Файл: Информация об объекте управления.rtf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 195

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Информация об объекте управления

1.2 Описание технологического процесса

2.2 Функции разрабатываемой системы

2.3 Структура АСУ ТП ДНС

2.4 Комплекс технических средств

3. Анализ и выбор средств разработки программного обеспечения

3.1 Обоснование выбора контроллера

3.2 Основные технические данные контроллера SLC 5/04

3.3 Конфигурация контроллера

3.4 Программирование контроллера

3.5 Выбор протокола обмена информацией между контроллером и верхним уровнем АСУ ТП

3.6 Операторский интерфейс

4. Расчет надежности проектируемой системы

4.1 Общие положения

Из данных фирмы Allen-Bradley известны следующие данные. Показатели интенсивности отказов и времени восстановления модулей представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Показатели интенсивности отказов и времени восстановления модулей

5. Оценка экономической эффективности

5.1 Методика расчета экономических показателей проектируемой системы

5.2 Расчет единовременных затрат

5.3 Расчет обобщающих показателей экономической эффективности

5.4 Выводы по разделу

6. Безопасность и экологичность проекта

6.1 Обеспечение безопасности работающих

6.2 Оценка экологичности проекта

6.3 Прогнозирование чрезвычайных ситуаций

6.4 Выводы по разделу

Заключение

Список используемых источников


Все датчики, приборы и исполнительные механизмы нижнего уровня выполнены во взрывоопасном исполнении и рекомендованы для применения в нефтегазовой отрасли. Основной функцией нижнего уровня является преобразование необходимых технологических параметров в электрические сигналы и обработка сигналов микропроцессорным контроллером.

Основными функциями верхнего уровня является полученние с нижнего уровня информации, передача управляющих команд.

На щите автоматики на основе технологического контроллера АСУ ТП и вторичных приборов датчиков реализованы:

  • схемы технологических защит установки;

  • схемы сбора телемеханической информации с первичных датчиков установленных на технологических объектах;

  • пусковая аппаратура;

  • ручное управление.

Оборудование сопряжения с технологическим оборудованием построено на основе технологического контроллера SLC5/04 производства фирмы Allen Bradley с модулями ввода сигналов от измерительных приборов и датчиков, установленных на технологическом оборудовании, и модулями управления пусковой аппаратурой.

Автоматизированное рабочее место оператора разрабатывается на основе операционной системы Microsoft WINDOWS с применением инструментов разработки SCADA-систем RSView32.

АСУ ТП предусматривает возможность регламентированного вмешательства оператора в ход технологического процесса (открытие/закрытие электрозадвижек, переопределение уставок для регуляторов и т.п.) путем подачи команд с автоматизированного рабочего места оператора, организованного на базе промышленного персонального компьютера [5].

2.4 Комплекс технических средств



Все датчики, приборы и исполнительные механизмы выполнены во взрывоопасном исполнении и рекомендованы для применения в нефтегазовой отрасли. Выбранные датчики имеют высокую точность измерения, устойчивы к внешним воздействиям различного рода.

2.4.1 Манометр показывающий сигнализирующий ДМ-2005 Сг 1Ex


Манометры показывающие сигнализирующие ДМ - 2005 Cг 1Ех предназначены для измерения избыточного и вакуумметрического давления различных сред и управлений внешними электрическими цепями от сигнализирующего устройства прямого действия.

Приборы являются взрывозащищенными с видом взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка" и имеют маркировку по взрывозащите 1ЕхdII ВТ4.

По защищенности от воздействия окружающей среды приборы имеют исполнения:


  • по устойчивости к атмосферным воздействиям - обыкновенное и защищенное от попадания внутрь пыли и воды;

  • по устойчивости к воздействию агрессивных сред - обыкновенное и защищенное от воздействия агрессивных сред.

Контролируемые среды: неагрессивные, некристализирующие жидкости, газы, пары в том числе кислород.

Технические данные:

  • диапазон показаний приборов, МПа

от 0 до 0,1; 0,6; 0,25; 0,4; 0,6; 0,1; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0; 25,0; 40,0; 60,0;100,0;160,0;

  • класс точности приборов 1,5;

  • диапазон измерений избыточного давления должен быть от 0 до 75% диапазона показаний; вакуумметрического давления равен диапазону показаний;

  • диапазон установок приборов: от 5 до 95% диапазона показаний - для диапазона измерений от 0 до 100%, от 5 до 75% диапазона показаний - для диапазона измерений от 0 до 75 %;

  • минимальный диапазон установок, задаваемый сигнализирующим устрой-ством от 0 до 10% диапазона установок;

  • параметры сигнализирующего устройства: напряжения внешних ком-мутируемых цепей: 24; 27; 36; 40; 140; 220; 380В - для цепей переменного тока и 24; 27; 36; 40; 110; 220 В - для цепей постоянного тока;

