Узел подключения к магистрали УМ представляет собой объединённые в одно целое камеры приёма А и пуска скребка Б
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Дисциплина: «Системы автоматизации и управления»
Наименование темы: «Система управления демонстратора патронного керамического фильтра»
Шифр работы КП 140604.06.003
| Руководитель | к. т. н., профессор Водовозов Александр Михайлович |
| Выполнил студент | Волков Виталий Викторович |
| Группа, курс | ЭП-51, 5 курс |
| Дата сдачи | ____ |
| Дата защиты Оценка по защите | ____ ____ (подпись преподавателя) |
Вологда
СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЕ........................................................................................................ 3
ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................... 4
1 НЕФТЕПЕРЕКАЧИВАЮЩАЯ СТАНЦИЯ КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ 6
1.1 Технические данные и характеристики станка .............................. 6
1.2 Станок как объект управления....................................................... 6
1.3 Электрооборудование станка....................................................... 11
2 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 12
3 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ..................................................... 13
3.1 Микроконтроллер ........................................................................ 13
3.2 Двигатель....................................................................................... 18
3.3 Частотный преобразователь......................................................... 19
3.4 Прочее электрооборудование...................................................... 24
ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................. 26
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТО..................................................... 27
ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................. 28
ВВЕДЕНИЕ
На всех этапах развития отечественной нефтяной промышленности наряду с созданием новых технологических объектов и сооружений разрабатывались и применялись методы и средства, освобождающие работников предприятий от наиболее трудоемких операций и облегчающие управление объектами в процессе их эксплуатации. На действующих нефтяных объектах применяются разнообразные средства механизации, контроля и регулирования технологических процессов. Многие предприятия нефтегазовой отрасли относятся к высокоавтоматизированным с централизованным контролем и управлением технологическими объектами.
Научно-техническая революция в современном техническом производстве в значительной мере связана с автоматизацией производственных процессов. Автоматизация способствует росту производительности труда и коренным образом меняет роль человека в процессе производства.
Современные нефтегазодобывающие предприятия представляют собой сложные комплексы технологических объектов, рассредоточенных на больших площадях, размеры которых достигают десятков и сотен квадратных километров. Технологические объекты связаны между собой через продуктивный пласт и поток продукции, циркулирующей по технологическим коммуникациям. Добыча нефти и газа производится круглосуточно, в любую погоду, поэтому для нормального функционирования нефтегазодобывающего предприятия необходимо обеспечить надежную работу технологического оборудования, дистанционный контроль за работой технологических объектов и их состоянием, что может быть достигнуто только с помощью автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП).
Кроме того, внедрение АСУ ТП позволяет значительно повысить эффективность нефтегазодобывающего производства за счет: получения достоверной информации с распределенных технологических объектов и оперативного контроля и управления процессами добычи, транспорта, подготовки и учета готовой продукции, повышения безопасности производства, улучшения экологической обстановки в нефтегазодобывающем регионе, снижения трудоемкости управления процессами нефтегазовой добычи.
В настоящее время промышленность выпускает много высококачественных и точных приборов для систем автоматизации и для управления технологическими процессами. Физические процессы, которые происходят на технологических объектах сопряжены с возможными погрешностями, а значит и с изменением точности измерения. При современном развитии оборудования повышаются требования к надежности и бесперебойной доставки нефти, нефтепродуктов потребителям, так как даже небольшие потери продукта и простои оборудования приводят к значительным убыткам.
Нефтяные центробежные насосы предназначены для применения в технологических установках нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, а также в других отраслях народного хозяйства для перекачивания нефти, нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов и других жидкостей, сходных с указанными по физическим свойствам (удельному весу, вязкости и пр.) и коррозионному воздействию на материал деталей насосов. Насосы, изготавливаемые в различных климатических исполнениях и различных категорий, предназначены для работы вне помещений и в помещениях, где по условиям работы возможно образование взрывоопасных газов, паров или смеси пыли с воздухом, и относящихся к различным категориям взрывоопасности. Привод насосов – взрывозащищенные электродвигатели исполнения ВЗГ.
