Проектирование автоматизированной системы управления технологическим процессом учета нефтепродуктов в резервуарном парке нефтеперерабатывающего завода.

Обозначения и сокращения 9
Введение 10
1 Техническое задание 12
1.1 Назначение и цели создания Системы 12
1.2 Характеристика объекта автоматизации 13
1.3 Требования к Системе 14
1.3.1 Требования к Системе в целом 14
1.3.2 Требования к структуре и функционированию Системы 15
1.3.3 Требования по сохранности информации при авариях 18
1.3.4 Требования к защите информации от несанкционированного
доступа 18
1.3.5 Требования по стандартизации и унификации 19
1.3.6 Требования к снабжению электроэнергией 20
1.4 Требования к функциям (задачам), выполняемым Системой 22
1.5 Требования к видам обеспечения 24
1.5.1 Требования к техническому обеспечению 24
1.5.2 Требования к программному обеспечению 30
1.5.3 Требования к метрологическому обеспечению 33
1.5.4 Требования к информационному обеспечению 33
1.5.5 Требования к математическому обеспечению 34
2 Описание технологического процесса 36
3 Разработка структурной схемы 38
4 Разработка схем автоматизации 42
5 Комплекс технических средств 43
5.1 Выбор контроллерного оборудования 43
5.1.1 Программируемый логический контроллер S7-400 43
5.1.2 Блок питания PS405 44
5.1.3 Модуль центрального процессора CPU416F-2 45
5.1.4 Коммуникационный модуль CP443-1 46
5.1.5 Станция распределенного ввода/вывода ET200M 47
5.1.6 Блок питания PS307 48
5.1.7 Интерфейсный модуль IM153-2HF 49
5.1.8 Модуль дискретного ввода SM321 50
5.1.9 Модуль дискретного вывода SM322 51
5.1.10 Модуль аналогового ввода SM331 51
5.1.11 Модуль аналогового вывода SM332 52
5.1.12 Модуль дискретного ввода SM326-1 53
5.1.13 Модуль дискретного вывода SM326-2 54
5.1.14 Модуль аналогового ввода SM336-4 55
5.1.15 Изоляционный модуль SM195-7 56
5.2 Источник питания SIEMENS SITOP POWER=24B/10A 56
5.3 Выбор устройств и исполнительных механизмов 56
5.3.1 Манометры Jumo 420 56
5.3.3 Преобразователи температуры Метран-280 59
5.3.4 Кориолисовые расходомеры Micro Motion CMF300 61
5.3.5 Газоанализатор Simtronics GD10-P00 63
5.3.6 Нормирование погрешности канала измерения 65
5.3.7 Световая и звуковая сигнализация 67
5.3.8 Клапаны Samson 71
5.3.9 Электропривод РэмТЭК-02 75
6 Разработка схем соединений внешних проводок 77
7 Разработка алгоритмов упраления 79
7.1 Алгоритм управления регулирующим клапаном 81
7.2 Разработка программно-алгоритмического обеспечения 84
8 Моделирование технологического процесса 87
8.1 Расчет параметров объекта регулирования 87
8.2 Расчет параметров исполнительного механизма 88
8.3 Модель системы автоматического регулирования 91
8.4 Результаты моделирования 93
9 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 98
9.1 Цели и задачи 98
9.2 Организация и планирование комплекса работ 98
9.3 Оценка коммерческого и инновационного потенциала инженерных решений 102
9.4 Расчет затрат на перевооружение 103
9.5 Расчет условно-годовой экономии от автоматизации 105
9.6 Расчет экономического эффекта, коэффициента эффективности и сока окупаемости капитальных затрат 106
10 Социальная ответственность 110
10.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 111
10.2 Производственная санитария 112
10.2.1 Шум 112
10.2.2 Микроклимат 113
10.2.3 Освещенность 114
10.2.4 Электромагнитное излучение 117
10.3 Электрическая безопасность 118
10.4 Пожарная безопасность 120
10.4.1 Пожарная профилактика 121
10.4.2 Оценка пожарной безопасности помещения 121
10.4.3 Мероприятия по устранению и предупреждению пожаров 122
11.5 Охрана окружающей среды 123
11.6 Безопасность при чрезвычайных ситуациях 124
Заколючение 127
Список использованных источников 128

