Автоматизация компрессорной установки

Заказать уникальную курсовую работу
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Автоматика
  • 59 59 страниц
  • 11 + 11 источников
  • Добавлена 15.03.2019
1 496 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Характеристика объекта. Описание технологической схемы 6
2. Требования к разрабатываемой АСУ ТП. 7
2.1 Общие сведения и требования 7
2.2 Основание для разработки 7
2.3 Технические требования 7
2.3.1 Данные, поступающие от датчиков: 7
2.3.2 Основные функции АСУ КС 7
2.3.3 Основные функции АСУ ГПА 8
2.3.4. Требования к составу разрабатываемой документации 9
2.3.5.Требования к условиям работы и системе электропитания 9
2.4 Требования к монтажу системы 10
3. Обоснование и выбор КТС 11
3.1 Выбор программируемого контроллера 11
3.1.1 Микроконтроллер Овен ПЛК 100. 11
3.1.2 Микроконтролер Fatek 13
3.1.3 Контроллер Siemens Simatic S7-400 15
3.2 Выбор датчиков и преобразователей 18
3.3 Выбор исполнительных механизмов 24
3.4 Выбор барьера искрозащиты 25
4 Противоаварийная сигнализация и блокировка 27
4.1 Перечень сигнализируемых и блокируемых параметров 27
4.2 Выбор и обоснование схемы АПС и ПАЗ 30
5 Описание принципиальной схемы АСР 32
5.1 Архитектура системы управления 32
6 Эргономическое обеспечение рабочего места оператора 45
6.1 Планировка операторной 45
6.2 Компоновка приборов и органов управления на щитах 46
7 Монтаж систем управления 49
7.1 Техника безопасности при монтаже оборудования 49
7.2 Организация безопасной эксплуатации электроустановок 50
8 Проект АСУ ТП блока 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 59
Фрагмент для ознакомления

