Система автоматического управления установкой нефтеперерабатывающего завода Товарищества с ограниченной ответственностью "Тенгизшевройл"

Статическая характеристика (усиление) и динамические свойстваи процесса (такие, как: время запаздывания (time lag), время нечувствительности (dead time), время установления сигнала (переменной процесса) (reset time) и т.д.), для которого необходима система управления, в значительной степени влияют на тип и временные характеристики системы обработки сигналов регулятора с точки зрения стабильности процесса или изменений.

Для работы программы были созданы переменные, отображенные на рисунке 2.17. В каждой переменной указан комментарий, который указывает его функциональное назначение.

Рисунок 2.17 - Переменные в Symbol Editor

2.3.3 Связь программной и аппаратной частей проекта

Ниже приведена таблица 2.5 с перечнем параметров и приборов.

Таблица 2.5 - Перечень параметров и приборов

2.4 Питание системы автоматизации: описание схем электропитания

Описание схемы электропитания.

Электрическая схема принципиальная питания представлена на схеме 220700.КП.103.2012.275.Э3.01.

Схема отображает подключение шкафа управления от системы автоматического ввода резерва (на схеме не отображено). Питание 230В переменного тока поступает на клеммный блок XT5, питающая фаза «1L», N - нейтраль (рабочий ноль), PE - защитное заземление.

Управляющая фаза 1L поступает на вводной автоматический выключатель QF1 с номинальной токовой характеристикой 16А, выключатель автоматический, характеристика срабатывания С, отключающая способность 4,5кА. Также фаза 1L поступает на автоматический выключатель SF1, защищающий от перегрузок и короткого замыкания светильник EL1 и розетку с заземляющим контактом XS2.

После автоматического выключателя QF1 фаза распределяется по цепям на источник бесперебойного питания G1, подключаемый через розетку XS1 и автоматический выключатель SF2 и на цепь управления через SF6.

Реле К1 служит для контроля наличия напряжения на вводе и в случае отключения питания подает сигнал на лампу желтого цвета HLY (через первую контактную группу К1.1) и сигнал в дискретный модуль контроллера через вторую контактную группу промежуточного реле (К1.2).

После источника бесперебойного питания G1 питание распределяется по блокам питания (UV1…UV6), которые питают средства автоматики.

К надежности схемы электропитания представляются большие требования, т. к. даже кратковременное отключение электроснабжения может привести систему управления объектом к отключению, что в свою очередь будет иметь весьма серьезные последствия на предприятии.

Согласно «ПУЭ» надежность электроснабжения приемников подразделяется на три категории:

Первая категория - электроприемники, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, повреждение оборудования, брак продукции, расстройство сложного технологического процесса.

Вторая категория - электроприемники, перерыв в электроснабжении которых связан с недовыпуском продукции, простоем оборудования.

Третья категория - все остальные электроприемники, не входящие под определение 1-ой и 2-ой категорий.

В зависимости от категории электроснабжения объекта выбирается схема электропитания средств автоматизации по 1-ой, 2-ой, или 3-ей категории электроснабжения. Так для первой и второй категорий необходимо иметь два независимых источника электроснабжения с автоматическим вводом резерва, в случае выхода из строя первого источника. АВР должен привести к бесперебойности электроснабжения схемы. Для объектов отнесенных к 3-ей категории достаточно иметь один ввод. Если на объекте имеются потребители различных категорий то для электропитания следует применять схему электроснабжения по высшей категории с обязательным автоматическим вводом резерва (АВР).

3. Особенности выполнения работ по монтажу систем автоматизации

3.1 Монтаж системы автоматизации

Монтаж приборов для измерения и регулирования температуры в электротермических установках может осуществляться на трубопроводах, оборудовании, на стене, на щитах и пультах.

Монтаж систем автоматизации должен производиться в соответствии с рабочей документацией с учетом требований предприятий-изготовителей технических средств систем автоматизации, предусмотренных техническими условиями или инструкциями по монтажу и эксплуатации этого оборудования.

Типовые чертежи в зависимости от назначения и способа монтажа приборов автоматики группируются по трем технологическим признакам: 1 - установка на технологических трубопроводах и оборудовании, 2 - установка на стене, 3 - установка на щитах и пультах.