  • разрывная мощность контактов 10Вт постоянного и 20ВA контактами; 30Вт постоянного и 50ВA переменного тока - для сигнализирующего устройства с магнитным поджатием контактов;

  • сила тока до 1 A;

  • отклонение напряжения от номинальных значений должно быть от + 10 до - 15 %;

  • частота переменного тока (50+/-1) Гц;

  • предел допускаемой основной погрешности срабатывания сигнализирующего устройства: +/- 2,5% диапазона показаний - для приборов со скользящими контактами; +/- 4% диапазона - для приборов с магнитным поджатием контактов;

  • приборы устойчивы к воздействию температуры окружающего воздуха от -50 до + 60 С и относительной влажности до 98% при 35 С и более низких температурах конденсации влаги;

  • приборы устойчивы к воздействию вибрации частотой (5 - 35)Гц с амплитудой смещения 0,35мм [6].



2.4.2 Сигнализатор уровня ультразвуковой СУР-3


Сигнализатор уровня ультразвуковой СУР-3 предназначен для сигнализации положения уровня различных жидких продуктов в двух точках технологических емкостей и управления технологическими агрегатами.

Технические данные:

  • четыре оптоэлектронных ключа типа «сухой контакт»;

  • индикация положения первого и второго предельного уровней с помощью светодиодов;

  • рабочее избыточное давление 2 МПа;

  • рабочая температура от –45 до +65 С;

  • максимальная длина чувствительного элемента 4м(жесткий ЧЭ) и 16м (гибкий ЧЭ);

  • средняя наработка на отказ не менее 50000ч;

  • срок службы не менее 10 лет;


Измеряемые среды: жидкие (нефть, темные и светлые нефтепродукты, сжиженный газ) [7].

2.4.3 Сигнализатор уровня ультразвуковой СУР-5


Сигнализатор уровня ультразвуковой СУР-5 предназначен для выдачи электрического сигнала в систему автоматического контроля и управления при достижении аварийного уровня жидких продуктов.

Технические данные:

  • два оптоэлектронных ключа типа «сухой контакт»;

  • индикация положения уровня с помощью светодиодов;

  • рабочее избыточное давление 84…106.7 кПа;

  • рабочая температура от –45 до +65 С;

  • длина чувствительного элемента 0,25…0,4м;

  • средняя наработка на отказ не менее 50000ч;

  • срок службы не менее 10 лет [7].



2.2.4 Датчик уровня ультразвуковой ДУУ4


Датчик уровня ультразвуковой ДУУ4 предназначены для измерения уровня различных жидких продуктов. Датчики могут осуществлять:

  • контактное автоматическое измерение уровня жидкостей;

  • контактное автоматическое измерение до четырех уровней раздела несмешиваемых жидких продуктов;

  • измерение температуры контролируемой среды в одной точке;

  • измерение давления контролируемой среды.

Технические данные:

  • выходной сигнал 4-20мА или сухие контакты или RS-485(Modbus RTU);

  • рабочее избыточное давление 2 МПа;

  • рабочая температура от –45 до +95 С;

  • длина чувствительного элемента 4м(жесткий ЧЭ) или 25м (гибкий ЧЭ);

  • средняя наработка на отказ не менее 50000ч;

  • срок службы не менее 8 лет [7].



2.4.5 Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом МЕТРАН 200Т-Ех


Датчики предназначены для непрерывного преобразования температуры жидкостей, пара и газов в унифицированный токовый электрический выходной сигнал дистанционной передачи, которые могут использоваться для работы в системах автоматического контроля, регулирования и регистрации температуры на объектах в различных отраслях промышленности, энергетики, коммунального хозяйства.

Технические данные:

  • диапазон измеряемых температур 0 - 150 оС;

  • предел допускаемой основной погрешности 0,5 %;

  • дополнительная погрешность датчиков, вызванная воздействием вибрации, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, не должна превышать 0,25%;

  • изменение значения выходного сигнала, вызванное изменением нагрузочного сопротивления от 0,1 до 1,0 не превышает 0,1%;

  • дополнительная погрешность датчиков, вызванная изменением температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала на каждые 10 оС, не превышает 0,45%;

  • длина погружаемой части в зону измерения 120 мм;

  • температура окружающей среды от минус 50 до 60 о С;

  • предельное значение выходного сигнала 4-20 мА;

  • сопротивление нагрузки, подключаемое на выходе датчика, включая линию связи - от 0,1 до 1,0 кОм;

  • напряжение питания постоянного тока 36  0,72 В;

  • потребляемая мощность, не более 0,8 Вт;

  • устойчивость к пыли и брызгам IP 54;

  • климатическое исполнение и категория исполнения У.2;

  • назначенный срок службы до списания датчика 12 лет;

  • норма средней наработки на отказ 32000 ч;

  • масса датчика, не более 0.73 кг [8].




