• RU
  • icon На проверке: 43
Меню

Процесс атмосферной перегородки нефти - чертежи

  • Добавлен: 30.08.2014
  • Размер: 6 MB
  • Закачек: 2
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Дипломный проект: Автоматизированная система управления процессом атмосферной перегонки нефти с разработкой функциональной, структурной, алгоритма управления, а также схемы внешних проводок и пояснительной частью.

Состав проекта

icon
icon Пояснительная записка .doc
icon Титульный лист.doc
icon
icon SCADA.cdw
icon Алгоритм.cdw
icon контур регулирования.cdw
icon ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ1.cdw
icon ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ2.cdw
icon ПМО.cdw
icon Структурная схема моя.cdw
icon схема подключений и соединений .bak
icon схема подключений и соединений .cdw
icon схема подключений и соединений2 .cdw
icon схема электрическая принципиальная.cdw
icon Функциональная.cdw
icon Задание.doc
icon ОГЛАВЛЕНИЕ.doc
icon патентный поиск.doc
icon ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ1.cdw
icon ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ2.cdw

Дополнительная информация

Содержание

Введение

Анализ вопроса и постановка задачи

Состав установки и описание основных технологических узлов

Примеры автоматизации в нефтегазовой промышленности

АСУ ТП УПВСН Акташского товарного парка

САУ газовоздушного тракта парового котла

Выводы по результатам обзора и составление технического задания

Разработка функциональной схемы АСУ ТП

2.1 Описание объекта автоматизации

2.2 Автоматизируемые функции

2.2.1 Функции регулирования

2.2.2 Противоаварийная защита блока

2.2.3 Индикация технологического процесса

2.3 Выбор измерительных средств и исполнительных механизмов

3. Разработка структурной схемы АСУ ТП

3.1 Основные особенности

3.2 Нижний уровень системы управления

3.3 Верхний уровень

4. Разработка схемы электрической принципиальной

5. Разработка схемы соединений и подключений

6. Расчетная часть

6.1 Исследование и настройка контура регулирования

6.1.1 Функциональная схема контура регулирования

6.1.2 Описание элементов передаточными функциями

6.1.3 Структурная схема контура регулирования

6.1.4 Исследование контура регулирования

6.1.5 Выводы по результатам исследования

7. Программно-математическое обеспечение

7.1 Разработка алгоритмов управления

7.2 Программное обеспечение STEP7Lite

7.3 Графический интерфейс оператора

7.3.1 Обзор существующих SCADA- систем

7.3.2 Анализ и выбор среды разработки интерфейса оператора

7.3.3 Описание графического интерфейса оператора

8. Расчет экономического эффекта от внедрения АСУ процессом атмосферной перегонки нефти

8.1 Затраты на проектирование конструкторской документации

8.1.1 Расчет численности разработчиков

8.1.2 Расчет заработной платы разработчиков

8.2 Затраты на комплекс технических средств АСУ

8.3 Затраты на монтаж КТС и пусконаладочные работы

8.4 Затраты на программное обеспечение АСУ

8.5 Затраты на обучение персонала

8.6 Затраты на обслуживание АСУ

8.7 Расчет результатов внедрения АСУ

8.8 Расчет экономического эффекта

9. Безопасность жизнедеятельности

9.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте оператора АСУ атмосферной перегонки нефти

9.1.1 Неблагоприятные параметры микроклимата

9.1.2 Недостаточная освещенность рабочей зоны

9.1.3 Повышенный уровень электромагнитного излучения

9.1.4 Опасность поражения электрическим током

9.2 Меры по снижению и устранению опасных и вредных факторов

9.3 Расчет напряженности трудового процесса

9.3.1 Нагрузки интеллектуального характера

9.3.2 Сенсорные нагрузки

9.3.3 Эмоциональные нагрузки

9.3.4 Монотонность нагрузок

9.3.5 Режим работы

9.4 Определение категории помещения по пожаровзрывобезопасности

Заключение

Библиографический список

Приложение А Техническое задание

Приложение В Справка о патентном поиске

Приложение С Перечень элементов для схемы электрической принципиальной

Приложение D Перечень элементов для схемы соединений и подключений

Аннотация

В дипломном проекте разрабатывается автоматизированная система управления технологическим процессом атмосферной перегонки нефти.

