Система автоматизации УГОН
Характеристика и основные задачи DSC-системы, его метод в ИТ предприятиях. Сущность автоматического регулирования и управления. Порядок включения аварийной сигнализации. Роль датчиков уровня ультразвуковые Альбатрос ДУУ4-01-ТВ, расходомер Метран-350.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.09.2013 |
Размер файла | 2,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1. Анализ и описание технологического процесса
1.1 Описание технологического процесса в целом и частности
1.2 Целевая функция объекта автоматизации
1.3 Алгоритм функционирования
2. Система автоматизации УГОН
2.1 DSC - система
2.2 Место DSC - системы в ИТ предприятия
2.3 Общие требования к составным частям DSC
2.3.1 Автоматическое регулирование
2.3.2 Автоматическое управление
2.3.3 Дистанционное управление
2.3.4 Местный контроль
2.3.5 Аварийная сигнализация
2.3.6 Исполнительная сигнализация
2.4 Классификация алгоритма контроля и управления, его временные характеристики
3. Аппаратная и программная часть системы автоматизации УГОН
3.1 Средства измерения и контроля технологических параметров
3.1.1 Датчики уровня ультразвуковые Альбатрос ДУУ4-03-ТВ
3.1.2 Датчики уровня ультразвуковые Альбатрос ДУУ4-01-ТВ
3.1.3 Сигнализатор СТМ-10
3.1.4 Расходомер Метран-350
3.1.5 Волноводный уровнемер МЕТРАН 3302
3.1.6 Малогабаритный датчик давления Метран-55 ДМП 331
3.1.7 Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСМУ Метран-274, ТХАУ Метран-271
3.1.8 Датчики измерения постоянного и переменного тока ДИТ-750
3.1.9 Датчик измерения постоянного и переменного напряжения ДНХ
3.1.10 Блок управления AUMA MATIC
3.2 Кабельные трассы
3.3 Выбор контроллера, модулей ввода / вывода, шасси, блока питания
3.3.1 Выбор контроллера
3.3.2 Выбор конфигурации контроллера
3.3.3 Расчет потребляемой мощности контроллера
3.4 Разработка программного обеспечения системы автоматизации
3.4.1 Уровень оператора
3.4.2 Обоснование выбора SCADA-пакета
4. Оценка экономической эффективности проекта
4.1 Расчет показателей экономической эффективности проекта
4.2 Расчет единовременных затрат
4.3 Затраты на разработку
4.4 Расчет затрат на разработку программного обеспечения
4.5 Затраты на изготовление, внедрение и отладку системы
4.6 Выводы по разделу
5. Безопасность и экологичность проекта
5.1 Обеспечение безопасности работающих
5.1.1 Характеристика условий труда
5.1.2 Расчет освещенности операторной
5.1.3 Классификация взрыво- и пожароопасных, вредных, токсичных веществ и взрывоопасных помещений
5.1.4 Электробезопасность и молниезащита
5.2 Оценка экологичности проекта
5.2.1 Характеристика и расход сточных вод
5.2.2 Мероприятия по охране окружающей среды
5.3 Чрезвычайные ситуации
5.3.1 Виды чрезвычайных ситуаций
5.3.2. Аварийная остановка установки
5.3.3 Расчет степени разрушения зданий и установок при взрыве
5.4 Вывод
Заключение
Список использованных источников
Приложения
Введение
Нефтедобывающее предприятие представляет собой сложный комплекс технологических объектов, осуществляющих добычу, транспортировку, первичную подготовку, хранение и внешнюю перекачку нефти и газа.
Отличительными особенностями нефтедобывающего предприятия являются:
большая рассредоточенность объектов на площадях, достигающих тысяч и десятков тысяч гектаров;
непрерывность технологических процессов;
однотипность технологических процессов на объектах (скважины, групповые установки, сепараторы и т.д.);
связь всех технологических объектов через единый пласт, на который проведены все эксплуатационные и нагнетательные скважины, через поток продукции (нефть, газ) и через энергетические потоки (пар, газ, вода);
непостоянство объема добычи нефти на месторождении.
Некоторые из отмеченных особенностей способствуют ускорению развития автоматизации нефтедобывающих предприятий. Так, непрерывность и однотипность технологических процессов, связь их через единый продукт и энергетические потоки позволяют решать задачи автоматического управления, используя существующие методы теории автоматического управления.
Рассредоточенность технологических объектов на больших площадях приводит к необходимости и экономической целесообразности разработки и внедрения телемеханических систем и организационных структур дистанционного контроля и управления технологическими объектами и процессами.
1. Анализ и описание технологического процесса
1.1 Описание технологического процесса в целом и частности
С аппаратов УПС 15-20% нефтяная эмульсия идет на 2-ую ступень нагрева в печи П9…П10, где нагревается до 45°С. На трубопроводах выхода нефти с печей собираются данные по расходу и давлению нефтяной эмульсии выведены на щит АСУ ТП с передачей информации на персональный компьютер в центральную операторную. При уменьшении расхода жидкости по каждой печи и уменьшении давления на входе в печь до 4,5 кгс/см 2 срабатывает блокировка по минимальному расходу и минимальному давлению, печь автоматически останавливается. Управление нагревателями осуществляется комплектной «Унифицированной системой автоматизации блочных нагревателей» (УСА-ТК), которая обеспечивает: управление электрооборудованием печей, дистанционный розжиг газовых горелок, блокировку (запрет) розжига запальных горелок при расходе нагреваемой нефти ниже допустимого (400 м 3/ч), при отклонении давления топливного газа от номинального, при давлении нагреваемого продукта выше заданного, при температуре нагреваемого продукта выше заданной, при отсутствии напряжения в цепях управления, при низком давлении воздуха перед камерой сгорания, при пониженном разряжении на приеме дымососов, блокировку розжига основных горелок и автоматическую отсечку топливного газа по тем же причинам и по отсутствию пламени на любой из запальных горелок, аварийную отсечку топливного газа работающего нагревателя по тем же причинам, что и при розжиге основных горелок и при увеличении температуры дымовых газов, сигнализацию причины аварийного отключения и исполнительную сигнализацию о наличии напряжения питания в цепях управления, о состоянии электроприводов вентиляторов, о наличии пламени на каждой горелке, о прохождении программы розжига, изменение и регистрацию температуры нагреваемого продукта и температуры дымовых газов.
Затем нефтяная эмульсия через промежуточные сепараторы С1/1…С1/3 поступает на блок глубокого обезвоживания (в электродегидраторы ЭДГ1…ЭДГ2).
В электродегидраторах под воздействием высокой температуры, сильного электрического поля происходит окончательное обезвоживание и нефть с остаточным содержанием воды до 0.5…1 % проходит ступень концевой сепарации при давлении 0.105 МПа в сепараторах АС1…АС3 и самотеком поступает в товарные резервуары РВС3…РВС7.
В сепараторах С1…С3 автоматически регулируется уровень нефти с помощью клапана-регулятора, установленного на выходе газа. Комплект приборов обеспечивает показание уровня по месту, дистанционное показание на щите автоматизированной системы управления (АСУ ТП), находящимся в центральной операторной.
