Разработка системы автоматизации коммерческого учета природного газа
Введение
Автоматизация технологических процессов является одним из важнейших и решающих факторов повышения производительности и улучшения условий труда. Средства автоматизации в настоящее время широко внедряются во все отрасли химического производства.
Современные системы автоматического управления позволяют исключить непосредственное участие человека в технологическом процессе. Это особенного важно, если процесс является продолжительным по времени и требующим постоянного контроля за несколькими технологическими параметрами одновременно, изменение которых, в свою очередь, требует выполнения различных операций.
При проведении исследований применялись следующие методы:
Классические методы анализа систем автоматического регулирования;
Современные методы структурного моделирования.
Целью работы является повышение точностных и экономических характеристик автоматизированного узла учета газа.
Для поставленной цели необходимо решить следующие задачи
Содержание
Введение
1 Описание систем транспорта и распределения газа
1.1 Газопроводы
1.2 Газораспределительные станции
1.3 Дожимные компрессорные станции
1.4 Узлы коммерческого учета газа
2 Предложения по автоматизации
2.1 Назначение и цели модернизации АСУ ТП
2.2 Математическое описание УУГ как объекта управления (ОУ)
2.3 Разработка математической модели
2.4 Требования к составу системы
2.5 Требования к системе
2.5.1 Требования к системе в целом
2.5.2 Требования к функциональным возможностям системы
2.5.3 Требования к техническому обеспечению
2.5.4 Требования к метрологическому обеспечению
2.5.6 Требования к математическому обеспечению
2.5.7 Требования к информационному обеспечению
2.5.8 Нормативно-техническая документация
3 Предложения по автоматизации АУУГ
3.1 Выбор средств автоматизации АУУГ
3.1.1 Разработка структурной схемы
3.1.2 Функциональная схема автоматизации
3.1.3 Выбор контроллерного оборудования АУУГ
3.1.4 Выбор датчиков давления
3.1.5 Выбор датчиков температуры
3.1.6 Выбор датчика расхода
3.1.7 Выбор анализатора температура точки росы
3.1.8 Выбор анализатора влажности газа
3.1.9 Выбор регулирующего клапана
3.1.10 Создание схемы внешних проводок
3.2Разработка алгоритмов управления АУУГ
3.2.1 Создание схемы информационных потоков
3.2.2 Алгоритм проверки сигнала с датчиков
3.2.3 Алгоритм пуска в работу измерительных линий
3.2.4 Алгоритм сбора данных с датчиков
3.2.5 Алгоритм автоматического регулирования технологическим параметром
3.3 Описание программного обеспечения
3.4 Описание экранных форм АС УУГ
3.4.1 Разработка дерева экранных форм
3.4.2 Разработка экранных форм АС УУГ
4 Технико – экономические расчеты
4.1 Бюджет научно-технического исследования (НТИ)
4.1.1 Расчет материальных затрат
4.2.2 Расчет затрат на специальное оборудование
4.2.3 Основная заработная плата исполнителей темы
4.2.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы
4.2.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления)
4.2.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта
5 Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда
5.1 Анализ вредных и опасных факторов
5.1.1 Повышенный уровень шума
5.1.2 Повышенный уровень вибрации
5.1.3 Повышенный уровень электромагнитного излучения
5.1.5 Электробезопасность
5.1.6 Экологическая безопасность
5.2 Производственная санитария. Микроклимат
5.3 Освещение рабочей зоны
5.4 Рациональная организация рабочего места
5.5 Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ с электроустановками. Общие положения безопасности
5.6 Обеспечение электробезопасности
5.7 Чрезвычайные ситуации. Обеспечение пожарной безопасности
5.7.1 Пожарная безопасность
5.7.2 Взрывобезопасность
5.8 Работа с токсичными и вредными веществами
Список используемых источников
Приложения
Список используемых источников
1. МИ 2773-2002 Государственная система обеспечения единства измерений.
2. Правила устройства электроустановок (ПУЭ), издание 6, 7.
3. СНиП 3.05.07-85 «Системы автоматизации».
4. ГОСТ 2.721-74 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения.
5. Федеральный закон от 30.12.2009 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» № 384-ФЗ.
6. Федеральный закон от 22.07.2008 года N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".
7. «Руководство по безопасности «Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов», утвержденныеприказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 27 декабря 2012г. №784».
8. ГОСТ 21.408-13 Автоматизированная система управления. Общие требования. М.: Стандартиформ, 2014, – 42с.
9. Клюев А. С., Глазов Б. В., Дубровский А. Х., Клюев А. А.; под ред. А.С. Клюева. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: справочное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 464 с.
10. Комиссарчик В.Ф. Автоматическое регулирование технологических процессов: учебное пособие. Тверь 2001. – 247 с.
11. ГОСТ 24.104-85. Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Автоматизированные системы управления. Общие требования. - Москва: Изд-во стандартов, 1985, – 18 с.
12. Попович Н. Г., Ковальчук А.В., Красовский Е.П., Автоматизация производственных процессов и установок. – К.: Вищашк. Головное изд-во, 1986. – 311с.
13. А. А. Коршак, А. М. Шаммазов. Основы нефтегазового дела. Дизайн ПолиграфСервис Уфа, 2005
Основными требованиями к ПЛК являются: количество встроенных каналов связи, срок гарантийного обслуживания, время наработки на отказ, интерфейс, стоимость. Основываясь на данных характеристиках, будет производится анализ и выбор наиболее подходящего ПЛК. Сравнительная характеристика контроллеров ОВЕН ПЛК160, SIMATIC S7-1200, OMRON CP1H представлена в таблице 3 [17], [19], [20].
Таблица 3 – Сравнение ПЛК
Критерий сравненияОВЕН ПЛК160 SIMATIC S7- 1200 OMRON CP1H
ВстроенныеканалыDI/DO – 16/12
AI/AO – 8/4 DI/DO – 14/10
AI/AO – 2/2 DI/DO – 12/8
AI/AO – 4/2
Гарантийноеобслуживание24 месяца24 месяца12 месяцевСредняянаработка на отказ 100 000 ч. 262 800 ч. 120 000 ч
ИнтерфейсыRS 485/422,
Ethernet RS 485/422,
Ethernet RS 485/422,
Ethernet
Цена24 000 р. 36 000 р. 45 000 р.