В настоящее время системы подобного уровня широко распространены в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Данная АСУ ТП осуществляет контроль, визуализацию, управление технологическим процессом и выполняет функции противоаварийной защиты. В системе управления используются аппаратные и программные средства Simatic, предлагаемые фирмой Siemens.

Дипломный проект содержит пояснительную записку и графическую часть.

Графическая часть проекта состоит из девяти листов: функциональная схема автоматизации объекта управления (1 лист формата А1), структурная схема (1 лист формата А1), схема электрическая принципиальная (1 лист формата А1), схема соединений и подключений (2 листа формата А1), схема алгоритмов управления (1 лист формата А1), настройка системы регулирования (1 лист формата А1), программно-математическое обеспечение (1 лист формата А1), графический интерфейс оператора (1 лист формата А1).

Объем пояснительной записки составляет 129 страниц, 33 рисунка, 14 таблиц, 24 библиографический источник, 4 приложения

Техническое задание

1 Наименование и область применения

Автоматизированная система управления процессом атмосферной перегонки нефти. Область применения – установка АВТ в ОАО «Новошахтинский НПЗ».

2 Цель и назначение разработки

Целью данной разработки является создание новой автоматизированной системы управления процессом атмосферной перегонки нефти.

3 Источники для разработки

Источниками для разработки являются:

- технологическая схема процесса атмосферной перегонки;

- описание технологического процесса.

4. Технические требования

4.1 Состав продукции и требования к конструктивному устройству

Система управления состоит из:

- узла управления на базе программируемого контроллера;

- автоматизированного рабочего места АРМ;

- программного обеспечения, поставляемого на CDROM.

4.2 Показатели назначения

АСУ ТП атмосферной перегонки должна обеспечивать:

- ведение технологического процесса на основе автоматического контроля технологических параметров;

- снижение трудоемкости при измерении и управлении технологическими операциями;

- визуализацию и хронометрирование параметров технологических процессов и аварийных событий;

- архивацию данных, позволяющих оценить качество управления технологическими параметрами с целью выработки рекомендаций по улучшению работы установки;

- автоматическое включение резервного оборудования при нарушении работы основного (насосы и др.);

- автоматическое управление исполнительными механизмами;

- безаварийный пуск/останов и переключение технологического оборудования;

- предотвращение развития аварийных ситуаций и обеспечение безопасного завершения процесса по заданной программе;

- прием информации с верхнего уровня системы автоматизации и формирование управляющих воздействий на исполнительные механизмы;

- функционирование программ управления технологическим процессом в соответствии с логикой алгоритмов управления;

- вычисление и анализ расчетных параметров, косвенно характеризующих технологический процесс.

4.3 Требования к надежности

Показатели надежности Системы должны отвечать требованиям ГОСТ 24.70186 ЕСС АСУ "Автоматизированные Системы Управления Технологическими Процессами. Надежность. Основные положения" и п.6.3.10 ПБ0954003.

Программное обеспечение функциональной подсистемы должно предотвращать возникновение отказов в выполнении функций АСУТП при отказах технических средств функциональной подсистемы и при ошибках персонала, участвующего в выполнении этой функции, либо должно обеспечить перевод отказов, ведущих к большим потерям, в отказы, сопряженные с меньшими потерями.

Система должна быть многофункциональной, восстанавливаемой и должна отвечать следующим требованиям к надежности:

- коэффициент готовности, должен быть не менее 0.995;

- средняя наработка на отказ комплекса средств вычислительной техники системы должна быть не менее 30000 часов.

В системе должны быть дублированы: процессорные модули; источники питания; линии связи.

Кроме аппаратурного резерва, система должна обладать временной и функциональной избыточностью (степень загруженности контроллеров, запас емкости памяти и свободных функциональных блоков и т.д.).

4.4 Требования к технологичности и метрологическому обеспечению разработки, производства и эксплуатации

Система должна отвечать требованиям открытости (т. е. должна использовать стандартные международные входные и выходные сигналы, интерфейсы и конструктивы), что позволит, при необходимости расширения, производить подключение новых модулей и блоков без нарушения общей конфигурации системы и значительных затрат.

