измерения температуры в резервуаре с нефтью и насосного агрегата используется датчик температуры Kobold TWD-R .

Термометры сопротивления TWD-R производства компании KOBOLD состоят из ударопрочного установочного фитинга из нержавеющей стали, имеющего резьбовое или фланцевое присоединение, соединительной головки из литого алюминия и сменного чувствительного элемента. Заменить чувствительный элемент можно без остановки технологического процесса .

Таблица 22 – Технические характеристики датчика температуры Техническая характеристика Значение Погрешность измерения ±0,25 % Давление рабочей среды до 5 МПа Температура окружающей среды -40... +50 °C Температура рабочей среды -80... +600 °C Выходной сигнал 4...20 мА с HART-протоколом;

Степень защиты IP 68

Средняя наработка на отказ 75000 ч .

Рисунок 17 – Резервирование датчиков температуры Связь контроллера и оператора Связь контроллера с компьютером идет по протоколу Modbus RTU с интерфейсом RS-485. Для защиты информации используется опрос проверки контрольной суммы .

Контрольная сумма (хеш) — определенное значение рассчитанное для данных с помощью известных алгоритмов. Предназначается для проверки целостности данных при передаче .

В ВКР используется циклический избыточный код CR8. Применяется для проверки целостности передачи данных. Программы-архиваторы включают CRC исходных данных в созданный архив для того, чтобы получающий мог удостовериться в корректности полученных данных. Такая контрольная сумма проста в реализации и обеспечивает низкую вероятность возникновения коллизий .

4.3. Удобство и надежность интерфеса В ВКР используется SCADA Infinity .

Рабочее окно пользовательского интерфейса состоит из главного меню, области видеокадра и окна оперативных сообщений .

Рисунок 18 – Главное меню Главное меню состоит из следующих кнопок: справка, мнемосхемы резервуаров и насосов, а также индикаторы для аварийного выключения .

Значения цвета кнопки индикатора может быть следующим: зелный – объект включен, жлтый – объект выключен, оранжевый – объект в резерве, красный – авария объекта .

Область видеокадра предназначена для регулирования состояний оборудования и управления им. Видеокадры состоят из: мнемосхем, всплывающих окон и табличных форм .

Оператору АСУ доступны следующие мнемосхемы:

резервуар РВС-1/1 (Приложение К);

резервуар РВС-1/2;

входная насосная станция;

насосная станция внутренней перекачки;

На мнемосхеме «Резервуар РВС-1/1» отображаются измеряемые параметры резервуара, параметры трубопровода, состояние клапанов К12-К15 .

На рисунке 19 представлен мнемознак уровня нефти .

Рисунок 19 – мнемознак уровня нефти На мнемознаке отображается текущее значение параметра, а также цветами выделены соответствующие состояния: серый – нормальное значение параметра, жлтый – максимально или минимально допустимое значение параметра, красный – предельное значение параметра, тмно-серый – значение параметра не верное .

На рисунке 6 представлен мнемознак резервуар .

Рисунок 20 – мнемознак резервуар Белый прямоугольник имеет 21 состояний, отражающих степень заполнения резервуара:

1 – красный цвет – предельный нижний уровень .

2 – желтый цвет – допустимый нижний уровень;

3 – зеленый цвет – уровень в норме;

4 – желтый цвет) – допустимый верхний уровень;

5 – красный цвет – предельный верхний уровень .

Заключение В результате выполнения проекта разработано технические решение для проектирование автоматизированной системы резервуарного парка НПС. В ходе разработки проекта проанализированы текущие новинки оборудования в нефтегазовой отрасли и подобрано оборудование с наибольшей точностью измерения и длительным сроком службы, а именно полевые датчики и модульные программируемые локальные контроллеры от иностранных компаний Kobold и Yokogawa, газоанализатор российской компании СИГМА .

Для корректной работы разработанного проекта используется современная SCADA-система MasterSCADA российской разработки .

Во время разработки проекта рассмотрен технологический процесс работы резервуарного парка. Для безопасной работы и защиты системы в помещение используется высокоточный газоанализатор, поэтому в случае аварийной утечки система быстро перекроет подачу нефти в резервуарный парк насосными агрегатами с помощью современных задвижек с электроприводами .

Также задвижки используются для регулирования давления в трубопроводе .

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы спроектированы функциональная и структурная схемы автоматизации, с помощью которых подобрано оборудования. Построена схема внешних проводок, которая позволяет четко разобраться в системе передачи сигналов оператору АСУ на щит КИПиА, который в случае обнаружения неисправности работы системы, сможет их устранить. В заключении разработки вкр проекта разработана мнемосхема и дерево экранных форм .

В результате выполнения выпускной квалификационной работы спроектирована автоматизированная система резервуарного парка НПС, которая полностью удовлетворяет поставленной задаче .

–  –  –

Приложение А Приложение Б Приложение В Приложение Г Приложение Д Приложение Е Приложение Ж Приложение З



Похожие работы:

«Pезюме Страница 2 Шотландия как образец для подражания Страница 3-4 В Шотландии к вопросам участия арендаторов относятся серьёзно Cтраница 5 Законодательство о социальном жилье в Чехии Cтраница 6-7 Почему в Барселоне и Каталонии должна быть создана ассоциация нанимателей жилья? Cтраница 8-15 XX всемирный конгресс Меж...»

«ОФИСНЫЙ КОНТРОЛЬ И DLP SAFETICA SAFETICA ПОЛНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ ОФИСНЫЙ КОНТРОЛЬ И DLP SAFETICA SAFETICA ПОЛНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ продукт Safetica, версия 8.x Все права сохранены. Никакая часть этого документа не может воспроизводиться, сохраняться в системе хране...»

«Ф ЕД ЕРА Л Ь Н О Е А Г ЕН ТС ТВ О ПО Т Е Х Н И Ч Е С КО М У Р Е ГУ Л И РО В А Н И Ю И М ЕТРО ЛО ГИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОСТ Р м э к СТАНДАРТ 6081142РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 2006 Общие методы испытаний материалов изоляции и оболочек электрических и оптических кабелей Ч а с т ь 4-2 СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИС...»

«www.marmoroc.ru Эксклюзивная оценка долговечности навесной вентилируемой фасадной системы "Марморок" по результатам проведенного натурного обследования после 7 лет эксплуатации. Россия, г. Москва. При участии...»

«УТВЕРЖДЕНЫ Решением окружного Совета депутатов МО "Янтарный городской округ" Калининградской области от "30" августа 2017 г. № 186 МЕСТНЫЕ НОРМАТИВЫ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ЯНТАРНЫЙ ГОРОДСКОЙ ОКРУГ" КАЛИНИНГРАДСК...»

«Збірка наукових праць. Випуск 5, 2007 3. Воробьев В.А., Андрианов Р.А., Ушков В.А. Горючесть полимерных строительных материалов. М., Стройиздат, 1978, 224 с.4. Ми Зуи Тхань Горючая загрузка в современных жилых помещениях // Пожаровзрывобезопасность. – 2005....»

«Более чем столетний путь развития. Современность Представляет Титаренко Д.Н. 1 Система зажигания с накоплением энергии в индуктивной катушке Spulenzundung (SZ) • Контактная (классическая) (батарейная) система зажигания...»







 
2019 www.librus.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - собрание публикаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.