Контроль и регулирование параметров ЭД1…ЭД2, которое осуществляется со щита АСУ ТП в центральной операторной, обеспечивает общее измерение расхода нефти, регулирование давления, измерении давления и регулирование расхода воды, отключение трансформаторов при понижении уровня нефти, также предусмотрена автоматическая защита аппаратов в случае отклонения заданных параметров от предельно-допустимых значений.
В случае поступления с электродегидраторов некондиционной нефти, т.е. содержание воды в нефти превышает 1…0.5 %, возможно поступление некондиции в резервуар РВС7, где нефть проходит через слой воды, который поддерживается постоянно, что способствует отделению оставшейся свободной воды из нефти и нефть с высоты 7 м через воронку самотеком поступает в любой другой резервуар.
1.2 Целевая функция объекта автоматизации
Узел глубокого обезвоживания нефти (УГОН) предназначен для подготовки нефти до товарной кондиции по ГОСТ Р 51858-2002 дегазация, обезвоживание до 0,5%_ой обводненности.
1.3 Алгоритм функционирования
Во время пуска общей системы ЦППН механизмы УГОН должны выполнить следующие действия:
открыть входные задвижки на всех печах, сепараторах, электродегидраторов;
закрыть газовые заслонки для обеспечения набора рабочего давления;
дождавшись набора необходимого давления узлами включить электродегидраторы и обеспечить розжиг горелок в печах;
после установления рабочих значений температуры и давления перейти в нормальный режим работы.
Во время нормальной работы системы необходимо выполнение следующих действий:
управление и контроль параметров процесса;
заблаговременное предупреждение оператора о возможности возникновения аварийных ситуациях;
ПИД - регулирование уровней в электродегидрататорах и концевых сепараторах для поддержания заранее заданных значений.
Во время останова системы механизмы компрессорной должны выполнить следующие действия:
закрыт входные задвижки печей;
открыть выходные газовые заслонки и задвижки;
дождавшись падения давления во всех узлах осуществить отключение электропитания всех электрических узлов;
после обесточивания всех агрегатор закрыть выходные задвижки.
В случае аварийного останова системы механизмы всего узла должны выполнить действия, аналогичные действиям во время останова системы.
2. Система автоматизации УГОН
2.1 DSC - система
Анализ рассматриваемой системы автоматизации позволяет отнести ее к распределенным системам управления (Distributed Control System - DCS), для которых характерно: один достаточно большой технологический объект как сфера контроля, распределенная архитектура системы, наличие небольшого количества аналоговых и дискретных сигналов и регулирование и управление как тип контроля, тогда как SCADA-системы контролируют большое количество небольших однотипных объектов, рассосредоточенных по большой территории, имеют централизованную архитектуру, информационные сигналы в цифровой форме и предназначены в основном для наблюдения за технологическим процессом.
Данная система является подсистемой крупной SCADA-системы организованной не только по всем объектам ЦППН, а также в целом охватывающей все предприятие.
2.2 Место DSC - системы в ИТ предприятия
Рассматриваемая система занимает одно из важных мест в комплексе ИТ-предприятия. Это обуславливается выполняемой системой функцией обеспечения подготовки получаемой с месторождений нефти до товарной кондиции в соответствии с ГОСТ Р 51858-2002. В виду специфики добываемого предприятием продукта, а именно необходимости обеспечения бесперебойности и безопасности процесса добычи и подготовки. Несомненно можно сказать, что применение DSC (как составной части SCADA - системы всего предприятия) является “насущной необходимостью”, так как бесперебойность и безопасность являються одним из основных факторов влияющих на экономический результат деятельности всех предприятий нефтедобывающего комплекса.
2.3 Общие требования к составным частям DSC
По объектам установок подготовки нефти объемы автоматизации и функции АСУ ТП должны позволять осуществить:
измерение расхода, температуры, давления в узлах учета топливного газа на печи ПТБ-10;
измерение расхода, температуры, давления нефти на печи;
2.3.1 Автоматическое регулирование
В системе автоматизации выполняется автоматическое регулирование следующих параметров:
давления в сепараторах промежуточных С1/1…С1/3 с воздействием на выход газа;
уровня жидкости в сепараторах промежуточных С1/1…С1/3, электродегидраторах ЕД1…ЕД2 с воздействием на выход нефти после ЕД1…ЕД2;
уровня жидкости в сепараторах аварийных АС1…АС3 с воздействием на выход нефти;
межфазного уровня (нефть - вода) в электродегидраторах ЕД1…ЕД2 с воздействием на выход воды.
2.3.2 Автоматическое управление
В системе автоматизации выполняется автоматическое управление:
электродегидраторами ЭДГ1…ЭДГ2 (отключение при максимальном, минимальном уровнях в бушингах, максимальном токе, наличие свободного газа, положении дверей ограждения, при максимальном уровне в электродегидраторах, повышении температуры масла в трансформаторах;
закрытие электроприводных задвижек на входе нефти в печи ПТБ-10 по низкому давлению нефти в печь, открытие электроприводных задвижек на трубопроводе аварийного сброса с печей по низкому давлению нефти в печь;
закрытие электроприводных задвижек на трубопроводе топливного газа к горелкам печей по низкому давлению в трубопроводе топливного газа к горелкам печей.
2.3.3 Дистанционное управление
В системе выполняется дистанционное управление:
электроприводными задвижками;
электродегидраторами ЭДГ1…ЭДГ2.
местное управление:
всеми электроприводами.
Дистанционный контроль
давления на входе нефти в печи ПТБ-10;
давления в сепараторах промежуточных С1/1…С1/3;
температуры нефти на входе и выходе с печей ПТБ-10;
уровня жидкости в сепараторах промежуточных С1/1…С1/3;
уровня жидкости в сепараторах аварийных АС1…АС3;
межфазного уровня в электродегидраторах ЕД1…ЕД4;
2.3.4 Местный контроль
В системе осуществляется местный контроль температуры, давления, расхода, уровня в технологических аппаратах и трубопроводах.
2.3.5 Аварийная сигнализация
В системе предусмотрена аварийная сигнализация:
отключения насосных агрегатов с расшифровкой причины аварии;
максимального давления в сепараторах АС1…АС3;
верхнего аварийного уровня в сепараторах промежуточных С1/1…С1/3;
предельных значений давления в сепараторах промежуточных С1/1…С1/3;
предельных значений давления (минимального) на линии подачи топливного газа в печи ПТБ-10;
предельных значений уровня жидкости в сепараторах аварийных АС1…АС3;
предельных значений уровня в электродегидраторах ЕД1…ЕД2;
верхнего аварийного уровня жидкости в электродегидраторах ЕД1…ЕД2;
предельных значений уровня жидкости в сепараторах аварийных АС1…АС3;
загазованности на наружных площадках печей П9,П10.
силы тока;
положения дверей ограждения;
2.3.6 Исполнительная сигнализация
Также в системе предусмотрена исполнительная сигнализация состояния основных технологических задвижек, имеющих дистанционное управление (открыто - закрыто).
Классификация алгоритма контроля и управления, его временные характеристики
Алгоритм контроля и управления является циклическим и начинается со сбора информации о параметрах ТП. Полученная информация обрабатывается путём её сравнения с уставками и заданиями. Далее следует выдача управляющих воздействии на исполнительные механизмы, на этом цикл завершается. В системе предусмотрено 9 контуров ПИД-регулирования, работающих в автоматическом режиме.