Метрологическое обеспечение АСУ ТП должно отвечать требованиям:

- ГОСТ 24.10485 ЕСС АСУ "Автоматизированные системы управления. Общие требования";

- МИ 166987 ЕСС АСУ "Метрологическое обеспечение АСУ. Основные положения";

- ПБ 0954003 "Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств" (раздел 5.6), а также требованиям стандартов Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ), Единой системы стандартов автоматизированных систем управления (ЕСС АСУ).

4.5 Требования к уровню унификации и стандартизации

Разрабатываемая система должна быть универсальной, обеспечивать возможность ее использования на широком классе объектов управления.

При разработке системы управления необходимо обеспечить максимальную унификацию применяемых узлов и деталей; использование стандартных крепежных изделий.

Использование серийно выпускаемых комплектующих изделий не менее 95%.

Все приобретаемые изделия и узлы, входящие в комплект должны быть общего назначения и не подлежать согласованию.

4.6 Требования к безопасности и влияния на окружающую среду

Технические средства АСУТП должны соответствовать требованиям:

- ПБ 0956303 «Правила промышленной безопасности для нефтеперерабатывающих производств». ПБ 0357603 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»;

- ПБ0954003 «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных, химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств»;

- ПУЭ2002 гл.7.3 "Правил устройства электроустановок";

- ГОСТ 12.2.07081 "Правила техники безопасности электрических цепей";

- ПБЭ НП2001 «Правила безопасной эксплуатации и охраны труда для нефтеперерабатывающих производств».

- СанПиН 2.2.2/2.4.134003. «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».

- ГОСТ 2586183 "Машины вычислительные и системы обработки данных. Требования электрической и механической безопасности и методы испытаний".

Все внешние элементы технических средств системы, находящиеся под напряжением, должны иметь защиту от случайного прикосновения человека, а сами технические средства - заземлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.0302001 ССБТ "Защитное заземление, зануление" и "Правил устройства электроустановок" ПУЭ2002, глава 7.3.

Установка технических средств должна соответствовать требованиям действующих «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ 2003г.)

Требования безопасности при монтаже, наладке, эксплуатации, обслуживании и ремонте технических средств АСУТП должны быть приведены в документации на технические средства.

4.7 Эстетические и эргономические требования

Удобство обслуживания обеспечить по ГОСТ 12.2.049.80. Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие эргономические требования.

Эстетику обеспечить по ГОСТ 20.39.10885. Комплексная система общих технических требований. Требования по эргономике, обитаемости и технической эстетике. Номенклатура и порядок выбора.

Общие эргономические требования к залу операторов и расположению рабочих мест должны соответствовать ГОСТ 2195876 "Общие эргономические требования к расположению рабочих мест".

Общие эргономические требования, регламентирующие организацию рабочего места, взаимное расположение средств связи в пределах одного рабочего места - по ГОСТ 2226976 "Система Человек - машина. Рабочее место оператора. Взаимное расположение элементов рабочего места. Общие эргономические требования".

4.8 Требования к составным частям продукции, сырью, исходным и эксплуатационным материалам

В разработке могут использоваться комплектующие как отечественного, так и импортного производства.

4.9 Условия эксплуатации. Требования к техническому обслуживанию и ремонту

АСУТП должна быть рассчитана на непрерывный круглосуточный режим работы.

Виды, периодичность и регламент обслуживания технических средств должны быть указаны в соответствующих инструкциях по эксплуатации.

Поставщик должен предоставить Заказчику перечень узлов, компонентов, разъемов и блоков, подлежащих профилактическому осмотру, калибровке и поверке, с указанием периодичности последних, а также инструкции по выполнению этих работ.

Для нормального функционирования вычислительной и микропроцессорной техники в помещениях аппаратных и операторных должны быть обеспечены соответствующие условия:

- температура окружающего воздуха: (22…24) оС;

- относительная влажность окружающего воздуха: (40...60) % без конденсации;

- запыленность воздуха в помещении (операторной и аппаратной) - не более 0,3 мг/м3 при размере частиц не более 3 мкм;

- частота вибрации должна быть не более 14 Гц при амплитуде смещений не более 0,5 мм;

Расположение технических средств АСУТП должно быть рациональным как с точки зрения монтажных связей между ними, так и удобства и безопасности их эксплуатации и обслуживания.

