Разработка автоматизированной системы управления установкой регенерации метанола

ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ необходимости создания автоматизированной системы управления 6
1.1Общая характеристика 6
1.1.1 Гидраты природных газов 6
1.2 Изучение технологического объекта управления и формулировка научной задачи создания АСУ 22
1.3 Пуск установки регенерации метанола 26
2 Обоснование методов решения задачи создания автоматизированной системы управления 29
2.1 Основные цели и задачи создания системы 29
2.2 Разработка проектной документации. 37
2.3 Исследование автоматизированной системы управления 43
3 Критический анализ результатов исследования автоматизированной системы управления 55
3.1 Оценка качества процесса управления 55
3.2 Статистическая оценка режимных параметров 55
3.3 Функциональный и технико-экономический анализ программных средств 60
3.4 Описание программной и аппаратной частей системы 60
3.5 Разработка программной и аппаратной частей проекта 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
Список использованных источников 71
Приложение А 75
Приложение Б 76
Приложение В 77
Приложение Г 78
Приложение Д 79
Приложение Е 80
Приложение Ж 81
Приложение З 82

Весь текст будет доступен после покупки

Современный рынок производства не может быть конкурентоспособным без использования новейших достижений. Без автоматизированных систем управления не обходится ни одна отрасль производства: ни сфера ЖКХ, ни энергетика, ни предприятия АПК, ни нефтегазовая промышленность. Именно автоматизация помогает увеличить объемы производства, оптимизировать затраты человеческих и материальных ресурсов и, соответственно, позволяет максимизировать экономический составляющую.
Актуальность. В процессе автоматизации заинтересованы, прежде всего, руководители предприятий. Как правило, необходимость автоматизировать процесс возникает, если этот процесс довольно трудоемок и время его выполнения становится неудовлетворительным.
К преимуществам АСУ ТП относятся:
- повышение качества и количества выпускаемой продукции;
- безошибочное выполнение сложных задач без использования человеческого фактора;
- минимизация рабочих мест (до операторов, сервисного и обслуживающего персонала);
- возможность обработки огромного количества данных;
- оптимальное использование ресурсов на производстве;
- комплексное взаимодействие между объектами производства;
- надежность в реагировании на нестандартные ситуации (авария).
Этапы создания АСУ ТП делятся на:
- обследование объектов;
- разработка проектной документации;
- поставка и сборка оборудования на собственном производстве;
- программирование приборов;
- создание систем диспетчеризации;
- монтажные работы на объекте;
- пусконаладочные работы на объекте.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ необходимости создания автоматизированной системы управления
1.1 Общая характеристика
1.1.1 Гидраты природных газов
По данным Министерства энергетики РФ за 2016 г. было добыто 640,2 млрд м3 газа, из которых доля природного газа составляет 556,9 млрд м3. При этом следует отметить, что данный уровень добычи сохраняет своё значение с отклонением в 4,84 % об. за последние 5 лет. Наиболее широко распространённым явлением на всех этапах: от добычи из пласта до промысловой подготовки и трубопроводного транспорта до потребителя – является процесс образования клатратных соединений – гидратов [1].
Газовые гидраты (также гидраты природных газов или клатраты) – кристаллические соединения, образующиеся при определённых термобарических условиях из воды и газа.
Природные газовые гидраты представляют собой метастабильный минерал, образование и разложение которого зависит от температуры, давления, химического состава газа и воды, свойств пористой среды и др.
Морфология газогидратов весьма разнообразна. В настоящее время выделяют три основных типа кристаллов.
Массивные кристаллы. Формируются за счёт сорбции газа и воды на всей поверхности непрерывно растущего кристалла.
Вискерные кристаллы. Возникают при туннельной сорбции молекул к основанию растущего кристалла.
Гель-кристаллы. Образуются в объёме воды из растворённого в ней газа при достижении условий гидратообразования [2].
В структуре газогидратов молекулы воды образуют специальный каркас, в котором имеются полости. Установлено, что полости каркаса обычно являются 12-, 14-, 16- и 20-гранниками, немного деформированными относительно идеальной формы. Эти полости могут занимать молекулы газа. Молекулы газа связаны с каркасом воды ван-дер-ваальсовскими связями. В общем виде состав газовых гидратов описывается формулой M·n·H2O, где М – молекула газа- гидратообразователя, n – число молекул воды, приходящихся на одну включённую молекулу газа, причём n – переменное число, зависящее от типа гидратообразователя, давления и температуры.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Официальный интернет-сайт Федерального государственного бюджетного учреждения «Федеральный институт промышленной собственности» (ФИПС). URL: http://www.fips.ru (дата обращения 18.10.2022).
2. Установка регенерации метанола с термической утилизацией горючих отходов: пат. 138474 Рос. Федерация. Заявка № 2013147352/05, 23.10.2013; опубл. 20.03.2014, Бюл. № 8 – 2 с.
3. Способ регенерации водометанольного раствора на нефтегазоконденсатном месторождении: пат. 2474464 Рос. Федерация. Заявка № 2011120035/05, 19.05.2011; опубл. 10.02.2013, Бюл № 4 – 5 с.
4. Способ регенерации метанола: пат. 2513396 Рос. Федерация. Заявка № 2013101341/05, 10.01.2013; опубл. 20.04.2014, Бюл № 11 – 1 с.
5. Способ регенерации метанола из минерализованного водного раствора: пат. 2159664 Рос. Федерация. Заявка № 99121079/12, 05.10.1999; опубл. 27.11.2000, Бюл № 33 – 2 с.
6. Способ получения метанола из углеводородного газа газовых и газоконденсатных месторождений и комплексная установка для его осуществления: пат. 2503651 Рос. Федерация. Заявка № 201214023504, 20.09.2012; опубл. 10.01.2014, Бюл № 1 – 1 с.
7. Е. В. Лубенцова, М. Ю. О возможности автоматизации установки регенерации метанола на базе системы CENTUM // VII Международная научно-практическая конференция молодых ученых, посвященная 56-й годовщине полета Ю. А. Гагарина в космос (12-13 апреля 2017): сборник научных статей. КВВАУЛ им. А. К. Серова. -Краснодар : Издательский Дом – Юг, 2017. – 484 с. – С. 347-349.
8. Костюк С. В., Рязанов А. В., Апарин А. К. О возможности использования центробежного ректификационного аппарата для регенерации метанола // Молодой ученый. – 2016. – №10. – С. 246-249.

Весь текст будет доступен после покупки