Нефтяные магистральные насосы типа НМ – предназначены для перекачивания нефти и нефтепродуктов с температурой от -5 до +80°С с содержанием механических примесей не более 0,03% по объему, размером частиц до 0,2 мм.
Конструкция насоса – горизонтальная с двухсторонним подводом жидкости к рабочему колесу и двухзавитковым спиральным отводом жидкости от рабочего колеса.
1 НЕФТЕПЕРЕКАЧИВАЮЩАЯ СТАНЦИЯ КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
Для создания и поддержания в трубопроводе напора, достаточного для обеспечения транспортировки нефти, необходимы нефтеперекачивающие станции. Основное назначение каждой нефтеперекачивающей станции состоит в том, чтобы забрать нефть из сечения трубопровода с низким напором, с помощью насосов увеличить этот напор и затем ввести нефть в сечение трубопровода с высоким напором. Основными элементами НПС являются насосные агрегаты, резервуары, системы подводящих и распределительных трубопроводов, узлы учета, устройства приема и пуска очистных устройств и поточных средств диагностики, а также системы смазки, вентиляции, отопления, энергоснабжения, водоснабжения, автоматики, телемеханики и т.п.
1.1 Технические требования и характеристики
Технические характеристики НПС:
- Мощность насоса 500 кВт.
- Температура обрабатываемой суспензии -5…80°С.
- Плотность перекачиваемой жидкости 858 - 870 кг/м3
- Напряжение питания 6 кВ, 50 Гц;
-
Электроустановки должны быть выполнены в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок», «Нормативов по технике безопасности на проектирование оборудования, установок, инструмента». Временных нормативов проектирования и выполнения заземляющих устройств электроустановок нефтяной промышленности, «Указания по проектированию и устройству молниезащиты и сооружений» (СН 305-77).
Конструкция электроустановок должна соответствовать условиям их эксплуатации и обеспечивать защиту персонала от соприкосновения с токоведущими и движущими частями, а оборудование — от попадания внутрь посторонних твердых тел и воды.
Надежность и экономичность эксплуатации какой-либо трубопроводной магистрали не может обеспечиваться простым совместным монтажом и сборкой даже самых отличных двигателей, насосов, арматуры и труб, если отсутствуют дополнительные устройства управления технологическим процессом, отсутствует оборудование безопасности, а также измерительные средства и оборудование передачи данных, обеспечивающие работу системы в соответствии с предписаниями технологии.
В системе автоматизации предусматривается:
– автоматическая защита оборудования насосной и магистрального нефтепровода;
– автоматическое регулирование давления на нагнетании и всасывании станции;
– программное управление каждым исполнительным механизмом, т.е. управление насосным агрегатом, задвижкой и т.д.
Автоматическая защита заключается в автоматическом выполнении операций управления основным и вспомогательным оборудованием, обеспечивающим локализацию аварийных ситуаций. Схемы защиты подразделяются на допускающие и не допускающие повторный дистанционный запуск насосных агрегатов из диспетчерского пункта.
Система регулирования должна обеспечить поддержание давления в определенных пределах как на стороне всоса, так и на выходной стороне, и, одновременно с этим, должна защищать линию также и от изменения давления, вызываемого прочими факторами.
Главной характерной особенностью регулирования является следующее: регулирующую заслонку открывать надо медленно, а закрывать – быстро.
Режим работы – длительный, с автоматическим поддержанием заданных параметров работы.
1.2 Структура системы управления
Технологическая схема демонстратора представлена в ПРИЛОЖЕНИИ 1.
Структура ДПКФ включает в себя:
— пульт управления;
— фильтры-грязеуловители;
— центробежный насос;
— преобразователь частоты;
— датчики контроля технологических параметров;
— система сглаживания ударных волн и узел предохранительных устройств.
Нефть от узла подключения НПС к магистрали (УМ) движется на вход насосной станции (НС) через площадку фильтров-грязеуловителей (ФГ) и систему сглаживания волн давления (ССВД), затем после НС вновь поступает в магистраль через узел регуляторов давления (УР) и узел подключения (УМ).