4.10 Требования к транспортированию и хранению

Хранение блоков системы производить в таре в закрытом помещении при температуре от +5 ºС до +35 ºС и относительной влажности не более 85%.

Составные части СУ должны транспортироваться в упаковке предприятия-изготовителя в закрытом транспорте (автомобильном, железнодорожном, воздушном в отапливаемых отсеках) в условиях хранения 5 по ГОСТ 1515080.

Введение

Автоматизация различных видов производства является важным направлением научно-технического развития общества. Автоматизация ведет к повышению производительности труда, устранению человека из производственного процесса, к повышению качества процесса и к более полному удовлетворению потребностей общества.

Актуальность темы дипломного проекта объясняется требованиями по обеспечению безопасности протекания технологических процессов во взрывопожароопасных объектах, к которым относится процесс атмосферной перегонки нефти. Задача обеспечения безопасности может быть решена только с помощью автоматизированной системы контроля, управления и защиты технологического производства с использованием высоконадежных современных средств автоматизации.

АСУ процессом атмосферной перегонки нефти позволит увеличить объемы первичной перегонки нефти, обеспечить совершенствование технологии нефтепереработки, внедрение новых технологических процессов, эффективных катализаторов, прогрессивного оборудования. Внедрение автоматизации позволит сократить брак и отходы производства, уменьшить затраты на сырье и энергию, уменьшить численность основных рабочих, обеспечить глубокую переработку нефти.

Целью данного дипломного проекта является разработка автоматизированной системы управления процессом атмосферной перегонки нефти. Основой разрабатываемой системы управления является набор аппаратных и программных средств управления Simatic фирмы Siemens. Компоненты Simatic отвечают самым высоким современным требованиям к производительности, надежности, безопасности и удобству управления.

Анализ вопроса и постановка задачи

1.1. Состав установки и описание основных технологических узлов

Установка предназначена для фракционирования нефти, с целью получения светлых нефтепродуктов. Состав установки:

колонна отбензиневания

емкость орошения

4 воздушных конденсатора холодильника

теплообменник

5 насосов

Рассмотрим технологический процесс атмосферной перегонки нефти:

Потоки нефти нагретой обессоленной и обезвоженной нефти поступаю в ректификационную колонну. Здесь происходит процесс ректификации – это тепло – и – массообменный процесс разделения жидкостей, различающихся по температуре кипения, за счет противоточного, многократного контактирования паров и жидкости. В колонне через каждую тарелку противотоком проходят 2 потока:

жидкость – флегма, стекающая с вышележащей на нижележащую тарелку;

пары, поступающие с нижележащей на вышележащую тарелку;

Пары и жидкость, поступающие на тарелку, не находятся в состоянии равновесия, однако, вступая в равновесие стремятся к этому. Жидкий поток с вышележащей тарелки поступает в зону более высокой температуры, и поэтому из него испаряется некоторое количество низкокипящего компонента, в результате чего концентрация последнего в жидкости уменьшается. С другой стороны, паровой поток, поступающий с нижележащей тарелки, попадая в зону более низкой температуры, конденсируется, и часть высококипящего продукта из этого потока переходит в жидкость. Концентрация компонента в парах таким образом понижается, а низкокипящего – повышается. Фракционный состав паров и жидкости по высоте колонны непрерывно меняется. Часть ректификационной колонный, которая расположена выше ввода сырья, называется концентрационной, а расположенная ниже ввода – отгонной . В обеих частях колонны происходит один и тот же процесс ректификации.

С верха концентрационной части в паровой фазе выводится целевой продукт необходимой чистоты – ректификат, а с нижней тарелки – жидкость, все еще в достаточной степени обогащенная низкокипящим компонентом. В отгонной части происходит отпарка из этой жидкости легкокипящих фракций, а из нижней части колонны выводится высококипящий продукт – кубовый остаток.

Таким образом, с верха колоны смесь углеводородных газов, паров бензина и водяного пара отводится в воздушные конденсаторы холодильники ХВК1ХВК4. Здесь происходит конденсация паров, за счет воздушного охлаждения до 35oС. Далее конденсат попадает в емкость орошения. Здесь конденсат отстаивается и разделяется на бензин и воду. Вода сбрасывается из емкости и выводится с установки.

