Разработка системы автоматизации технологического процесса УПН-21 на базе микропроцессорного контроллера SLC-500 американской фирмы Allen-Bradley - Дипломная работа

С узла переключения нефть по двум трубопроводам Ду 500 мм направляется на установку предварительного сброса воды. Нефть Южно-Сургутского месторождения с температурой 18-240С, содержанием воды 80-86 % и давлением до 6 кгс/см2 (0,6 МПА) подается по второму трубопроводу на УБС-2. Нефть после печи с температурой 50-600С по трубопроводу Ду 500 мм подается на узел переключения, где через гребенку распределяется в каждый поток обводненной нефти, поступающей на УБС поз. С буферных емкостей частично обезвоженная нефть поступает на прием технологических насосов поз. О-1?О-2 по двум трубопроводам Ду 700 мм проходит через фильтр очистки от мех. примесей и поступает на очистку от нефти и шлама на очистные сооружения с последующей откачкой очищенной воды на кустовую насосную станцию (КНС) Южно-Сургутского месторождения системы ППД.Наибольшая безопасность объекта достигается введением новой автоматизированной системы пожаротушения, в основу которой входит современный контроллер Allen Bradley, сменой старого оборудование на новое, усовершенствованием системы сигнализации и оповещения, установлением новых более точных датчиков, более строгим соблюдением нормативных актов и положений по охране труда и технике безопасности.Период возврата капитальных вложений (окупаемость) определяется по формуле: , (6.1) где Тв - период возврата капитальных вложений, год; Так как система автоматизации технологических процессов позволяет сократить эксплуатационные расходы, то прибыль (чистый доход), обеспечиваемая внедрением системы, определяется как разность между годовыми эксплуатационными затратами до и после автоматизации. Для анализа эффективности единовременных затрат на разработку и внедрение системы используется показатель - внутренняя норма доходности (коэффициент эффективности единовременных затрат ВНД), определяемый из соотношения: , (6.10) Единовременные затраты на создание системы по управлению объектами подготовки нефти складываются из затрат на разработку, программирование, монтаж, установку и запуск в работу системы автоматизации. В общем случае единовременные затраты определяются по формуле: , (6.15) где Краз - затраты на проектирование (разработку) системы, тыс.р.;Система контроля и управления построена по иерархическому принципу: 1) нижний уровень; В качестве аппаратуры нижнего уровня выбраны серийно выпускаемые датчики, первичные преобразователи и исполнительные устройства, выполненные во взрывобезопасном исполнении и имеют входные и выходные электрические сигналы. Средний уровень обеспечивает управление технологическим процессом на УПН в соответствии с заданными алгоритмами функционирования и системой аварийных защит и сигнализаций. Оборудованием этого уровня является программируемый логический контроллер SLC-5/04, реализующий входных аналоговых сигналов, дискретных сигналов и выход дискретных сигналов. Уровень АРМ оператора-технолога-комплекс программно-технических средств управления технологическим процессом УПН предложен на основе программного пакета операторского интерфейса RS View 32.

Наибольшая безопасность объекта достигается введением новой автоматизированной системы пожаротушения, в основу которой входит современный контроллер Allen Bradley, сменой старого оборудование на новое, усовершенствованием системы сигнализации и оповещения, установлением новых более точных датчиков, более строгим соблюдением нормативных актов и положений по охране труда и технике безопасности.В данном дипломном проекте предложена автоматизированная система управления технологическим процессом установки подготовки нефти.

Система контроля и управления построена по иерархическому принципу: 1) нижний уровень;

2) средний уровень;

3) верхний уровень.

В качестве аппаратуры нижнего уровня выбраны серийно выпускаемые датчики, первичные преобразователи и исполнительные устройства, выполненные во взрывобезопасном исполнении и имеют входные и выходные электрические сигналы.

Средний уровень- это уровень сбора и обработки информации, а также формирования управляющих воздействий на исполнительные механизмы. Средний уровень обеспечивает управление технологическим процессом на УПН в соответствии с заданными алгоритмами функционирования и системой аварийных защит и сигнализаций.

Оборудованием этого уровня является программируемый логический контроллер SLC-5/04, реализующий входных аналоговых сигналов, дискретных сигналов и выход дискретных сигналов.

Произведена компановка контроллера.

Программирование контроллера выполнено на языке лестничной логики Ladder Logic, имеющим большую базу инструкций и команд.