Узел подключения к магистрали УМ представляет собой объединённые в одно целое камеры приёма А и пуска скребка Б .
По аналогичному принципу осуществляется запуск скребка через камеру Б. Камера пуска скребка ГНПС подобна камере пуска скребка ПНПС.
На площадке фильтров-грязеуловителей находится три параллельно соединённых фильтра представляющих собой конструкцию типа «труба в трубе». Очистка фильтров производится через люк 1, расположенный на одном из торцов аппарата.
|
Сглаживание волн давления состоит в уменьшении скорости нарастания давления в трубопроводе путём сброса части нефти из приёмного трубопровода ПНПС в безнапорную ёмкость ЕБ.
Основные насосы на НПС соединяются между собой главным образом последовательно. При этом допускается иметь не более трёх рабочих насосов, исходя из прочности агрегатов. В дополнение к трём рабочим насосам на станциях устанавливается по одному резервному агрегату.
В отдельных случаях, например, при прохождении в одном коридоре нескольких нефтепроводов, на НПС параллельно уложенных магистралей помимо последовательного соединения насосов предусматривается возможность перехода к смешанной параллельно-последовательно схеме соединения всех четырёх агрегатов, включая резервный, а также переход к параллельной схеме работы насосов.
2 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Иерархически система автоматизации насосной станции НПС разбита на два уровня. Величина измеряемого параметра с технологических датчиков, вторичных преобразователей в виде аналоговых или цифровых сигналов поступает на нижний уровень – контроллер. Контроллер выполняет следующие основные функции:
– сбор и обработку аналоговых измерений;
– сбор и обработку цифровых сигналов аварий, предупредительной сигнализации и состояний технологического оборудования;
– управление насосными агрегатами, вентиляторами и прочими исполнительными механизмами;
– автоматическое регулирование параметров системы;
– обнаружение и регистрация первопричины аварийных ситуаций;
– обмен информацией со вторым уровнем управления.
Верхний уровень управления реализован на базе персонального компьютера, который находится в операторной и выполняет следующие функции:
– обеспечивает круглосуточный обмен информацией с контроллерами;
– выполняет обработку полученной информации, формирование баз данных замеров, а также предыстории текущих событий;
– отображает полученную информацию в виде таблиц и на мнемосхемах с возможностью показа как полного перечня параметров, так и параметров по конкретной технологической подсистеме;
– построение графиков тенденций развития технологических процессов;
– дистанционное управление оборудованием;
– обеспечивает формирование и печать отчетно-учетных документов.
Связь между нижним и верхним уровнями реализована по последовательному интерфейсу с использованием протокола M-Link .
Функциональная схема системы управления представлена в ПРИЛОЖЕНИИ 2.
3 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ
3.1 Насос
ЗАО «ГИДРОМАШСЕРВИС» было основано в 1993 году. Компания стала фундаментом для последующего создания ОАО «Группа ГМС», и в настоящее время ЗАО «ГИДРОМАШСЕРВИС» является объединенной торговой и инжиниринговой компанией Группы ГМС.
За более чем 20-летний период работы в ЗАО «ГИДРОМАШСЕРВИС» сформировался слаженный коллектив инженеров, конструкторов, технологов и специалистов по разработке, производству и продаже различного насосного, компрессорного и блочно-модульного нефтегазового оборудования.
Назначение насосов типа НМ (секционных одно- и двухкорпусных)производительностью от 65 м3/ч до 1250 м3/ч и агрегатов электронасосных на их основе определяется в зависимости от их конструктивного исполнения.
Насосы типа НМ однокорпусные на подачи 125 м3/ч – 710 м3/ч предназначены для перекачивания нефтепродуктов по магистральным трубопроводам.
Насосы типа НМ однокорпусные с картерной смазкой на подачи 65 м3/ч – 125 м3/ч предназначены для перекачивания нефти по магистральным трубопроводам.