Бензин из емкости орошения поступает на прием насосов Н3/1Н3/2. Часть бензина из емкости этими же насосами подается на верх колонны в качестве острого орошения. Другая часть бензина с балансовой температурой , через клапан, выводится с установки, в качестве готового продукта.

Углеводородный газ с верха емкости направляется в сепаратор топливного газа. В трубопровод на выходе из колонны, для предотвращения хлористоводородной и сероводородной коррозии оборудования, подаются растворы ингибитора коррозии типа «Геркулес 1017», в количестве 10г/т нефти и нейтрализатора.

Для исключения повышения давления в колонне и емкости выше максимально допустимого на них установлены клапаны ручного управления, для открытия сброса в факельный коллектор.

Отбензиненная нефть с низа колонны насосами H2/1H2/2, после предварительного нагрева в теплообменнике, где смешивается с нефтью из ректификационной колонны получения продукта с более высокой температурой кипения, направляется для дальнейшей переработки.

Предусмотрена возможность аварийной откачки избытка нефти из колонны насосами H2/1H2/2 обратно в сырьевой парк.

1.3. Выводы по результатам обзора и составление технического задания

Рассмотренные примеры АСУ позволяют говорить, что современные системы управления являются децентрализованными, дающими: гибкость; высокую производительность вследствие разделения функций между управляющими устройствами; возможность значительного, по сравнению с централизованными системами управления, наращивания ресурсов. Можно отметить значительное продвижение промышленного Ethernet в сфере АСУ, вследствие наличия огромного выбора совместимых между собой аппаратных и программных средств построения сетей этого стандарта. Существующие системные решения гарантируют востребованность промышленного Ethernet и в будущем. Прежде всего, это объединение в единую сеть промышленных компьютеров, рабочих станций и терминалов, используемых в качестве рабочих мест операторов.

В ходе дипломного проектирования был осуществлен патентный поиск, в результате которого был проведен обзор всех видов ректификационных колонн, были отобраны патенты и авторские свидетельства на данные разработки, которые различные по своим техническим решениям и являются наиболее перспективными (Справка о патентном поиске, приложение В). Наиболее перспективные работы в этой области произошли в последнее десятилетие в связи с развитием современной техники. В установке используется наиболее подходящая для данного технологического процесса колонна отбензиневания.

Основанием для разработки АСУ процессом атмосферной перегонки нефти является необходимость автоматизации установки атмосферной перегонки нефти с увеличением производительности установки до 2,5 млн. т. в год по сырью на ОАО «Новошахтинский ЗНП»

Применение АСУ позволит автоматизировать процесс, увеличить уровень производительности, увеличить качество производимых продуктов, предотвратить аварийные ситуации, снизить психологическую нагрузку на оператора. В связи с этим было разработано техническое задание на проектирование.

Разработка функциональной схемы асу тп

2.1 Описание объекта автоматизации

Функциональная схема автоматизации представлена на листе ДП2068998А12500.00.000.А2 графической части проекта и на рисунке 2.1. При разработке использовались рекомендации [8].

На функциональной схеме автоматизации (схема А2) изображены элементы установки атмосферной перегонки нефти: колонна отбензиневания, 4 воздушный конденсатора холодильника ХВК, емкость орошения, теплообменник, 5 насосов. Показаны трубопроводы, соединяющие эти элементы между собой, с различными элементами данной установки и другими установками нефтеперерабатывающего комбината. Все трубопроводы имеют направление, обозначено наименование транспортируемого вещества и указаны диаметр трубопровода. Описание технологического процесса приведено выше. Далее приведены обоснования контролируемых, сигнализируемых, регулируемых параметров и каналов внесения регулирующих воздействий, а также обоснование выбора мероприятий по защите и блокировке.

2.2 Автоматизируемые функции

Противоаварийная защита блока.

Для определения критериев возникновения аварийных ситуаций и выбора варианта их устранения, необходимо осуществлять сбор информации о критических параметрах технологического процесса и оборудования:

Насосы Н1, Н-2/1, Н2/2, Н-3/1, Н3/2.

Залив насосов контролируется датчиками 61, 7-1, 81, 9-1, 101 с сигнализацией и выдачей блокировки по минимальному значению. Температура подшипников насосов контролируется датчиками 411, 42-1, 431, 44-1, 451 с сигнализацией и выдачей сигнала блокировки по максимальному значению (90 °С).