Рассматриваемая система, с учетом специфики производства, должна обеспечивать достаточно высокое быстродействие, несмотря на то, что процесс изменения температуры и давления не является слишком быстротечным. Изменение параметров технологического процесса может протекать лавинообразно, что в свою очередь может повлечь за собой аварию. Возникновение аварийной ситуации в свою очередь чревато не только гибелью людей, нанесением экономического ущерба и частичной или полной остановкой процесса подготовки нефти, но и причинением вреда окружающей среде.
Основываясь на выше изложенном имеет смысл принять скорость реагирования на изменения параметров и скорость обновления информации от датчиков порядка не более 1 - 3 с.
3. Аппаратная и программная часть системы автоматизации УГОН
3.1 Средства измерения и контроля технологических параметров
Средства измерения обеспечивают измерение значений технологических параметров и преобразование их в форму, удобную для передачи и дальнейшей обработки в микропроцессорном контроллере. Датчики, применяемые в системе, описаны ниже.
3.1.1 Датчики уровня ультразвуковые Альбатрос ДУУ4-03-ТВ
Предназначены для измерения уровня различных жидких продуктов (нефти и нефтепродуктов, сжиженных газов) и уровней раздела сред многофазных жидкостей (нефть - эмульсия - подтоварная вода и т.п.), определяемых положением поплавков датчика, скользящих по чувствительному элементу датчика, а также измерения температуры и давления контролируемой среды.
Датчики могут применяться для измерения уровня растворителей, кислот, щелочей и других агрессивных сред.
Стойкость датчиков к агрессивным средам ограничена применяемыми материалами, контактирующими с контролируемой средой: нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, 1,4435, фторопласт-4.
Данный датчик имеет 2 поплавка и одновременно обеспечивает измерение уровня жидкости и уровня раздела фаз (либо уровня раздела фаз и уровня раздела фаз).
Условия эксплуатации и степень защиты датчиков:
рабочая температура внешней cреды от минус 45 до +75°C;
влажность воздуха 100 % при 35 °C (категория 5 исполнения ОМ);
пределы изменения атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа;
тип атмосферы III, IV (морская и приморско-промышленная).
Максимальная длина чувствительного элемента датчиков для датчиков равна 4 м.
3.1.2 Датчики уровня ультразвуковые Альбатрос ДУУ4-01-ТВ
Предназначены для измерения уровня различных жидких продуктов (нефти и нефтепродуктов, сжиженных газов) и уровней раздела сред многофазных жидкостей (нефть - эмульсия - подтоварная вода и т.п.), определяемых положением поплавков датчика, скользящих по чувствительному элементу датчика, а также измерения температуры и давления контролируемой среды. Датчики могут применяться для измерения уровня растворителей, кислот, щелочей и других агрессивных сред. Стойкость датчиков к агрессивным средам ограничена применяемыми материалами, контактирующими с контролируемой средой: нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, 1.4435, фторопласт-4.
Условия эксплуатации и степень защиты датчиков:
рабочая температура внешней cреды от минус 45 до +75°C;
влажность воздуха 100 % при 35 °C (категория 5 исполнения ОМ);
пределы изменения атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа;
тип атмосферы III, IV (морская и приморско-промышленная).
Максимальная длина чувствительного элемента датчиков для датчиков равна 4 м.
3.1.3 Сигнализатор СТМ-10
Предназначены для автоматического непрерывного контроля до взрывоопасных концентраций воздушных многокомпонентных смесей горючих газов и паров.
Принцип работы - термохимический.
Режим работы - непрерывный.
Датчики сигнализаторов СТМ-10 выполнены во взрывобезопасном исполнении с маркировкой по взрывозащите 1ЕxdIICT4.
Технические характеристики:
диапазон измерения по метану: 0 - 50 %;
диапазон сигнальных концентраций: 5 - 50 %;
стандартная установка порогов: пороги регулируемые;
основная абсолютная погрешность, % не более: по метану
- для измерения: ± 5;
- для срабатывания сигнализации: ± 1;
температура окружающей среды, ° С: 0 до +50
- для блока питания и сигнализации: -45 до +50;
- для датчика: -60 до +50;
- для блока датчика: 0 до +50;
время срабатывания сигнализации не более 10 c.;
первый предел равен 20% НКПР;
первый предел равен 50% НКПР.
Сигнализаторы имеют световую сигнализацию по каждому каналу при достижении пороговых концентраций газов или неисправности датчика.
3.1.4 Расходомер Метран-350
Предназначены 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.
Принцип работы - метод переменного перепада давления с использованием осредняющих напорных трубок.
Основные преимущества:
простая установка в трубопровод через одно отверстие;
установка в трубопровод без остановки процесса (социальная 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 по средствам интеллектуального протокола HART и Modbus;
простота перенастройки динамического диапазона, высокая надежность, отсутствие движущихся частей;
Основные технические характеристики, условия эксплуатации и степень защиты датчиков;
измеряемые среды: газ, пар, жидкость;
параметры измеряемой среды:
температура -40…400 С - интегральный монтаж;
избыточное давление в трубопроводе 25 МПа;
пределы измеряемого расхода рассчитываются для конкретного применения;
пределы основной допускаемой относительной погрешности измерений массового (объемного) расхода до ± 1%;
самодиагностика;
взрывозащищенное исполнение;
средний срок службы - 10 лет;
межпроверочный интервал - 2 года;
внесен в Госреестр средств измерений под №25407-04.
3.1.5 Волноводный уровнемер МЕТРАН 3302
Волноводный уровнемеры серии 3300 - это новые интеллектуальные проборы, построенные на основе волноводной технологии и обеспечивающие надежные измерения уровня жидкостей и взвесей в сложных условиях эксплуатации.
Принцип работы - технология рефлектометрии с временным разрешением.
Основные преимущества:
точность измерений не зависит от диэлектрической проницаемости, плотности, температуры, давления и pH;
надежное измерение сыпучих веществ (гранулы, порошки);
простота установки;
возможность одновременного измерения уровня внешней поверхности и поверхности раздела двух жидкостей;
надежность измерений в условиях высокой турбулентности или вибрации;
различные типы зондов позволяют применять датчик в резервуарах с внутренними конструкциями, турбулентностью, пеной или для сред, которые образуют пенку на зонде.
Основные технические характеристики, условия эксплуатации и степень защиты датчиков:
давление процесса: от -0,1 до 4,0 МПа;
температура процесса: от -40 до 150 С;
температура окружающей среды: от -40 до 85 С, от -20 до 85 С (для датчиков с ЖКИ);
относительная влажность: до 100%;
диапазон измерений: от 0,1 м. до 23,5 м. (зависит от типа зонда);
погрешность измерений уровня: ± 5мм. для зондов ? 5 м.; ± 0,1 % от измеряемого расстояния для зондов > 5 м.;
обновление показаний: 1 раз в секунду;
влияние температуры окружающей среды: мене 0,01 % от измеряемого расстояния на 1 С; степень защиты от воздействия пыли и воды: IP66;
маркировка взрывозащиты: 0ExiallCT4, 1Exd[ia]IICT6;
3.1.6 Малогабаритный датчик давления Метран-55 ДМП 331
Малогабаритный датчик давления Метран-55 предназначен для работы в различных отраслях промышленности, системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование давления. Метран-55- ДМП 331- универсальный датчик давления для различных отраслей промышленности, пропорционально преобразующий абсолютное или избыточное давление рабочей среды в электрический сигнал.