Весь текст будет доступен после покупки

Автоматизация технологических процессов, на сегодняшний день, очень распространена абсолютно во всех сферах и областях и является одним из решающих факторов повышения производительности и улучшения условий труда. Все существующие и строящиеся промышленные объекты в той или иной степени оснащаются средствами автоматизации. Создание эффективной автоматизированной системы технологического процесса является очень важной и сложной задачей.
Система автоматизации обеспечивает централизованный контроль над работой технологических агрегатов, сигнализацию отклонений параметров от регламентных норм, дистанционное управление исполнительными механизмами, регулирование отдельных технологических параметров, защиту технологического процесса и оборудования при возникновении аварийных ситуаций.
Поэтому неудивительно, что именно такая цель - разработка автоматизированной системы управления - ставится перед Автором в данной работе. Работа выполняется на основе оригинального рабочего проекта, представленного проектной и рабочей документацией, АСУ резервуарного парка НПЗ.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
1.1 Назначение и цели создания Системы
Основной целью и назначением Системы является обеспечение безопасного и эффективного управления технологическим процессом в реальном масштабе времени.
Система предназначена:
- для повышения надежности и качества автоматического регулирования, контроля и управления работой технологических объектов;
- для снижения потерь продукта и снижения воздействий на окружающую среду;
- для стабилизации заданных режимов технологического процесса путем контроля значений технологических параметров, визуального представления и выдачи управляющих воздействий на исполнительные механизмы, как в автоматическом режиме, так и в результате действий оператора-технолога;
- для предотвращения аварийных ситуаций на технологических объектах путем опроса подключенных к Системе датчиков в автоматическом режиме, анализа измеренных показаний и переключения технологического процесса в безопасное состояние путем выдачи управляющих воздействий на исполнительные механизмы в автоматическом режиме, или по инициативе оперативного персонала;
- для архивирования информации с целью последующего использования для анализа и формирования отчетной документации;
- для достижения высокого уровня стабильности технологических режимов.
Основными целями создания Системы управления являются:
- стабилизация эксплуатационных показателей технологического оборудования и режимных параметров технологических процессов установки;
- предоставление возможности анализа критических ситуаций (нештатный останов и т.д.) и выявления причины их возникновения;
- обеспечение устойчивости функционирования объекта;
- улучшение условий труда технологического и обслуживающего персонала.
1.2 Характеристика объекта автоматизации
Установка цеха НПЗ предназначена для выработки и отгрузки дорожных, строительных, кровельных битумов, сырья для производства битумов, полученных компаундированием из остаточных продуктов переработки нефти, а также для отгрузки топочного мазута в автоцистерны.
Таблица 1 - Краткая характеристика технологического оборудования
№ Наименование оборудования Кол- во, шт. Техническая Характеристика
1 Колонна для окисления гудрона К-1, К-2, К-10 4 V = 99,62 м3
2 Колонна для сепарации газов окисления К-3’ 1 V = 50 м3
3 Колонна для сепарации газов окисления К-3 1 V = 37 м3
4 Дымовая труба Д-1 1 Д = 2,5 м; Н = 45 м
5 Трубчатая печь, для нагрева сырья П-1 1 -
6 Печь дожига газов окисления П-2, П-2а 2 -
7 Емкость для приема и розлива готовой продукции Е-4.14 11 V = 400 м3
8 Резервуар для приема сырья Е-15, Е-17 2 V = 400 м3
9 Емкость для приема и розлива готовой продукции Е-31.33 2 V = 200 м3
10 Ресивер сжатого воздуха Е-45 1 V = 25 м3
11 Ресивер воздуха КИП Е-46 1 V = 2 м3
12 Расширитель конденсата Е-47 1 V = 2 м3
13 Воздушный компрессор ВП-50/8М для сжатия воздуха ВК-1.6 6 Q = 50 м3/мин
14 Теплообменники для охлаждения битума Т-12, Т-14 2 -
15 Погружной холодильник для охлаждения битума Т-15 1 -
16 Теплообменник охладитель конденсата Т-16 1 -
17 Насос ПДГ 125/32Н для перекачки гудрона, битума Н-2, Н-7. Н-16, Н-18 12 Q = 50.125 м3/ч; Р = 3,2 МПа
18 Насос ПДГ 40/32Н для перекачки гудрона Н-6 1 Q = 10.40 м3/ч; Р = 3,2 МПа
19 Насос ПДГ 25/45H для перекачки черного соляра, битума Н-1, Н-19, Н-20 3 Q = 8,5.25 м3/ч; Р = 4,5 МПа
20 Сепаратор топливного газа С-1 1 Д = 1,6 м; Н = 5,2 м
21 Холодильник промежуточный ХП-1.6 6 -
22 Холодильник концевой ХК-1.6 6 -
Большая часть оборудования будет размещена внутри помещений и эксплуатироваться при температуре окружающей среды от 0 до плюс 40 °С. Однако должна быть предусмотрена возможность транспортировки и хранения оборудования при температурах до минус 40 °С. Кроме того, возможно аварийное снижение температуры в помещениях до минус 40 °С в случае неисправности системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, после которого при восстановлении нормальных условий оборудование не должно терять работоспособность.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Громаков Е. И. Проектирование автоматизированных систем: учебно-методическое пособие. - Томск: Томский политехнический университет, 2010. - 173 с.
2 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.
3 Комиссарчик В. Ф. Автоматическое регулирование технологических процессов: учебное пособие. - Тверь: ТГТУ, 2001. - 247 с.
4 Технологический регламент ТР 02-70-2013. - Ангарск, 2013. - 149 с.
5 Каталог ST PCS 7 - 2009. Версия 7.1.
6 Brochures Siemens ST 70 - 2013.
7 Siemens 6ES7307-1KA02-0AA0 data sheet.
8 Siemens 6ES7321-1BL00-0AA0 data sheet.
9 Siemens 6ES7321-1BL00-0AA0 data sheet.
10 Siemens 6ES7322-1BL00-0AA0 data sheet.
11 Siemens 6ES7331-7TF01-0AB0 data sheet.
12 Siemens 6ES7332-8TF01-0AB0 data sheet.
13 Siemens 6ES7326-1BK02-0AB0 data sheet.
14 Siemens 6ES7326-2BF10-0AB0 data sheet.

Весь текст будет доступен после покупки