Насосы типа НМ 360-460 (Q=360 м3/ч, Н=780 м) однокорпусные с торцовыми уплотнениями типа «Тандем» предназначены для перекачивания нефти из буферных емкостей и технологических резервуаров на внешний транспорт на нефтегазовых месторождениях.
Насосы типа НМ однокорпусные с картерной смазкой на подачи 125 м3/ч – 180 м3/ч предназначены для перекачивания некондиционной нефти и пластовой воды на нефтегазовых месторождениях.
Насосы типа НМ двухкорпусные (НМ 500-800, НМ 1250-400) предназначены для перекачивания нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам.
Выбираем наос типа НМ 300-500- однокорпусные предназначены для транспортирования по магистральным трубопроводам нефти и светлых нефтепродуктов (автобензина, керосина, дизтоплива).
Рисунок 3.1 – Насос НМ 500-300.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
| Параметр | Значение |
| Подача, м³/ч | |
| Напор, м | |
| Допускаемый кавитационный запас,м | 4.5 |
| Частота вращения, об/мин | |
| Мощность насоса, кВт | |
| КПД насоса, % | |
| Тип насоса | НМ |
3.2 Датчики давления
Для выбора датчика давления будем руководствоваться требованиями, описанными технологической картой уставок микропроцессорной системы автоматики на предприятии. Диапазон требуемых пределов измерений давления на выходах агрегатов должен составлять от 0 до 10 МПа. Для датчика, измеряющего давление на входе подпорной насосной станции необходим максимальный предел 0,25 МПа.
Для измерения давления на выходах подпорных агрегатов был выбран датчик фирмыRosemount 3051С, представленный на рисунке 3.2, так как имеет малую относительную погрешность, широкую возможность перестройки диапазона измерения, поддержка HART – протокола, высокие эксплуатационные показатели.
Рисунок 3.2 – Rosemount 3051С
Данный датчик предназначен для измерения разности давления, абсолютного и относительного давления, в течениях и для применения в других специальных аппликациях, требующих высокую надежность, точность и стабильность.
Основные технические параметры:
– Измеряемые среды: жидкости, в т.ч. нефтепродукты; пар, газ, газовые смеси
– Диапазоны измеряемых давлений: 0,025 кПа-68,9 MПа
– Диапазон температур: окружающей среды от -51 до 85°С, измеряемой среды от -75 до 205°С;
– Выходные сигналы: 4-20/HART, Foundation Fieldbus, беспроводной Wireless HART;
– Основная приведенная погрешность: от ±0,025% (вариант Ultra);
– Основная относительная погрешность от ±0,04 %
– Диапазон перенастройки пределов измерений 200:1, 100:1
– Наличие взрывозащищенного исполнения
– Межповерочный интервал - 4 года
Для измерения давления на входе подпорной насосной станции выбираем датчик зарекомендовавшей себя фирмы Метран 44-Ex ДД, учитывая небольшую погрешность, возможность перестройки диапазонов, также поддержка HART – протокола, высокую степень защиты от влаги и пыли и т.д. Датчик Метран-44-Ex-ДД представлен на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3. – Метран-44-Ex-ДД
Датчик предназначен для работы в системах автоматического контроля, регулирования, управления, и обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра в унифицированный токовый сигнал. Данные датчики выпускаются только с микропроцессорным преобразователем, который имеет преимущество перед датчиками с аналоговым преобразователем по всем показателям: метрологическим, функциональным и эксплуатационным.
Основные технические параметры:
– Измеряемые среды - газ, жидкость, пар.
– Верхние пределы измерений: мод. 4420 - 2,5; 4,0; 6,3; 10,0, 16,0 кПа; мод. 4430 - 16; 25; 40; 63; 100 кПа; мод. 4440 - 100, 160; 250; 400, 630 кПа.
– Характеристика - линейная возрастающая или убывающая.
– Предельно допустимое рабочее избыточное давление 16; 25; 40 МПа.