Основные преимущества:
прочная и надежная конструкция для тяжелых условий эксплуатации;
корпус датчика изготовлен из нержавеющей стали;
различные варианты электрических и механических соединений;
коррозионностойкий металлический корпус для полевых условий;
специальная конструкция с торцевой мембраной.
Основные технические характеристики, условия эксплуатации и степень защиты датчиков:
Измеряемые среды: жидкость, пар, газ;
Диапазон измеряемых давлений:
минимальный:
0…4 кПа (избыточное);
0...10 кПа (абсолютное);
максимальный:
0…4 МПа;
Предел допускаемой основной погрешности: ± 0,25%, ± 0,35%, ± 0,5%.
Выходной сигнал: 4-20, 0-20 мА, 0-10, 0-5, 0-1, 1-6 В;
Температура измеряемой среды: от -40 до 125 С;
Температура окружающей среды: от 0 до 50 С; от 0 до 70 С;
- дополнительно:
от -20 до 50 С;
от -40 до 70 С;
Исполнение по ГОСТ 12997:
обыкновенное,
взрывозащищенное (ExiallCT4)
Внесен в Госреестр средств измерений, сертификат №18375-03.
Обоснуем выбор датчика. Сравним характеристики датчиков давления JUMO dTRANS p33 404753 и МЕТРАН-55 ДМП 331 табличным способом (таблица 3.1).
Таблица 3.1 Сравнительный анализ МЕТРАН-55 ДМП 331 и JUMO dTRANS p33 404753
Параметр |
МЕТРАН-55 ДМП 331 |
JUMO dTRANS p33 404753 |
|
Точность |
± 0,25%, ± 0,35%, ± 0,5% |
± 0,5% |
|
Диапазон измерений: - минимальный - максимальный |
0 кПа - 10 кПа 0 - 4 Мпа |
0 - 25 кПа 25 кПа - 60 МПа |
|
Выходной сигнал |
4-20, 0-20 мА; 0-10, 0-5, 0-1, 1-6 В; |
4-20 мА; |
|
Температура измеряемой среды |
-40 до 125 С |
-40 до +200 С |
|
Температура окружающей среды |
-40 до 70 С |
-40 до 85 С |
|
Внесен в Госреестр средств измерений |
Сертификат №18375-03 |
- |
В результате проведенного сравнительного анализа выбран датчик МЕТРАН-55 ДМП 331. Причиной выбора является его более высокая точность, широкий диапазон выходных сигналов, его малые габариты (что существенно упрощает установку) и наличие сертификата о внесении его Государственный реестр средств измерений.
3.1.7 Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСМУ Метран-274, ТХАУ Метран-271
Преобразователи для измерения температуры нейтральных и агрессивных сред, по отношению к которым материал защитной арматуры является коррозионостойким.
Чувствительный элемент первичного преобразователя и встроенный в головку датчика измерительный преобразователь преобразуют измеряемую температуру в унифицированный выходной сигнал постоянного тока, что дает возможность построения АСУТП без применения дополнительных нормирующих преобразователей.
Основные преимущества:
внесены в Госреестр средств измерений под №21968-01, сертификат №10993;
свидетельство о взрывозащищенности электрооборудования. №01.120 - Метран-270-Exd, №01.121 - Метран-270-Exia.
Основные технические характеристики, условия эксплуатации и степень защиты датчиков:
измеряемые среды: горючие жидкость с воздухом ,взрывоопасные пары, взрывоопасных смесей газ;
диапазон измеряемых температур: 0-100 С (274), 0-800 С (271).
выходной сигнал: 4-20, 0-5 мА;
предел допускаемой основной погрешности: ± 0,25%, ± 0,5% (для 274), ± 0,5%, ± 1,0% (для 271);
зависимость выходного сигнала от температуры: линейная;
Проведем сравнительный анализ для обоснования выбора термопреобразователей табличным способом. Сравним характеристики термопреобразователей JUMO VIBRO и Метран-274(271) табличным способом (таблица 3.2).
Таблица 3.2 Сравнительный анализ МЕТРАН-274 (271) и JUMO VIBRO
Параметр |
МЕТРАН-274 (271) |
JUMO VIBRO |
|
Точность |
± 0,25%, ± 0,35%, ± 0,5% |
± 0,5%, ± 0,35% |
|
Диапазон измеряемых температур среды: |
0-100 С (274) 0-800 С (271) |
-50 до +400 С |
|
Выходной сигнал |
4-20, 0-5 мА; |
4-20 мА; |
|
Температура окружающей среды |
-40 до 70 С |
-40 до 85 С |
|
Внесен в Госреестр средств измерений |
Сертификат №18375-03 |
- |
Как видно из таблицы основными преимуществами термопребразователей МЕТРАН является более широкий диапазон выходного сигнала, более высокая точность измерений и наличие сертификата о внесении его Государственный реестр средств измерений.
3.1.8 Датчики измерения постоянного и переменного тока ДИТ-750
Датчики ДИТ и ДТХ являются малогабаритными приборами, предназначенными для бесконтактного измерения постоянных, переменных и импульсных токов.
Датчики состоят из корпуса, в котором закреплены магнитопровод с компенсационной обмоткой и электронная схема обработки сигнала.
Составным элементом является специальный датчик Холла, изготовленный из антимонида индия, который находится в зазоре магнитопровода и работает как «0» - индикатор.
Основные технические характеристики, условия эксплуатации и степень защиты датчиков:
диапазон измеряемых токов, А: 0...750;
допустимая перегрузка по измеряемому току, разы: 1,5;
диапазон рабочих температур: -40...+70 C;
основная приведенная погрешность, не более, %: 0,7;
нелинейность выходной характеристики, не более: 0,1 %;
выходной сигнал при номинальном измеряемом токе: 7,5 В;
полоса пропускания, Гц: 1-50000;
источник питания, В: +/-15 (+/-5%);
3.1.9 Датчик измерения постоянного и переменного напряжения ДНХ
Предназначен для измерения напряжения постоянного тока и переменного тока промышленной частоты.
Датчик может быть использован в различных цепях телеметрии.
Состоит из корпуса, печатной платы, на которой закреплен кольцевой магнитопровод.
В зазоре магнитопровода находится специальный датчик Холла, который выдает сигнал, пропорциональный магнитной индукции.
Основные технические характеристики, условия эксплуатации и степень защиты датчиков:
диапазон измеряемых напряжений, В: 50...600;
основная приведенная погрешность, не более, %: 1;
дополнительная погрешность при измерении в рабочем диапазоне температур, не более, %: 2;
нелинейность выходной характеристики, не более, %: 0,1;
пробивное напряжение между измеряемой и измерительной цепями, не менее, кВ: 3;
напряжение питания, В: +/-15 В (+/- 5%);
ток потребления по цепи питания, не более, мА: 60;
диапазон рабочих температур,°С: -40...+80;
3.1.10 Блок управления AUMA MATIC
Блок управления осуществляет непрерывный контроль состояния привода и обеспечивает его работоспособность посредством следующих функций:
автоматической коррекции фаз (в случае неправильного подсоединения питания);
сохранения работоспособности привода в случае обрыва одной из фаз (3-фазное питание);
отключения электродвигателя в случае превышения допустимой температуры обмоток и автоматическое восстановление питания электродвигателя после необходимого охлаждения;
отключения электродвигателя в случае превышения допустимого крутящего момента до достижения конечных положений.