При достижении бензина в емкости минимального значения (500мм) по датчику 251 происходит останов насосов Н3/1, Н-3/2. Также сигнал блокировки выдается по прибору 271, происходит останов насосов Н3/1, Н-3/2 и закрывается запорнорегулирующий клапан RN4.

Уровень в колонне контролируется датчиком 261, с сигнализацией по максимальному и минимальному значениям и выдачей сигнала блокировки при достижении предельно минимального значения, происходит останов насосов Н2/1, Н-2/2,

2.3 Индикация технологического процесса атмосферной перегонки нефти.

Для этой цели используем датчики, рассмотренные ранее, а также осуществляем контроль дополнительных параметров технологического процесса и состояния оборудования:

- контроль температуры: на входе и выходе теплообменника датчиками 11, 2-1, 31, 4-1 ; на входе и выходе насосов Н1, Н-2/1, Н2/2, Н-3/1, Н3/2 датчиками 521, 53-1, 541, 60-1, 611, 62-1, 631, 64-1, 651, 66-1; подшипников насосов Н1, Н-2/1, Н2/2, Н-3/1, Н3/2 приборами 671, 68-1. 691, 70-1, 711.

- контроль давления: на входе и выходе насосов Н1, Н-2/1, Н2/2, Н-3/1, Н3/2 приборами 171, 18-1, 191, 20-1, 211, 22-1, 231, 24-1, 251; в емкости орошения датчиком 221; внизу колонны датчиком 211.

Разработка структурной схемы асу тп

3.1 Основные особенности

Структурная схема системы управления представлена на листе ДП2068998А11100.00.000.Э1 графической части проекта и на рисунке 3.1.

Система имеет двухуровневую иерархическую структуру. Нижний уровень представлен программируемым контроллером SIMATIC S7 300, станцией распределенного ввода/вывода ET200M с подключенными к ней датчиками и исполнительными механизмами, верхний уровень включает в себя автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора и инженера КИП.

Структура системы управления разработана в соответствии с выявленными в ходе аналитического обзора основными тенденциями в автоматизации; и с учетом того, что помещение аппаратной, где располагается программируемый контроллер, находится вне зоны размещения установки атмосферной перегонки нефти. Непосредственно в зоне расположения объекта располагается станция распределенного ввода / вывода. Данный факт позволяет все сигналы от датчиков, исполнительных механизмов заводить на модули станции распределенного ввода/вывода, откуда сигналы передаются непосредственно на ПК.

Расчетная часть

В состав системы MATLAB входит пакет моделирования динамических систем Simulink. Данный пакет имеет широкие возможности для реализации методов теории автоматического регулирования при исследовании динамики автоматических систем. Воспользуемся пакетом Simulink для математического моделирования нашей системы.

6.1 Исследование и настройка контура регулирования

Задачей исследуемой системы регулирования является поддержание постоянного давления в линии подачи строго орошения в верх колонны отбензиневания с коррекцией по температуре верха колонны.

Необходимость регулирования объясняется тем, что давление бензина непосредственно определяет степень нагрева верха колонны, а последняя оказывает существенное влияние на процесс отбензиневания нефти. Этим же фактом определяются и основные требования, предъявляемые к быстродействию и точности контура регулирования: пары бензина на выходе колонны должны быть нагреты до температуры 150 °С (температура выпаривания бензина).

Регулирование давления с коррекцией по температуре заключается в том, что заданное значение давления бензина вычисляется в каждом цикле работы программы управления по методике, учитывающей изменение температуры поров (используется линейная зависимость). Поскольку при проведении исследований реальное управляющее воздействие заменяется единичным ступенчатым сигналом, учета факта коррекции не требуется [11], и все результаты, полученные для принятой системы, будут справедливы и для исходной.

Заключение

В ходе выполнения дипломного проекта была разработана автоматизированная система управления процессом атмосферной перегонки нефти.

Аппаратная часть АСУ ТП реализована в виде двухуровневой системы с использованием аппаратных и программных средств управления Simatic фирмы Siemens. Нижний уровень – станция распределенного ввода/вывода ET200M, управляющая исполнительными механизмами блока (насосы, регулирующие и отсечные клапаны) на основе сигналов дискретных и аналоговых датчиков, расположенных на технологическом оборудовании и трубопроводах; команд, поступающих с АРМ. Верхний уровень – АРМ оператора блока атмосферной перегонки нефти, реализует взаимодействие оператора с системой управления и связь с нижним уровнем управления.