2.4.6 Расходомер Метран-350


Расходомер Метран-350 (совместное производство с компанией Emerson Process Management) предназначен для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности, а также в системах коммерческого учета жидкостей, пара и газов.

Основные преимущества:

  • простая установка в трубопровод через одно отверстие;

  • установка в трубопровод без остановки процесса (специальная конструкция);

  • минимальная вероятность утечек измеряемой среды;

  • более низкие потери давления и меньшие длины прямолинейных участков по сравнению с расходомерами на базе сужающих устройств;

  • существенное снижение стоимости монтажа и обслуживания благодаря интегральной конструкции;

  • легкость взаимодействия с существующими контрольными системами или вычислителями расхода посредством интеллектуального протокола коммуникаций HART и Modbus;

  • простота перенастройки динамического диапазона;

  • высокая надежность, отсутствие движущихся частей.

Измеряемые среды: газ, пар, жидкость.

Параметры измеряемой среды:

  • температура: -40…400 °С – интегральный монтаж и -40…677 °С – удаленный монтаж;

  • избыточное давление в трубопроводе 25 МПа.

Пределы основной допускаемой относительной погрешности измерений массового (объемного) расхода до ±1 %.

Самодиагностика.

Средний срок службы – 10 лет.

Межповерочный интервал – 2 года.

Принцип действия расходомера Метран-350 основан на измерении расхода и количества среды (жидкости, пара, газа) методом переменного перепада давления с использованием усредняющих напорных трубок моделей Annubar Diamond II+ (4 поколение) и Annubar 485 (5 поколение), на которых возникает перепад давлений, пропорциональный расходу. Сенсоры устанавливается перпендикулярно направлению потока, пересекая его по всему сечению [8].

2.4.7 Интеллектуальный датчик давление Метран 100


Для получения аналоговых данных об избыточном давлении на различных узлах используются интеллектуальные датчики давления Метран-100-ДИ. Для измерения разности давлений на входе и выходе фильтров используются датчики Метран-100-ДД.

Диапазоны измеряемых давлений:

  • минимальный 0-25 кПа;

  • максимальный 0-25 МПа.

Основная погрешность до ±0.1% от диапазона.

Исполнения:

  • обыкновенное;

  • взрывозащищенное (Ex);

Межпроверочный интервал: 3 года.

Гарантийный срок эксплуатации: 3 года.


Возможности датчика:

  • контроль текущего значения измеряемого давления;

  • контроль и настройка параметров датчика;

  • установка "нуля";

  • выбор системы и настройка единиц измерения;

  • настройка времени усреднения выходного сигнала (демпфирование);

  • перенастройка диапазонов измерения, в том числе на нестандартный (25:1, 16:1, 10:1);

  • настройка на "смещенный" диапазон измерения;

  • выбор зависимости выходного сигнала от входной величины: (линейно-возрастающая, линейно-убывающая, пропорциональная корню квадратному перепада давления);

  • калибровка датчика;

  • непрерывная самодиагностика;

  • тестирование и управление параметрами датчика на расстоянии;

  • защита настроек от несанкционированного доступа [9].



2.4.8 Вибропреобразователь DVA-1-2-1


DVA-1-2-1 предназначен для измерения среднеквадратичного значения (СКЗ) виброскорости. Тип выходного интерфейса: 4-20 мА;

Вибропреобразователи имеют взрывозащищенное исполнение с видом взрывозащиты "искробезопасная цепь" и маркировкой по взрывозащищенности 1ExibIICT5 по ГОСТ 51330.10.

Срок службы – 8 лет [10].

2.4.9 Сигнализатор довзрывоопасных концентраций газов СТМ-10


Стационарные сигнализаторы СТМ-10 предназначены для автоматического непрерывного контроля довзрывоопасных концентраций многокомпонентных воздушных смесей горючих газов и паров.

Диапазон измерения: 0-50 % НКПР.

Диапазон сигнальных концентраций: 5-50% НКПР.

Стандартная установка порогов: 1-й – 7 % НКПР, 2-й – 12 % НКПР.

Время срабатывания сигнализации: не более 10 с.

Время прогрева: не более 5 мин.

Температура окружающей среды: -60…+50 °С.

Питание: 220 В (50 ± 1 Гц).

Срок службы: не менее 10 лет.

Сигнализаторы имеют световую сигнализацию на лицевой панели по каждому каналу при достижении пороговых концентраций горючих газов или неисправности датчика [10].


2.4.10 Анализатор влажности 3050 OLV


Анализатор 3050 OLV определяет влажность в потоке газа, измеряя частоту колебаний кварцевого кристалла.

Когда кристалл обдувается анализируемым влажным газом, вода адсорбируется специальным покрытием кристалла, вызывая уменьшение частоты его колебаний. Затем кристалл обдувается сравнительным газом, в качестве которого используется осушенный анализируемый газ. При этом адсорбированная вода удаляется с поверхности кристалла, и частота его колебаний вновь увеличивается.