Блок управления может быть смонтирован непосредственно на привод, а также существует вариант разнесенного исполнения:
блок управления оборудуется кронштейном настенного крепления и устанавливается на расстоянии до 100 метров от привода
Блок AUMA MATIC делает возможным уменьшение затрат и облегчает проектирование, установку, настройку и использование привода.
Свойства:
полное управление мотором;
отслеживание фазы для предотвращения неправильного направления вращения (для неполноповоротных приводов с 3-фазным мотором переменного тока);
отсутствие недопустимого времени задержки (<50 мс);
возможно прямое управление через PLC;
соединение field bus: PROFIBUS-DP, PROFIBUS-FMS, INTERBUS-S или MODBUS-RTU (опции);
электрическое соединение через штепсельный разъем AUMA;
простота установки на арматуру посредством штепсельного разъема (возможна переустановка под углами 4 х 90°);
встроенные средства местного управления (возможна переустановка под углами 4 х 90°);
запираемый ключ-селектор МЕСТНОЕ / ВЫКЛ / ДИСТАНЦИОННОЕ;
может быть закреплен на стене легко устанавливается на уже действующую арматуру).
3.2 Кабельные трассы
Контрольные кабели используются для передачи маломощных сигналов управления в различных электротехнических устройствах. Кабели рассчитаны на переменное напряжение до 660 В частотой до 100 Гц и постоянное напряжение до 1000 В. Жилы кабелей изготовляют из меди (сечение от 0,75 до 6 мм2) и алюминия (сечение от 2,5 до10 мм2).
Изоляция контрольных кабелей (К) изготавливается из резины (обозначение в марке - Р), поливинилхлоридного пластиката (В), полиэтилена (П), фторопласта (Ф), в некоторых случаях - из кабельной пропитанной бумаги.
Кабели могут иметь оболочки из резины или пластмассы, свинца, алюминия. Для защиты от внешних электрических полей контрольные кабели могут иметь экран (Э). В зависимости от условий прокладки контрольные кабели могут иметь броневые (Б) и защитные покровы.
Технические характеристики:
токопроводящая жила - медная однопроволочная (сечение 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 или 6,0 мм2);
изоляция жилы поливинилхлоридный пластикат (ПВХ);
сердечник изолированные жилы скручены в сердечник количество жил: 4; 5; 7; 10; 14, 19, 27 или 37 шт.;
обмотка пластмассовая или бумажная лента;
оболочка ПВХ пластикат.
температурный режим, температура эксплуатации, oС: -50 ...+50;
относительная влажность воздуха до 98 % при температуре 35oС.
электрические параметры (пересчитаны на 1 км длины и температуру 20oС):
электрическое сопротивление постоянному току токопроводящей жилы соответствует ГОСТ 22483, МЭК 228;
электрическое сопротивление изоляции жил кабеля КВВГ:
сечение жилы 0,75 1,5 мм2 - не менее 10 МОм;
сечение жилы 2,5 4,0 мм2 - не менее 9 МОм;
сечение жилы 6,0 мм2 - не менее 6 МОм.
Минимальный радиус изгиба, не менее 6 наружных диаметров кабеля
Усилие натяжения кабеля при прокладке и монтаже не должно создавать в токопроводящих жилах растягивающее напряжение более 39,2 МПа.
Прокладывается в помещениях, каналах, туннелях, в условиях агрессивной среды, при отсутствии механических воздействий на кабель. Кабель соответствует ГОСТ 1508, ГОСТ 26411.
3.3 Выбор контроллера, модулей ввода / вывода, шасси, блока питания
3.3.1 Выбор контроллера
Современный рынок контроллеров и программно-технических комплексов весьма разнообразен. Выбор наиболее приемлемого варианта автоматизации представляет собой многокритериальную задачу, решением которой является компромисс между стоимостью, техническим уровнем, надежностью, комфортностью, затратами на сервисное обслуживание, полнотой программного обеспечения и многим другим.
Поэтому важно выделить основные характеристики и свойства комплексов контроллеров и ПТК, на основании которых можно сделать выбор при построении систем управления.
В качестве таких характеристик можно выделить пять обобщенных показателей:
характеристика процессора;
характеристика каналов ввода/вывода, поддерживаемых контроллерами;
коммуникационные возможности;
условия эксплуатации;
программное обеспечение [16].
Существенным критерием отбора является область применения рассматриваемых технических средств - автоматизация технологических процессов добычи, подготовки, транспорта, хранения и переработки нефти и газа. Специфика таких объектов хорошо известна, и далеко не любые комплексы контроллеров могут быть при этом использованы.
В настоящее время среди средств автоматизации имеется большой выбор программируемых логических контроллеров (ПЛК), как зарубежного, так и отечественного производства. Отечественные контроллеры это: контроллеры серии ЭК-2000 (фирмы ЭМИКОН), Сателлит (ВИРА Реалтайм), Decont-182 (фирма ДЕП) и т.д. имеют более низкую цену в сравнении с зарубежными аналогами. Выбор контроллеров отечественного производства облегчает доставку, обслуживание и гарантийную поддержку. Среди зарубежных наиболее популярными являются контроллеры таких фирм как: Мotorolla, PLC-Direct, Allen Bradley, Siemens и т.д. Они имеют более высокую цену, это обуславливается затратами на транспортировку. При этом они превосходят контроллеры российского производства по надёжности, быстродействию и другим параметрам.
Сравним несколько контроллеров разных фирм-производителей, данные сведем в таблицу 3.3.
Во многих областях промышленности остановка производственного процесса связана с большими материальными потерями, поэтому к надежности функционирования их систем управления предъявляются повышенные требования. Для автоматизации таких производств могут использоваться только резервированные контроллеры.
Таблица 3.3 Сравнительная таблица контроллеров
Параметр |
Simatic S7-400Н |
SLC-500 |
Сателлит |
MOSCAD-RTU |
|
Фирма и страна изготовитель |
Siemens Германия |
Allen Bradley, США |
ВИРА Реалтайм, Россия |
Motorolla, США |
|
Конструкция контроллера |
модульная |
модульная |
модульная |
модульная |
|
Разрядность процессора |
32 |
32 |
16 |
32 |
|
Обьем памяти ОЗУ |
72Кб-64Мб |
1Кб-24Кб |
128Кб-256Кб |
256Кб-1,2Мб |
|
Время выполнения цикла |
0,1-0,2мс |
1,5 мс |
0,2мс |
0,2мс |
|
Максимальная скорость передачи данных, бод |
38.4 Кбод по RS-485 |
до 230,4 К (по DH+) |
до 19200 Бод по RS-232 |
до 19200 Бод по RS-485 |
|
Дискретный I/O макс. |
131072 / 131072 |
256/960 |
256/960 |
4020 / 2144 |
|
Аналоговый I/O макс. |
8192 / 8192 |
- |
128/128 |
576 / 576 |
|
Горячее резервирование контроллера/линии связи |
+/+ |
-/- |
-/- |
+/+ |
|
Напряжение питания, В |
+24 |
+24 ~120В |
+12, +24 ~220В |
+24 |
|
Интерфейс (RS-485 / RS-422 / RS-232) |
RS-232, RS-485, Profibus |
RS-232, RS-485, Ethernet |
RS-485, RS-232, СИРИУС (ТМ120.х), Modbus, HDLC |
RS-232 по протоколу Modbus |
|
Цена, руб., минимум |
75000 |
150000 |
50000 |
90000 |
Среди большого разнообразия контроллеров по соотношению цена-качество, быстродействие, надежность и сервисное обслуживание был выбран контроллер Simatic S7-400Н фирмы Siemens.