Большинство сигнальных модулей SM 421 и SM422 практически не требует настройки своих параметров5.Монтаж систем управления5.1 Техника безопасности при монтаже оборудованияК работе допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование. Вновь принятые должны пройти вводный и первичный инструктаж на рабочем месте. Для приобретения навыков безопасной работы вновь принятые проходят стажировку на рабочем месте под руководством опытного работника и мастера смены.Монтаж и чистка пыльной камеры, газоходов, дымососа, газопылеулавливающей установки при горящей форсунке и работе печи запрещается.Проходы между агрегатами должны быть шириной не менее 0,8 м. Рабочие смотровые площадки, лестницы, площадки лестниц должны иметь ограждения.Все вращающиеся механизмы должны быть ограждены. Чистка, обтирка и смазка вращающихся или движущихся частей механизмов, а также перелезание, просовывание рук за ограждения запрещается. Все оборудование должно иметь заземление, которое присоединяется к общему контуру заземления цеха. Защитное заземление должно быть выполнено в соответствии с ГОСТ 12.1.030-81. Оборудование непрерывных технологических линий должно иметь электрическую блокировку на случай аварийной остановки.Меры безопасности при ремонте и чистке оборудованияРаботы в условиях повышенной опасности внутри емкостей, гасителей, каустизаторов, известерегенерационных печей, пылегазоулав-ливающих установок проводятся по нарядам - допускам, определяющим безопасные условия труда с указанием вним опасных зон и необходимых мероприятий по технике безопасности. Перечень работ в условиях повышенной опасности, на которые выдается наряд – допуск, должен быть утвержден главным инженером предприятия.Подготовка оборудования к ремонту и чистке осуществляется сменным персоналом под руководством мастера смены.Ремонтный персонал должен быть проинструктирован о содержании работ, мерах безопасности, оказании первой помощи пострадавшим. Работники, не прошедшие инструктаж, к работе не допускаются.Состав бригад по осмотру, ремонту и чистке внутри аппаратов и емкостей должен быть не менее двух человек. Один из работающих должен находиться вне емкости и страховать работающего внутри. Работа в емкостях без дублера не разрешается. 5.2 Организация безопасной эксплуатации электроустановокДлительный опыт эксплуатации различных электроустановок показал, что помимо выполнения защитных мероприятий по электробезопасности, очень большое значение имеет организация безопасной эксплуатации электрооборудования. Она в значительной мере позволяет обеспечить поддержание электроустановок в исправном состоянии, обеспечить рациональную их работу, а самое главное - безопасность обслуживающего персонала от поражения электрическим током.Основой организации безопасной эксплуатации электроустановок является высокая техническая грамотность и сознательная дисциплина обслуживавшего персонала, строгое соблюдение им должностных и эксплуатационных инструкций, выполнение организационных и технических мероприятий, обеспечивающих безопасность при проведении работ в электроустановках, знание приемов безопасной работы на отдельных видах электрооборудования, согласно указаниям Правил и применительно к местным условиям эксплуатации.Общие моменты организации безопасной эксплуатации электроустановок: Для этих целей электротехническим персоналом, входящим в состав энергетической службы предприятия, учреждения, организации.На каждом предприятии приказом (распоряжением) администрации назначается лицо, ответственное за общее состояние электрохозяйства и его безопасную эксплуатацию, обязанное обеспечить выполнение ПТЭ и ПТБ вверенным ему электротехническим персоналом. Лица, ответственные за электрохозяйство предприятия, должны иметь 5 группу по электробезопасности, если в их ведении находятся электроустановки напряжением выше 1000 В и 4 группу по электробезопасности, если электроустановки напряжением до 1000 В.6.Эргономическое обеспечение рабочего места оператора6.1Планировка операторнойРаньше единственным человеческим фактором, который учитывался при проектировании операторных, было удобство работы с аппаратурой, учитывающееся при ее группировке и расположении. Удобство расположения аппаратуры позволяло операторам и инженерам держать все процессы под контролем. Иногда при проектировании учитывался еще один человеческий фактор, а именно: минимальная и максимальная высота расположения аппаратуры – примерно 100 – 175 см от пола, чтобы оператору было удобно наблюдать за показаниями приборов.С точки зрения человеческого фактора даже какие-то на первый взгляд незначительные моменты, связанные с условиями труда, могут мешать работе оператора. Такие проблемы со здоровьем, как головная боль, усталость глаз и проблемы со сном зачастую связаны с плохим освещением, недостаточным контролем температуры и влажности в помещении, плохими условиями воздушной среды и состоянием всего здания.Положение оператора ухудшается еще и плохой планировкой рабочего места, неудобством оборудования – пульта управления, клавиатуры, стула, шумом. Плохим условиям для работы также способствует чрезмерный шум работы вентиляторов, системы сигнализации, громкоговорителя и радиосвязи.Ко всем этим негативным факторам прибавляется еще и плохо спроектированные системы управления. Многие системы перегружены различной информацией и поступающими сообщениями, что усложняет работу оператора по обнаружению, диагностике и исправлению возникающих неисправностей. Эти сообщения содержат много неважной информации о незначительных отклонениях и неисправностях, в массе которых теряются более критические неисправности. Кроме этого, пользовательский интерфейс неудобен для обнаружения изменений и серьезных отклонений, из-за неудобной навигации оператору приходится тратить много драгоценного времени, переключая изображения на экране в поисках критических значений данных.В зависимости от назначения помещения различают: пункты оперативного контроля и управления (операторские), аппаратные залы, вспомогательные помещения и т. п.Более подробные рекомендации по рациональному размещению специальных помещении в производственных или специально построенных для этой цели отдельно стоящих зданиях приведены в руководящем материале РМ4-190 "Системы автоматизации технологических процессов. Монтажно-технологические требования к проектированию промышленных предприятий".6.2Компоновка приборов и органов управления на щитахВзаимное расположение приборов и аппаратуры должно соответствовать требованиям РМ4-51-73 «Щиты и пульты управления. Принципы компоновки».Фасадная панель щитов состоит из двух (исполнение I) или трех (исполнение II) функциональных полей.При проектировании щитов систем автоматизации технологических процессов рекомендуется в первую очередь применять щиты исполнения I, имеющие меньшую по сравнению с щитами исполнения II трудоемкость в изготовлении. Щиты исполнения II применяют при необходимости четкого функционального разделения приборов и аппаратуры и облегчения тем самым работы оператора.При нерациональности компоновки приборов, органов управления и сигнальной арматуры на поле 4 щитов исполнения I их размещают на полях 2 и 3 щитов исполнения II.На поле 3 рекомендуется размещать сигнальную арматуру, малогабаритные показывающие приборы (тягомеры, логометры, приборы систем «Старт» и т. п.), компактные мнемосхемы.На поле 2 рекомендуется размещать самопишущие и крупногабаритные показывающие приборы, а также органы управления (рисунок 11).Поле 1 щитов исполнений I и II является декоративным; оно не предназначено для установки приборов или аппаратуры.При установке в щитах приборов, имеющих глубину, равную 300 мм и более, независимо от массы либо с массой более 10 кг, независимо от глубины, хвостовые части их должны быть закреплены.1 – табло световое; 2 и 4 – приборы показывающие; 3 – прибор самопишущий; 5 – кнопка; 6 – переключатель; 7 – арматура сигнальная; .........8 – рамка для надписи.Рисунок 6.1 – Пример размещения приборов и аппаратуры на фасадных панелях щитовХвостовые части приборов, устанавливаемых в одном горизонтальном ряду и отстоящих друг от друга, закрепляют хомутами, а расположенные вплотную друг к другу – швеллером со шпильками.Приборы, стоящие в одном горизонтальном ряду, необходимо располагатьтак, чтобы нижние кромки лицевых частей независимо от их размеров находилисьна одной линии.При определении расстояния между горизонтальными осями приборов и аппаратов по РТМ 25-91-82 необходимо, чтобы между фланцами приборов, требующих крепления хвостовых частей, было не менее 70 мм снизу и не менее 30 мм сверху.Общая масса приборов и аппаратуры, устанавливаемой на фасадных панелях щитов, не должна превышать: для поля 3 – 30 кг, для поля 2 – 80 кг, для поля 4 – 100 кг.Щиты шкафные малогабаритные. В малогабаритных щитах устанавливаютприборы, органы управления, сигнальную арматуру, необходимые для местногоуправления локальными установками или агрегатами.Приборы и аппаратура, рассчитанные на присоединение трубных проводок, устанавливать на двери щита не допускается.Общая масса аппаратуры, устанавливаемой на двери, не должна превышать 10 кг.7Проект АСУ ТП блокаTRACE MODE® 6 состоит из инструментальной системы (интегрированной среды разработки) и из набора исполнительных модулей. С помощью исполнительных модулей TRACE MODE® проект АСУ запускается на исполнение в реальном времени. TRACE MODE позволяет создавать проект сразу для нескольких исполнительных модулей - узлов проекта. Инструментальная система включает полный набор средств разработки АСУТП, а именно средства создания:операторского интерфейса (SCADA/HMI); распределенных систем управления (РСУ); промышленной базы данных реального времени; программ для промышленных контроллеров (SOFTLOGIC), а также средства управления бизнес-процессами производства (АСУП):систем управления основными фондами и техническим обслуживанием оборудования (EAM); систем управления персоналом (HRM); систем управления производством (MES). . Поэтому для разработки программного обеспечение АРМ выбираем программный продукт TraceMode 6.06.3.На рисунке7.1 отображен экран компрессорного агрегата.Рисунок 7.1 – экран компрессорного агрегата.На экране отображены следующие параметры:значения давлений на приеме компрессорного агрегата;состояние компрессорного агрегата;температураподшипников компрессора и двигателя.С экранакомпрессорного агрегата можно перейти на экран другогокомпрессорного агрегата, главный экран или экран трэндов.Также предусмотрена возможность останова компрессорного агрегата при нажатии на кнопку «СТОП».Также, как на главном экране, внизу отображаются события.На рисунке7,2 представлен экран трэндов.Рисунок 7,2 – экран трендовНа данном экране отображаются графики изменения температуры в компрессорных помещениях.С экранатрэндов можно перейти на экран любогокомпрессорного агрегата или главный экран.Внизу экрана отображаются события.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данном дипломном проекте внедрена система автоматического управления и регулирования), построенной на базе программно-технических средств S7-400 фирмы Siemens компрессорной станции и газоперекачивающего агрегата В результате описана схема автоматизации, в соответствии с которой выбраны нужные средства автоматизации. В данном проекте было принято решение на основе анализа современных контрольно-измерительных приборов (КИП) и заменить устаревшие технические средства автоматизации (ТСА), на качественно новые.При внедрении ТСА использовались современные датчики российского и зарубежного производства. Это позволило обеспечить более надёжное и качественное управление технологическим процессом.Разработанная архитектура системы полностью удовлетворяет всем требованиям технического задания.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВАнтоненко С.Н., Байкин А.К., Волчек В.Н., Ефремов Е.А. Системы управления газотурбогенератором. // Современные технологии автоматизации, 2000,№2,с. 36-41.Апостолов А.А., Вербило А.С., Клименко А.Н. Автоматизированная система оперативного диспетчерского управления ТП на компрессорной станции. // Промышленные АСУ и контроллеры, 1999, № 8Берман Р.Я., Вишнепольский Р.Л., Кабаев С.В., Тимофеев B.C. Современные цеховые системы автоматизации газокомпрессорной станции. // Мир компьютерной автоматизации, 1997, № 3, с. 93-96.Промышленные контроллеры. Оборудование для АСУ ТП – Каталог №2/2006.Газокомпрессорный цех КС-18А: Техническая документация КС-18А, ЮжНИИгипрогаз, 1975.-235 с.Захаров Н.А. Система управления мнемощитом компрессорной станции "Тула". // Промышленные АСУ и котроллеры, 1999, № 10, с.21-26.Инженерный проект для ГПА -16Р, том 1; ССС, 1995.Продовиков С.Н., Макаров А.А., Бунин В.А., Черников А.Л. Опыт автоматизации сложных промышленных объектов на примере газокомпрессорных станций. // Современные технологии автоматизации, 1997, № 2, с. 66-68.Палагушкин В.А. Автоматизация технологических процессов в нефтяной и газовой промышленности.- Уфа: изд-во УНИ, 1985-89с.Руководство пользователя. Датчик давления модели 3051 фирмы Fisher- Rosemount - Версия DA, 2001.Система автоматического управления и регулирования ГПА-16Р «Уфа», Объектная эксплутационная документация, «ССС».САУР ГПА, ООО «Газпром трансгаз Уфа» КС «Москово», CompressorControlsCorporation ССС № 11665, Март 2005 г.