Были разработаны алгоритмы управления процессом атмосферной перегонки нефти, часть управляющей программы в среде программирования STEP7Lite, интерфейс оператора для АРМ во внешней ЛВС на базе InTouch 8.1.

В расчетной части дипломного проекта была произведена настройка контура регулирования температуры в верху колонны отбензиневания, с результатами: вид переходного процесса – апериодический; время переходного процесса 7,39 с; запас устойчивости по фазе 64,7°.

В дипломном проекте приведен расчет экономического эффекта от внедрения АСУ процессом атмосферной перегонки нефти – 4,77 млн. руб. в первый год эксплуатации, рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности.

Внедрение АСУ процессом атмосферной перегонки нефти позволило:

расширить функции автоматического и автоматизированного контроля и управления;

повысить надежность функционирования системы противоаварийной защиты;

повысить качество управления технологическим процессом;

сократить количество и время локализации аварийных ситуаций и отказов оборудования.

Контент чертежей

icon SCADA.cdw

SCADA.cdw
ДП-2086998-А1-25-00.00.000.Д
АСУ процессом атмосферной
Главное окно оператора
Окно "Насосный агрегат"

icon Алгоритм.cdw

Алгоритм.cdw
Вычисление пропоциональной
составляющей управляющего
Вычисление интеграла
Вычисление интегральной
Вычисление дифференциальной
Вычисление управляющего
ректификационной колонны
Опрос датчика температуры на выходе
i -го воздушного конденсатора
Опрос датчика давления
давления на выкиде насоса
ДП-2068998-А1-25-00.00.000.Д
Подпрограмма ПИД-регулирования
Программа управления насосами
Подпрограмма режима атмосферной перегонки

icon контур регулирования.cdw

контур регулирования.cdw
ДП-2068998-А1-25-00.00.000.Д
АСУ процессом атмосферной
Настройка контура регулирования
Структурная схема контура регулирования давления
Модель исследуемой системы в MATLAB
Графики переходных процессов
ЛАХ и ЛФХ системы регулирования
график переходного процесса 1
график переходного процесса 2
график переходного процесса 3

icon ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ1.cdw

ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ1.cdw
ДП-2068998-А1-25-00.00.000.
АСУ процессом атмосферной
Автоматические выключатели
Кнопочные выключатели
Концевой выключатель EMAS L5K13PUM211
Ограничитель напряжения
Разъединитель IN100S
Фильтр dUdt N0CH0030-60 (АВВ)
Преобразователь частоты ACS800-01-0020-3 (АВВ)

icon ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ2.cdw

ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ2.cdw
ДП-2068998-А1-25-00.00.000.
АСУ процессом атмосферной
Модуль ввода аналоговых сигналов Simatic SM331
Модуль ввода дискретных сигналов Simatic SM321
Модуль вывода аналоговых сигналов Simatic SM332
Модуль вывода дискретных сигналов Simatic SM322
Модуль вводавывода дискретных сигналов Simatic SM323
Полевой барьер Samson 3770
Интеллектуальный преобразователь температуры Метран-286-02
Интеллектуальный преобразователь температуры "Ruhgrpumper Gmbh
Датчик раздела фаз VEGAFLEX 67 фирмы "VEGA
Датчик перепада давления VEGADIF 55 фирмы "VEGA
Датчик уровня VEGAFLEX 61 фирмы "VEGA
Манометр с разделителем сред ДМ02-160-1-M
Сигнализатор давления "SYNDANE"
Сигнализатор уровня VEGAFLEX 61 фирмы "VEGA
Реле температуры "SYNDANE"
Магнитный клапан Samson 3701
Преобразователь частоты ACS800-01-0020-3 (АВВ)
Электропневмопозиционер Samson 3780
Вихревой расходомер DY080 фирмы "Yokogawa
Датчик избыточного давления VEGABAR 52 фирмы "VEGA