Работы по монтажу систем автоматизации должны осуществляться в две стадии (этапа).

На первой стадии следует выполнять:

а) подготовительные работы, выполняемые вне зоны монтажа:

- заготовку монтажных конструкций для установки приборов, прокладки проводок;

- сборку укрупненных узлов;

- заготовку узлов трубных проводок;

- обезжиривание труб, арматуры и соединителей для кислородных трубных проводок;

б) подготовку работ непосредственно на объекте:

- закладку в сооружаемые фундаменты, стены, полы и перекрытия труб или глухих коробов для скрытых проводок;

- подготовку мест для выполнения работ;

- разметку трасс и установку опорных и несущих конструкций для прокладки проводок, а также для установки конструктивов, исполнительных механизмов, приборов;

- прогрев кабелей на барабанах при его прокладке при отрицательных температурах;

- расстановку механизмов и приспособлений для механизации работ по прокладке электропроводок и подъему монтажных конструкций и оборудования в проектное положение.

На второй стадии необходимо выполнять:

- прокладку проводок по установленным конструкциям;

- установку конструктивов, приборов и средств автоматизации, устройств микропроцессорной техники;

- подключение к ним трубных и электрических проводок;

- индивидуальные испытания.

Скрытые работы (закладные конструкции в строительных конструкциях, технологическом и инженерном оборудовании и трубопроводах; заложенные в фундаменты, стены, полы и перекрытия трубы и короба) перед закрытием подлежат осмотру представителями заказчика и монтажной организации, результаты которого оформляются актом.

Смонтированные технические средства систем автоматизации, конструктивы и монтажные конструкции, электрические и трубные проводки должны быть присоединены к контуру заземления. При наличии требований рабочей документации и предприятий-изготовителей технические средства ПТК должны быть дополнительно присоединены к контуру специального заземления.

3.2 Размещение приемных и отборных устройств, измерительных преобразователей и регулирующих клапанов

Все датчики и исполнительные устройства УП подключаются к системе через блоки быстросъёмных реле и клеммных колодок, которые обеспечивают дополнительную гальваническую изоляцию и требуемую нагрузочную способность сигналов управления и сигнализации. Реле и клеммные колодки связаны с блоками ввода-вывода технологического контроллера. При этом часть сигналов запорной арматуры поступает также на блоки ручного управления, расположенные в крейтах.

Сигналы датчиков и БРУ регистрируются технологическим контроллером, в состав которого входит процессорный блок и блоки ввода-вывода собственного производства. Блоки ввода-вывода входят разъёмами один в другой, образуя линейку с единой шиной.

3.3 Указания по монтажу электрических и трубных проводок

Заземление КТС АСУ ТП выполнить путем подключения к заземляющим контурам с сопротивлением не более 4 Ом гибкими медными проводами сечением жил не менее 4 мм². Заземление должно быть видимым.

При прокладке кабельных сетей должны выполняться следующие требования:

– каждый кабель должен иметь на обоих концах бирки с маркировкой, расположенные непосредственно на концах кабеля и обеспечивающие свободное чтение маркировки;

– каждый кабель при прокладке по эстакаде должен иметь по всей длине трассы с шагом 10м бирки с маркировкой, обеспечивающие чтение маркировки;

– места поворотов кабельные трассы маркируются указателями;

– вдоль подземной кабельной трассы укладывается сигнальная лента;

– прокладка кабелей должна предусматриваться по кратчайшему расстоянию;

– электрическое сопротивление изоляции кабеля между жилами и каждой жилой и экранирующей оболочкой должно быть не менее 20МОм для силовых кабелей и 5МОм для информационных;

3.4 Размещение преобразователей и защитовой аппаратуры

Установка программируемых контроллеров, модулей, блоков питания, а также электронных компонентов осуществляется креплением на профильную перфорированную DIN-рейку.

3.5 Монтаж оборудования в помещении управления

В помещении операторной выведены световая и звуковая сигнализации для оповещения рабочего персонала о выходе за пределы параметров технологического процесса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовом проекте по предмету «Проектирование автоматизированных систем» была разработана система автоматического управления установкой 200 газоперерабатывающего завода товарищества с ограниченной ответственностью «Тенгизшевройл» Казахстан.