1. Антоненко С.Н., Байкин А.К., Волчек В.Н., Ефремов Е.А. Системы управления газотурбогенератором. // Современные технологии автоматизации, 2000, №2, с. 36-41.
2. Апостолов А.А., Вербило А.С., Клименко А.Н. Автоматизированная система оперативного диспетчерского управления ТП на компрессорной станции. // Промышленные АСУ и контроллеры, 1999, № 8
3. Берман Р.Я., Вишнепольский Р.Л., Кабаев С.В., Тимофеев B.C. Современные цеховые системы автоматизации газокомпрессорной станции. // Мир компьютерной автоматизации, 1997, № 3, с. 93-96.
4. Газокомпрессорный цех КС-18А: Техническая документация КС-18А, ЮжНИИгипрогаз, 1975.-235 с.
5. Захаров Н.А. Система управления мнемощитом компрессорной станции "Тула". // Промышленные АСУ и котроллеры, 1999, № 10, с.21-26.
6. Инженерный проект для ГПА -16Р, том 1; ССС, 1997.
7. Продовиков С.Н., Макаров А.А., Бунин В.А., Черников А.Л. Опыт автоматизации сложных промышленных объектов на примере газокомпрессорных станций. // Современные технологии автоматизации, 1997, № 2, с. 66-68.
8. Палагушкин В.А. Автоматизация технологических процессов в нефтяной и газовой промышленности.- Уфа: изд-во УНИ, 1985-89с.
9. Руководство пользователя. Датчик давления модели 3051 фирмы Fisher- Rosemount - Версия DA, 2001.
10. Система автоматического управления и регулирования ГПА-16Р «Уфа», Объектная эксплутационная документация, «ССС».
11. САУР ГПА, ООО «Газпром трансгаз Уфа» КС «Москово», Compressor Controls Corporation ССС № 11665, Март 2005 г.