Simatic S7-400Н имеет дублированную структуру и обеспечивает высокую надежность функционирования систем автоматизации, построенных на его основе. Он способен продолжать работу при наличии одного или нескольких отказов в различных частях системы. Благодаря этому программируемый контроллер Simatic S7-400Н может применяться для автоматизации:
процессов с высокими затратами на перезапуск системы в результате отказа контроллера;
процессов с высокой стоимостью простоя;
процессов, в которых используются дорогостоящие материалы;
необслуживаемых процессов;
процессов с ограниченным количеством обслуживающего персонала.
При построении отказоустойчивой системы используется принцип горячего резервирования - автоматическое отключение отказавшего модуля и включение исправного.
Централизованная конфигурация подразумевает, что центральный контроллер и стойки расширения размещены в одном помещении или одном шкафу управления. С помощью интерфейсного модуля к базовой стойке можно подключить до четырех стоек расширения.
В децентрализованной конфигурации в качестве устройств расширения можно использовать стойки Simatic S7 (расстояние последней стойки расширения от центрального контроллера до 100м) и Simatic S5 (до 600м).
В децентрализованных системах с интенсивным обменом информацией в качестве устройств расширения рекомендуется использовать системы ET 200, подключенные к центральному контроллеру по сети Profibus-DP (до 125 устройств). При использовании волоконно-оптической связи расстояние между центральным контроллером и последним устройством может достигать 23 км.
Расстояние между соседними узлами MPI сети - до 50м без повторителей, до 1100м - с двумя повторителями, до 9100м - с 10 повторителями, до 23 км - при волоконно-оптической линии.
Для увеличения расстояний между узлами сети и подключения устройств расширения ввода/вывода используются соединители и повторители RS-485.
3.3.2 Выбор конфигурации контроллера
Основным принципом построения программируемого контроллера S7-400H является принцип горячего резервирования с поддержкой безударного автоматического переключение на резервный базовый блок в случае отказа ведущего базового блока. В соответствии с этим принципом при отсутствии отказов оба базовых блока находятся в активном состоянии и синхронно выполняют одну и ту же программу. В случае возникновения отказа все функции управления принимает на себя исправный базовый блок контроллера.
Основные компоненты Simatic S7-400Н:
модули блоков питания (PS) - 120/230В переменного тока, 24В постоянного тока;
модули центральных процессоров (CPU). Некоторые из них имеют встроенный интерфейс. В стойке центрального контроллера можно разместить несколько модулей CPU;
модули ввода/вывода (сигнальные модули SM);
коммуникационные процессоры (CP) для организации различных вариантов связи;
интерфейсные модули (IM) для соединения CPU со стойками расширения;
функциональные модули (FM) для специализированных задач управления.
Все центральные функции управления резервируются.
Система ввода-вывода может иметь стандартную (одностороннюю) или переключаемую конфигурацию, обеспечивающую повышенную надежность функционирования системы автоматизации.
Центральный процессор CPU 414-4H предназначен для использования в системах автоматизации SIMATIC S7-400H.
CPU 414-4H характеризуется следующими показателями:
бысокопроизводительный процессор: время выполнения двоичных операций не превышает 0.06 мкс;
быстродействующее RAM для выполнения секций программы пользователя объемом 1.4 Мбайт (по 700 Кбайт для программ и данных);
гибкое расширение: до 65536 дискретных или до 4096 аналоговых входов-выходов.
Модули ввода дискретных сигналов предназначены для подключения к контроллеру необходимого набора датчиков дискретного действия. Модули выполняют преобразование входных дискретных сигналов контроллера в его внутренние логические сигналы, используемые центральным процессором в процессе выполнения программы. Поскольку на УГОН 64 сигналов дискретного входа, то необходимо 3 модуля 6ES7 421-1BL01 (учтен 15-процентный резерв).
Модули вывода дискретных сигналов формируют выходные дискретные сигналы для управления исполнительными устройствами. Модули способны управлять задвижками, магнитными пускателями, сигнальными лампами и т.д. Модули обеспечивают преобразование внутренних логических сигналов контроллера в его выходные дискретные сигналы с требуемыми электрическими и временными параметрами
Поскольку на УГОН 12 сигналов дискретного выхода, то необходим 1 модуль 6ES7 422-1BL00.
Модули ввода аналоговых сигналов выполняют аналого-цифровое преобразование входных аналоговых сигналов контроллера и формируют цифровые значения мгновенных значений аналоговых величин.
К модулям могут подключаться датчики с унифицированными сигналами напряжения и силы тока, термопары, датчики сопротивления и термометры сопротивления. Для обработки всех аналоговых входных сигналов необходимо три модуля 6ES7 431-00HH00.
Необходимо выбрать интеллектуальный модуль счета для решения простых счетных задач. Модуль разгружает центральный процессор от:
обработки сигналов двух инкрементальных датчиков позиционирования, подключенных к его счетным входам;
обработки дискретных сигналов (фотоэлектронных барьеров и т.д.), поступающих на его дискретные входы;
выполнения функций сравнения и формирование сигналов управления, выводимых через встроенные дискретные выходы;
Обеспечивается поддержка следующих опций и функций:
2-канальный реверсивный 32-разрядный счетчик;
частота следования импульсов до 500 кГц (для датчиков с RS422);
числовой диапазон от 0 до 32 бит или ±31 бит;
однократное или периодическое выполнение циклов счета.
работа с 24- или 5В (RS 422) инкрементальными датчиками;
аппаратное (через дискретные входы) или программное управление работой счетчика;
сравнение содержимого счетчика с двумя заданными величинами;
формирование прерываний при прохождении через ноль, переполнении или выхода за граничные значения (выбирается);
формирование выходных дискретных сигналов =24В по результату операции сравнения: задаваемая длительность импульса по запуску от компаратора или потенциальный сигнал управляемый сигналами компаратора.
Блоки питания для систем автоматизации SIMATIC S7-400 характеризуются входным напряжением постоянного или переменного тока, выходное напряжение 5 В и 24 В. Выходной ток 4 A, 10 A или 20 A. Стабилизированные блоки питания формируют выходные напряжения 5 В и 24 В, необходимые для работы систем автоматизации SIMATIC S7-400. Питание к модулям подается через внутреннюю шину контроллера.