Контроллер обеспечивает выполнение следующих функций: 1) сбор и обработку аналоговых измерений;

2) сбор и обработку цифровых сигналов аварий, предупредительной сигнализации;

3) контроль выхода за уставки технологических параметров;

4) выдачу управляющих воздействий на исполнительные механизмы;

5) автоматическое регулирование уровня в сепараторах, давления в газосепараторе;

6) обмен информацией с верхним уровнем управления.

Верхний уровень - уровень автоматизированное рабочее место (АРМ ) оператора- технолога. Уровень АРМ оператора- технолога- комплекс программно- технических средств управления технологическим процессом УПН предложен на основе программного пакета операторского интерфейса RS View 32.

С помощью данного пакета возможно осуществление следующих функций: 1) непрерывный круглосуточный обмен информацией с контроллером;

2) обработка полученной информации;

3)отображение полученной информации в виде таблиц или на мнемосхемах;

4)отображение графиков изменения параметров в виде кривых;

5) формирование и печать отчетно-учетных документов.

В дипломном проекте призведен расчет системы автоматического регулирования ( САР ). Полученные результаты расчета (время регулирования- 110 сек., перерегулирование - 15%) удовлетворяют требованиям качества регулирования.

В разделе безопасности жизнедеятельности рассмотрены вопросы, связанные с безопасностью обслуживающего персонала, экологической безопасностью предприятия, возможными аварийными ситуациями и мерами по их ликвидации.

В экономическом разделе доказана целесообразность внедрения данной системы АСУ ТП УПН.

Технологический регламент УПН.

Каталог. Приборы и средства автоматизации. Том 1. Приборы для измерения температуры. /ООО Издательство “Научтехлитиздат”. - Москва, 2004. - 276с.

Каталог. Приборы и средства автоматизации. Том 2. Приборы для измерения давления, перепада давления и разряжения. /ООО Издательство “Научтехлитиздат”. - Москва, 2004. - 168с.

Каталог. Приборы и средства автоматизации. Том 3. Приборы для измерения расхода количества жидкости, газа, пара и учета тепловой энергии. /ООО Издательство “Научтехлитиздат”. - Москва, 2004. - 238с.

Каталог. Приборы и средства автоматизации. Том 4. Приборы для измерения и регулирования уровня жидкости и сыпучих материалов. /ООО Издательство “Научтехлитиздат”. - Москва, 2004. - 176с.

Каталог. Приборы и средства автоматизации. Том 5. Приборы для определения состава и свойств газа, жидкости, твердых и сыпучих веществ. /ООО Издательство “Научтехлитиздат”. - Москва, 2005. - 368с.

Каталог. Приборы и средства автоматизации: Том 7. Приборы регулирующие. Сигнализаторы температуры, давления, уровня. Датчики-реле. Исполнительные механизмы отечественного изарубежного производства/ Научтехлитиздат - М.,2005.-389 c.

Промышленные АСУ и контроллеры www.asucontrol.ru.

Приборы и системы управления www.tgizdat.ru.

Автоматизация в промышленности www.automation-drives.ru/ /as/products/simatic_hmi/ .

Современные технологии автоматизации СТА www.CTA.ru.

Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 296с.

Семейство малых программируемых контроллеров SLC-500. / Allen-Bradley A Rockwell International Company. 1995 - 27с.

Аналоговые модули ввода-вывода (серия 1746) SLC-500. Руководство пользователя / Allen-Bradley A Rockwell International Company. 1996 - 66с.

Дискретные модули ввода-вывода (серия 1746) SLC-500. Руководство пользователя / Allen-Bradley A Rockwell International Company. 1996 - 48с.

Описание инструкций языка Ladder Logic. / Allen-Bradley A Rockwell International Company. 1995 - 74с.

RSVIEW 32. Руководство пользователя. -Milwaukee: Rockwell Software Inc. 1997 - 557с.

Методические указания к выполнению раздела “Безопасность и экологичность проекта” в дипломных проектах технологических специальностей. Составитель: Г.В. Старикова. - Тюмень: ТЮМГНГУ, 2003. - 40с.

Методические указания к оценке экономической эффективности технических систем в курсовом и дипломном проектировании для студентов направления АСОИУ, АТП, ИВТ дневного и заочного обучения. Составители: И.А. Силифонкина, М.П. Ермакова, В.В. Юрчак, Тюмень: ТЮМГНГУ, 2002. - 32с.

Размещено на .ru