Установка 200 (У-200) предназначена для:

– отделения газа и пластовой воды от добываемой нефти (в процессе 3-ступенчатой

– сепарации: в сепараторе ВД на входе нефти с Промысла и сепараторах СД и НД);

– обессоливания и стабилизации нефти;

– компримирования попутного газа;

отделения УВ конденсата для последующего его фракционирования на У-700.

Для измерения технологических параметров, а также выполнения контроля и возможности регулирования предусматриваются приборы и устройства, устанавливаемые на нижнем уровне. Для измерения давления используются преобразователи избыточного давления Метран-150-TG производства «Emerson Process Management». Для контроля перепада давления используется преобразователь разности давлений Метран-150-CD. Для измерения температуры используются термопреобразователи сопротивления Omnigrad M TR10. Для измерения уровня используется датчик уровня ДУУ2М. Для измерения расхода предусматривается использование расходомеров Эмис-вихрь 200.

Для осуществления регулирования технологическими параметрами предусматриваются регулирующие клапана с электроприводом.

Для управления технологическим процессом предусматривается программируемый логический контроллер Siemens Simatic S7-400.

Для управления технологическим процессом с рабочего места оператора предусматривается SCADA-система WinCC, входящая в комплект TIA Portal..

Список использованных источников

1. Муравьева, Е.А. Интегрированные системы проектирования и управления [Текст]: учеб.пособие/ Муравьева Е.А. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2011. - 354с.

2. ГОСТ 21.208-2013 Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах [Текст]. - Введен июнь 2015 г. - М.: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 17.12.2013 - 30 с.: ил.

3. ГОСТ 2.105-90. Общие требования к оформлению документов [Текст]. - Введен 1996.07.01. - М.: Изд-во стандартов, 1995. - 30 с.

4. Муравьева, Е.А., Методическое пособие по выполнению курсового проекта по дисциплине «Проектирование автоматизированных систем» для студентов специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств» [Текст]: учеб. Пособие/ Муравьева Е.А. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2013.

5. Постоянный технологический регламент на производство стабилизированной нефти на установке 200, ЗВП ТР-ЗВП-200-11 ТОО «Тенгизшевройл», 2011 г., - 202 с.

6. Emerson Process Management - Метран-150 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www2.emersonprocess.com/ru-RU/brands/Metran/products/Pressure/transmitters/metran-150/Pages/index.aspx (дата обращения: 18.04.2016), свободный. - Загл. с экрана.

7. Модульный взрывозащищенный термометр сопротивления | Endress+Hauser [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ru.endress.com/ru/Tailor-made-field-instrumentation/Temperature-measurement-thermometers-transmitters/Omnigrad-M-TR10 (дата обращения: 18.04.2016), свободный. - Загл. с экрана.

8. Датчик уровня поплавковый (ультразвуковой) ДУУ2М [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.albatros.ru/catalog/products/level-pressure-sensors/level-sensor-float-ultrasonic-duu2.php (дата обращения: 18.04.2016), свободный. - Загл. с экрана.

9. Вихревой расходомер ЭМИС-ВИХРЬ 200, цена от производителя ГК "ЭМИС" [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://emis-kip.ru/ru/prod/vihrevoj_rashodomer/ (дата обращения: 18.04.2016), свободный. - Загл. с экрана.

10. Трубопроводная арматура и фильтры - ? Клапаны компании Энергоресурс - ? Клапаны компании Энергоресурс [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.imsholding.ru/product__klapany_kompanii_jenergoresurs/ (дата обращения: 18.04.2016), свободный. - Загл. с экрана.

11. SIMATIC S7-400 - Siemens DF&PD Официальный сайт [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://dfpd.siemens.ru/products/automation/simatic/SIMATIC_S7/S7-400/ (дата обращения: 18.04.2016), свободный. - Загл. с экрана.

12. TIA Portal - Siemens DF&PD Официальный сайт [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://dfpd.siemens.ru/products/automation/simatic/Software/tia_portal/ (дата обращения: 18.04.2016), свободный. - Загл. с экрана.

Размещено на Allbest.ru