В зависимости от типа блока питания его входное напряжение может составлять ~85 … 264 В или 19.2 … 300 В. Характеристика выбранного блока питания 6ES7 405-0RA01 представлена в таблице Е.5 приложения Е.
Монтажные стойки являются конструктивной основой контроллеров SIMATIC S7-400 и выполняют следующие функции:
обеспечивают возможность установки всех модулей контроллера;
обеспечивают питание всех модулей;
объединяют отдельные модули в единую систему через систему встроенных шин.
Все стойки допускают настенный монтаж и могут устанавливаться в шкафы управления. Поскольку необходимо разместить на стойке 14 модулей ввода-вывода, процессор, блок питания, интерфейсный модуль, модуль счета, то выберем универсальную монтажную стойку UR1. Она используется для размещения модулей базовых блоков и стоек расширения. Позволяет размещать до 20 модулей.
Рисунок 3.3 Стойка расширения
Для соединения двух центральных процессоров программируемого контроллера S7-400H/FH необходим интерфейсный модуль. Интерфейсный модуль 6ES7 960-1AA04 характеризуется следующими параметрами: потребляемая мощность 1.1 мВт, масса около 65 г, потребляемый ток от ЦПУ 210 мA.
Исходя из вышеизложенного, конфигурация контроллера выглядит следующим образом:
монтажная стойка UR1;
интерфейсный модуль 6ES7 960-1AA04;
блок питания 6ES7 405-0RA01;
2-канальный интеллектуальный модуль скоростного счета;
центральный процессор CPU 414-4H;
3 модуля дискретного ввода 6ES7 421-1BL01;
1 модуль дискретного выхода 6ES7 422-1BL00;
3 модуля аналогового входа 6ES7 431-0HH00.
3.3.3 Расчет потребляемой мощности контроллера
Расчет потребляемой мощности контроллера необходим для правильного выбора блока питания. Мощность рассчитывается по формуле
, (3.1)
где Рпотрi - потребляемая мощность каждого модуля контроллера.
Учитывая, что
центральный процессор CPU 414-4H - 4,5 Вт;
модуль дискретного ввода 6ES7 421-1BL01 - 6 Вт;
модуль дискретного выхода 6ES7 422-1BL00 - 4 Вт;
модуль аналогового входа 6ES7 431-0HH00 - 2 Вт;
2-канальный интеллектуальный модуль скоростного счета - 1 Вт.
(Вт).
Таким образом блок питания необходимо выбрать из расчета потребляемой мощности 33,5 Вт.
3.4 Разработка программного обеспечения системы автоматизации
3.4.1 Уровень оператора
Верхний уровень - уровень АРМ оператора, включающий:
- компьютер-сервер баз данных;
- операторные станции на базе ПЭВМ с процессором Pentium IV с одним или двумя 21" мониторами и клавиатурой;
- печатающие устройства и звуковую сигнализацию.
Уровень АРМ оператора - комплекс программно-технических средств управления технологическим процессом, разработанный на основе SCADA-систем промышленной автоматизации. Верхний уровень системы автоматизации обеспечивает:
? прием информации о состоянии объекта;
? мониторинг технологического процесса и получение графиков измеряемых технологических параметров;
? оперативное управление технологическим процессом;
? архивацию событий нижнего уровня, действий оператора и команд из диспетчерских пунктов;
? формирование базы данных;
? настройку, программирование, конфигурирование контроллера СА, редактирование экранных форм (с АРМ инженера) [15].
На принтер АРМ оператора выводится информация:
таблицы, отображаемые на видеомониторе;
периодические отчеты о работе ПСП;
перечни аварийных ситуаций за сутки, неделю, месяц;
перечни неисправностей с указанием времени их возникновения;
иная информация, формируемая АРМ оператора.
Для улучшения ремонтопригодности и минимизации ремонта система имеет модульную конструкцию и обеспечивает взаимозаменяемость однотипных модулей без дополнительной настройки.
3.4.2 Обоснование выбора SCADA-пакета
При.выборе.SCADA - пакета полагаются на такие критерии как: технические характеристики, стоимостные характеристики, эксплуатационные характеристики. К техническим характеристикам относятся:
- спектр поддерживаемого оборудования;
- поддерживаемые программно-аппаратные платформы;
- средства сетевой поддержки;
- встроенные командные языки;
- поддержка базы данных;
- графические возможности.
При рассмотрении стоимости .характеристик рассматривают обычно стоимость программно-аппаратной платформы, стоимость системы, стоимость сопровождения. При рассмотрении эксплуатационных характеристик обращают внимание на удобство интерфейса, полноту инструкций, качество документации, уровень русификации (не обязательно), поддержку со.стороны создателей, количество инсталляций, дилерскую сеть, условия обновления.
Приведем обзор некоторых SCADA-систем.
RSView Supervisory Edition - это один из двух компонентов линии продуктов RSView Enterprise Series, ликвидирующей зазор между системами уровня отдельных машин и руководящего уровня и обеспечивающей пользователей более эффективным, продуктивным и экономичным решением на всех уровнях предприятия. RSView Supervisory Edition. (SE) представляет собой человеко-машинный интерфейс. (HMI) для приложений по управлению и оперативному контролю на руководящем уровне, требующем распределенной и масштабируемой архитектуры. Этот продукт имеет распределенную и масштабируемую архитектуру, поддерживающую приложения с распределенными серверами/многопользовательские приложения, что дает вам максимальный контроль над информацией, где бы она ни понадобилась. Эта хорошо масштабируемая архитектура может использоваться как для приложения с отдельным автономным сервером/одним пользователем, так и для многих пользователей, взаимодействующих с многими серверами. Supervisory Edition.включает серверы и клиентов исполняющей системы, что позволяет разрабатывать и использовать многосерверные/многоклиентские приложения. Такие приложения разрабатываются с помощью средства разработки RSView Studio [19].
Основные преимущества пакета Master SCADA:
единая среда разработки АСУ ТП;
раздельное конфигурирование структуры АСУ ТП и логической структуры объекта;
открытость и следование стандартам;
интуитивная легкость освоения;
мощная трехмерная графика и мультимедиа;
неограниченная гибкость вычислительных возможностей;
объектный подход;
демоверсия и учебник.
MetsoDNA - динамическая сеть приложений. Пакет применяет концепцию открытых технологий в распределённых системах управления (РСУ) [19]. DNA объединяет в единую сеть всю деятельность по автоматизации и информационному обеспечению от эксплуатационного участка до офиса. В данной сети в тесном взаимодействии работают приложения, основанные на разных алгоритмах, что позволяет осуществлять гибкую политику.
Основными особенностями является:
сеть информационных ресурсов;
новый интерфейс оператора;
полный контроль периодических процессов;
открытость архитектуры;
наличие встроенных систем автоматизации;
масштабность системы.
Данная система построена как совокупность функций, которые в свою очередь состоят из подзадач. Особенность функций заключается в.том, .что они могут быть как распределены по всей сети, так и сконцентрированы.в.одном узле. Прямая связь между функциями обеспечивается без отдельных модулей связи.
TraceMode фирмы AdAstra Research Group - крупнейший российский производитель программ реального времени для управления промышленным .производством. Компания основана в 1992 году и первоначально специализировалась на производстве средств человеко-машинного интерфейса (SCADA/HMI). Основной продукт компании - SCADA/HMI-система TRACE MODE®.