icon ПМО.cdw

ПМО.cdw
ДП-2068998-А1-25-00.00.000.Д
атмосферной перегонки нефти
Программно-математическое обеспечение
Управляющая программа на языке LAD
Конфигурация аппаратуры
Управляющая программа на языке FBD

icon Структурная схема моя.cdw

Структурная схема моя.cdw
аналоговыхх сигналов
АСУ процессом атмосферной
Cхема электрическая структурная
ДП-2068998-А1-25-00.00.000.
АРМ оператора- технолога блока АТ
Станция распределенного вводавывода ET-200М

icon схема подключений и соединений .cdw

схема подключений и соединений .cdw
АСУ утсановки прокалки
Схема соединений и подключений
модуль ввода аналоговых сигналов SM 431

icon схема подключений и соединений2 .cdw

схема подключений и соединений2 .cdw
ДП-2068998-А1-25-00.00.000.Э0
АСУ процессом атмосферной
Схема соединений и подключений
модуль вывода дискретный сигналов SM 322
модуль вывода аналоговых сигналов SM 332
модуль ввода аналоговых сигналов SM 331
модуль ввода дискретный сигналов SM 321
модуль вводавывода дискретных сигналов SM 323

icon схема электрическая принципиальная.cdw

схема электрическая принципиальная.cdw
Контакт размыкается при
дистанционной команде "Стоп
Возврат контакта только
по команде оператора
при дистанционной команде
Сигнализация по месту
Сигнализация в операторную
Контакт размыкается:
а)при дистанционном отключении
насоса из операторной
-при давлении в бачке больше
- при повышении температуры
После отключения насоса контакт
При отключении работающего
насоса из-за исчезновения
напряжения контакт замыкается
без выдержки времени.
После включения насоса контакт
размыкается. При выборе оператором
режима местного управления
замыкание контакта блокируется.
Дистанционно- автоматичекое
операторную по проекту
Насос включен выключен
при дистанционном отключении
при дистанционном включении
ДП-2068998-А1-25-00.00.000.
АСУ процессом атмосферной
Схема электическая принципиальная
Схема электрическая принципиальная управления задвижкой
Схема электрическая принципиальная управления насосом
Схема электрическая принципиальная управления воздушным холодильником конденсатором
Преобразователь частот

icon Функциональная.cdw

Функциональная.cdw
ДП-2068998-А1-25-00.00.000.A2
АСУ процессом атмосферной
Cхема автоматизации функциональная
Аварийнаы сброс нефти из ЭД-1
Раствор ингибатора коррозии
Раствор нейтрализатора

icon ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ1.cdw

ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ1.cdw
ДП-2068998-А1-25-00.00.000.
АСУ процессом атмосферной
Автоматические выключатели
Кнопочные выключатели
Концевой выключатель EMAS L5K13PUM211
Ограничитель напряжения
Разъединитель IN100S
Фильтр dUdt N0CH0030-60 (АВВ)
Преобразователь частоты ACS800-01-0020-3 (АВВ)

icon ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ2.cdw

ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ2.cdw
ДП-2068998-А1-25-00.00.000.
АСУ процессом атмосферной
Модуль ввода аналоговых сигналов Simatic SM331
Модуль ввода дискретных сигналов Simatic SM321
Модуль вывода аналоговых сигналов Simatic SM332
Модуль вывода дискретных сигналов Simatic SM322
Модуль вводавывода дискретных сигналов Simatic SM323
Полевой барьер Samson 3770
Интеллектуальный преобразователь температуры Метран-286-02
Интеллектуальный преобразователь температуры "Ruhgrpumper Gmbh
Датчик раздела фаз VEGAFLEX 67 фирмы "VEGA
Датчик перепада давления VEGADIF 55 фирмы "VEGA
Датчик уровня VEGAFLEX 61 фирмы "VEGA
Манометр с разделителем сред ДМ02-160-1-M
Сигнализатор давления "SYNDANE"
Сигнализатор уровня VEGAFLEX 61 фирмы "VEGA
Реле температуры "SYNDANE"
Магнитный клапан Samson 3701
Преобразователь частоты ACS800-01-0020-3 (АВВ)
Электропневмопозиционер Samson 3780
Вихревой расходомер DY080 фирмы "Yokogawa
Датчик избыточного давления VEGABAR 52 фирмы "VEGA

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 14 часов 28 минут
up Наверх