Разработка автоматизированной системы управления нефтеперекачивающей станцией

ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ необходимости создания автоматизированной системы управления 7
1.1 Общая характеристика нефтеперекачивающей станции 7
1.2 Описание технологии перекачки нефти 8
1.3 Описание насосного цеха 9
1.4 Назначение и состав НПС 12
1.5 Описание технологического процесса 13
2 Обоснование методов решения задачи создания автоматизированной системы управления 17
2.1Основные цели и задачи создания системы 17
2.2Требования к системе 17
2.3 Анализ программных и технических средств 21
2.4 Описание программируемого логического контроллера 29
2.5 Описание схемы автоматизации 43
3Исследование автоматизированной системы управления 45
3.1 Расчет коэффициентов передаточной функции 45
3.2 Выбор законов регулирования и расчет коэффициентов 48
3.3 Эффективность применения преобразователей частот 55
3.4 Актуальность разработки 57
3.5 Описание разработки 59
3.6 Разработка алгоритма управления ФГУ 64
3.7 Разработка программного обеспечения управления ФГУ 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
Приложение А 76
Приложение Б 77
Приложение В 78
Приложение Г 79
Приложение Д 80
Приложение Е 81

Весь текст будет доступен после покупки

Топливно-энергетический комплекс России представляет совокупность энергетических систем: газо-, угле-, нефтеснабжения, нефтепродуктообеспечения, электроэнергетики и др. Каждая из этих систем состоит из взаимосвязанных отдельных технологических процессов, управляемых и контролируемых человеком и предназначенных для транспорта, хранения, перевалки и распределения среди потребителей соответствующих энергоресурсов: нефти, нефтепродуктов, газа, угля, электроэнергии и т. д.
Рассматривая систему трубопроводного транспорта нефти, следует отметить, что ей присущи основные особенности, характерные для больших систем энергетики. К ним относятся: взаимосвязь с другими отраслями промышленности, территориальная распределенность, сложность, непрерывность развития и обновления, инерционность и непрерывность функционирования, многоцелевой характер и неравномерность процессов приема и сдачи нефти.
Роль трубопроводного транспорта в системе нефтегазовой отрасли промышленности чрезвычайно высока. Он является основным и одним из дешевых видов транспорта нефти от мест добычи на нефтеперерабатывающие заводы и экспорт. Магистральные трубопроводы, обеспечивая энергетическую безопасность страны, в то же время позволяют разгрузить железнодорожный транспорт для перевозок других важных для народного хозяйства грузов.
Актуальность. Протяженность трубопроводных магистралей России постоянно увеличивается, совершенствуются технологии транспорта высоковязких и застывающих нефтей, сооружения и ремонта объектов магистральных трубопроводов, что требует модернизация и внедрения современных средств связи и систем управления. Аварийные внеплановые остановки и перекачки снижают экономические показатели работы трубопровода и вызывают серьезные нарушения нормальной работы многих предприятий, взаимосвязанных с НПС. Поэтому при автоматизации предъявляются жесткие требования к надежности применяемых систем, устройств и отдельных приборов. В данный момент на мировом рынке имеется большое разнообразие контроллеров для промышленной автоматизации, предназначенных для продолжительной работы в различных условиях. Наличие развитых компьютерных технологий позволяет создавать системы управления, способные функционировать в автономном режиме. Однако обоснованных решений по разработке автоматизированных систем управления недостаточно. С учетом изложенного разработка системы автоматизации объектов НПС, обеспечивающие безопасную и безаварийную организацию эксплуатации их при оптимальном числе обслуживающего персонала, является актуальной задачей.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ необходимости создания автоматизированной системы управления
1.1 Общая характеристика нефтеперекачивающей станции
Нефтеперекачивающая станция (НПС) входит в состав линейной части магистральных нефтепроводов. НПС представляет собой комплекс сооружений (устройств) для приема и перекачки нефти по магистральному нефтепроводу и относится по назначению к нефтеперекачивающей станции без ёмкости.
Нефтеперекачивающие станции без ёмкости предназначены для повышения давления в магистральном нефтепроводе при перекачке нефти.
Основное оборудование НПС включает в себя:
- насосную станцию с магистральными насосными агрегатами и системами смазки, охлаждения и откачки утечек;
- фильтры-грязеуловители;
- узел регулирования давления;
- систему сглаживания волн давления;
- технологические трубопроводы;
- системы водоснабжения, теплоснабжения, вентиляции, канализации, пожаротушения, электроснабжения и т.д.
Характеристика перекачиваемой нефти приведена в таблице 1.

Весь текст будет доступен после покупки

1. "Технические средства систем управления технологическими процессами в нефтяной и газовой промышленности": учебно-методическое пособие / Е.Б. Андреев, В.Е. Попадько. – Москва: "Нефть и Газ", 2004.–269 с.
2. 12. Охрана окружающей среды / Под ред. С. В. Белова. – М.: Высш. шк. 1991 г. – 319 с.
3. Автоматизация технологических процессов и производств. – URL: http://narfu.ru/entrant/automation_processes.php (дата обращения 15.12.2022).
4. Автоматизация ТП добычи и подготовки нефти и газа: Учебное пособие для вузов/ Андреев Е.Б., Ключников А.И., Кротов А.В., Попадько В.Е., Шарова И.Я. - М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2008. - 399 с.
5. Безопасность жизнедеятельности / Под ред. С. В. Белова. - М.: Высш. шк., 1999 г. – 616 с.
6. Бельков В.Н., Ланшаков В.Л. Автоматизированное проектирование технических систем Учебное пособие -Издательство "Академия Естествознания", 2009. - 143 с.
7. Бунаков П.Ю., Рудин Ю.И., Стариков А.В. Основы автоматизированного проектирования изделий и технологических процессов /под ред. С.Н. Рыкунина. - М.: МГУЛ, 2007. – 194 с.
8. Волошенко А. В., Медведев В. В. Метрология и технологические измерения на ТЭС. Курсовое проектирование: Методическое пособие. – Томск: Изд. ТПУ, 1998. – 118 с.
9. ГОСТ 12.0.003-74 Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.
10. ГОСТ 12.1.003-2014 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Шум. Общие требования безопасности.
11. ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная безопасность. Общие требования.
12. ГОСТ 12.1.005-88 Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
13. ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
14. ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

Весь текст будет доступен после покупки