Trace Mode 6 - интегрированная система, позволяющая решать задачи автоматизации технологических процессов (АСУТП) и управления производством.
Основные достоинства:
интеграция АСУ ТП и АСУП;
широкий спектр поддерживаемого оборудования;
русскоязычный интерфейс;
единая база данных распределенного проекта;
механизм автопостроения;
встроенная система горячего резервирования;
собственный генератор отчетов;
5 языков программирования;
фотореалистичная графика
SCADA/HMI.система TRACE MODE 6 поддерживает практически любые форматы данных, в этом она стала более похожа на универсальную среду визуального программирования [21]. Помимо привычных форматов хранения дискретных сигналов и значений с плавающей точкой, в этой версии SCADA реализована поддержка строк, переменных двойной точности. (double float, hex32), а также меток времени (как самостоятельных каналов). Формат отображения значений каналов на мнемосхемах теперь можно указывать в нотации функции printf языка Си, хорошо знакомой всем программистам.
Графика SCADA уровня TRACE MODE 6 не только эстетична, но и функциональна: любой графический элемент может менять свои свойства, размеры и положение на экране в реальном времени в зависимости от параметров, а также служить кнопкой.
В целом технология проектирования систем автоматизации на основе различных SCADA-систем очень схожа и состоит в следующем:
- разработка архитектуры системы автоматизации в целом;
- решение вопросов, связанных с возможной поддержкой распределенной структуры, необходимостью введения узлов с «горячим резервированием»;
- создание прикладной системы управления для каждого узла;
- приведение параметров прикладной системы в соответствие с информацией, которой обмениваются устройства нижнего уровня;
- отладка созданной прикладной программы в режиме эмуляции и в реальном режиме.
Для разработки системы автоматизации ПСП выбран интегрированный инструментальный пакет Trace Mode 6 российской компании Adastra, потому что:
...Подобные документы
Система автоматизации установки предварительной очистки нефти: структура и взаимодействие элементов, предъявляемые требования, обоснование выбора датчиков и контроллерного средства. Проектирование системы управления установки, расчет надежности.
дипломная работа [480,3 K], добавлен 29.09.2013Leica GeoMoS - многоцелевое программное обеспечение автоматического мониторинга, особенности применения комплекса и его функциональные возможности. Подключение датчиков, основные настройки. Порядок подготовки программы к измерению и выполнение работы.
лабораторная работа [1,7 M], добавлен 29.10.2015Характеристика и постановки задачи автоматизации НПС "Сосьва". Выбор программно-аппаратных средств. Проектирование верхнего уровня. Оценка экономической эффективности системы. Организация рабочего места оператора. Чрезвычайные ситуации на производстве.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 29.09.2013История алмазодобывающей промышленности Анголы. Технология ведения горных работ. Расчет гидротранспортной установки и выбор землесоса. Система управления насосом с преобразователем частоты. Системы автоматического регулирования с фаззи-регуляторами.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 08.09.2014Основные понятия и определения теории автоматического регулирования. Датчики линейного и углового перемещения. Измерение физико-химических свойств нефти и пластовых вод. Электромагнитные реле постоянного и переменного тока. Интерфейсы передачи данных.
учебное пособие [2,4 M], добавлен 03.09.2015Характеристика установки подготовки нефти ЦПС Самотлорского месторождения. Блочная структура технологической схемы печи ПТБ-10А. Выбор датчиков давления и термопреобразователей. Конфигурация контроллера SIMATIC S7-300. Обоснование выбора SCADA-системы.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 29.09.2013Геодезическая система отсчета WGS-84, ее исходное определение и реализация. Топографические карты СК-63, их отличия. Единая государственная система геодезических координат 1995 г. Процедура обеспечения требуемого автоматического преобразования координат.
реферат [23,2 K], добавлен 16.12.2013Состав комплекта аэрофотосъемочного оборудования. Устройство фоторегистратора АРФА-7. Работа с гиростабилизирующей установкой. Техническая характеристика АФА-ТЭ, интерференционный метод получения изображения. Оптическая система аэрофотоаппарата.
реферат [24,9 K], добавлен 04.12.2012Автоматизация технологического процесса: общее описание системы, выбор и обоснование технических средств, задачи и методы управления. Программируемый логический контроллер. Разработка и основные этапы алгоритма управления технологическим процессом.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 29.09.2013Проведение анализа опасности технологического процесса бурения скважины. Исследование рисков возникновения и развития аварийной ситуации. Ознакомление с организационными и инженерно-техническими мероприятиями по обеспечению безопасности на объекте.
курсовая работа [827,8 K], добавлен 27.03.2016Горно-геологическая характеристика шахтного поля. Электроснабжение очистного участка. Расчет воздушных и кабельных линий. Математические модели аккумуляторных источников питания и их применение при проектировании систем автоматического регулирования.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 21.08.2015Общеземные системы координат. Системы картографических координат. Местные системы, история их введения и особенности применения. Основные национальные системы высот. Недостатки использующихся систем высот. Балтийская система высот в Республике Беларусь.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 01.03.2015Обработка дебитограмм. Скважинный дебитомер или расходомер. Зонтичные пакеры. Импульсы тока от прерывателя. Термоэлектрический скважинный дебитомер. Основные помехи при дебитометрии. Технология проведения геофизических исследований в скважинах.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 04.01.2009Проектирование системы управления штанговой глубиннонасосной установкой с заданными параметрами. Разработка информационно-измерительной системы динамометрирования скважин, оборудованных ШГНУ и ее программного обеспечения с функцией диагностирования.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 26.10.2014Понятие литосферы, ее сущность и особенности, структура и основные элементы, порядок их взаимодействия. Характеристика и отличительные черты океанической коры, история ее исследований и современные знания. Сущность и значение теории спрединга Гесса.
реферат [15,7 K], добавлен 07.05.2009Метод определения координат с помощью искусственных спутников Земли. Режим GOTO спутникового навигатора. Функции карты как информационного носителя. Плюсы векторного изображения. Методы ввода данных в геоинформационные системы, возможности их применения.
курсовая работа [44,8 K], добавлен 22.11.2009Общие положения теории функций комплексного переменного. Физический смысл функции тока. Порядок исследования плоских течений с помощью комлексного переменного. Определение массовой скорости. Метод комформного отображения. Многокомпонентная фильтрация.
презентация [467,3 K], добавлен 15.09.2015Сущность инженерной геодезии и ее основные задачи. Понятие деформации применительно к железнодорожному полотну. Изучение вопросов проектирования рабочей реперной сети от пунктов опорной геодезической сети. Создание системы контроля железнодорожного пути.
дипломная работа [446,6 K], добавлен 18.02.2012Основные задачи геодезии в кадастровых работах. Аэросъемочная система лазерного картографирования ALTM 3100. Сравнение традиционных съемок и лазерного сканирования. Принципы построения и функционирования воздушных лазерных систем, их преимущества.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 15.02.2017Методика определения основных энергетических параметров гидроэлектростанции, правила регулирования стока графическим способом. Определение мощностей станции по водотоку и средневзвешенного напора. Порядок расчета емкости ее суточного регулирования.
курсовая работа [58,2 K], добавлен 12.07.2009