Вопрос-ответ:

Какие требования предъявляются к разрабатываемой АСУ ТП?

Требования к разрабатываемой АСУ ТП включают общие сведения и требования, основание для разработки, технические требования (данные от датчиков, основные функции АСУ КС и АСУ ГПА), а также требования к составу разрабатываемой документации, условиям работы и системе электропитания.

Какие основные функции выполняет АСУ КС?

Основные функции АСУ КС включают контроль и управление компрессорной установкой, включая регулирование работы компрессоров, мониторинг параметров системы, оптимизацию процесса сжатия газа и принятие решений по автоматическому управлению.

Какие требования предъявляются к монтажу системы?

Требования к монтажу системы включают правильное подключение датчиков и исполнительных устройств, грамотную прокладку кабелей и проводов, обеспечение безопасности при монтажных работах, а также соответствие нормам и стандартам.

Какие данные поступают от датчиков в АСУ ТП?

От датчиков в АСУ ТП поступают данные о параметрах установки, например, давление, температура, уровень заполнения резервуаров и другие физические величины, необходимые для контроля и управления процессом.

Какие требования предъявляются к условиям работы и системе электропитания АСУ ТП?

Требования к условиям работы и системе электропитания АСУ ТП включают обеспечение стабильного питания системы, защиту от перегрузок и коротких замыканий, соблюдение норм и стандартов безопасности, а также возможность удаленного доступа и диагностики.

Что такое АСУ ТП?

АСУ ТП - автоматизированная система управления технологическим процессом. Это комплексный программно-аппаратный комплекс, который контролирует и управляет работой технологического оборудования в производстве.

Какие требования предъявляются к разрабатываемой АСУ ТП?

Важными требованиями к разрабатываемой АСУ ТП являются: общие сведения и требования, основание для разработки, технические требования, данные от датчиков, основные функции АСУ КС и ГПА, состав разрабатываемой документации, условия работы и система электропитания, требования к монтажу системы.

Какие данные поступают от датчиков в АСУ ТП?

От датчиков поступают различные данные, такие как давление, температура, расход, уровень заполнения и другие параметры состояния оборудования и процесса. Эти данные необходимы для контроля и анализа процесса, а также для принятия решений и управления оборудованием.

Какие основные функции выполняет АСУ ТП для компрессорной установки?

Основные функции АСУ ТП для компрессорной установки включают контроль параметров работы установки, таких как давление, температура, расход воздуха и другие, а также управление режимами работы, настройку и оптимизацию процесса, диагностику и предупреждение аварийных ситуаций, анализ производительности и энергопотребления, связь с оператором и запись данных.