– Предел допустимой основной приведенной погрешности ±0,2 (только для климатического исполнения УХЛ3.1); ±0,25; ±0,50% .
– Питание - от источника постоянного тока напряжением 36 В. Напряжение питания 16...42 В для датчиков с выходным сигналом 4...20 мА.
– Выходной сигнал О...5; 4...20; 20...4; 5...0 мА.
– Температура окружающей среды -30...+50°С.
– Степень защиты датчика от воздействия пыли и воды IP54 по ГОСТ 14254.
– Виброустойчивое исполнение VI по ГОСТ 12997.
3.3 Датчик измерения уровня.
Произведем выбор датчиков уровня. Уровень необходимо измерять на емкости сбора утечек. Рассмотрим требования к датчикам уровня, предъявляемые предприятием. Значение уставок уровня выглядит следующим образом: 0,3…2,4 м. Измеряемая среда – нефть, то есть агрессивная среда.
Выбираем датчик измерения уровня ДУУ3-01, продукцию ЗАО «Альбатрос» (рисунок 3.4).
Рисунок 3.4 – Датчик измерения уровня ДУУ3 – 01
Основные технические параметры:
– Температура контролируемой среды: от минус 45 до +65 °С;
– Давление контролируемой среды: до 2,0 МПа;
– Плотность контролируемой среды: от 600 до 1500 кг/м3;
– Степень защиты: IP68 по ГОСТ 14254;
– Температура внешней среды: от минус 45 до +75 °С;
– Напряжение питания: +24 В ±10 %;
– Ток потребления: 180 мА.
3.4 Датчик вибрации
Вибрация замеряется на верхнем, нижнем и опорном подшипниках четырех насосных агрегатов.
Выбираем датчик измерения виброскорости ИВД-3 (компания «Прософт-Системы»), так как они имеет высокие показатели, такие как защита от пыли и влаги, малую погрешность, более широкий диапазон температур эксплуатации.
Этот датчик (рисунок 3.5) предназначен для работы в системах вибродиагностики и виброзащиты турбоагрегатов, насосов, электродвигателей и другого оборудования. Он производит измерение параметров вибрации по 1, 2, 3 взаимно перпендикулярным направлениям, может работать как интеллектуальный выключатель оборудования (датчик-реле).
Рисунок 3.5. – Датчик измерения виброскорости ИВД-3
Основные технические параметры:
| Диапазон цифрового измерения виброускорения: | от 0,1 до 50 м/с2 |
| Диапазон измерения виброскорости: | от 0,3 до 70 мм/с |
| Диапазон токового сигнала виброускорения: | от -20 до +20 мА |
| Частотный диапазон изменения вибропараметров: | от 2 до 1000 Гц |
| Основная погрешность измерения вибропараметров во всем всем частотном диапазоне: | не более 5 % |
| Основная погрешность измерения вибропараметров на базовой частоте 160 Гц: | не более 1 % |
| Время установления рабочего режима: | не более 5 сек |
| Напряжение питания: | 24 В |
| Ток потребления без дискретных сигналов: | не более 60 мА |
| Степень защиты оболочки: | IP67 |
| Маркировка взрывозащиты: | PB ExdIX / 1ExdIICT5Х |
| Масса: | 1 кг |
| Габаритные размеры корпуса: | 55х50х50 мм |
| Рабочий температурный диапазон: | от - 60 до + 85оС |
3.6 Датчик температуры
Температура верхнего и нижнего подшипников электродвигателя имеет следующие пределы измерения: -60…90 0С. Температура опорного подшипника имеет следующие пределы измерения: -60…80 0С. Необходим датчик для измерения температуры поверхности твердых тел.
Датчик температуры КДТ-500. Датчик температуры погружного исполнения КДТ-500.2 с унифицированным выходным сигналом предназначен для преобразования значения температуры различных сред
в трубах диаметром от 100 мм.
Рисунок 3.6. – Датчик температуры КДТ-500.2
Основные технические параметры:
| Длина погружной части | 200; 400 мм |
| Погрешность измеряемых температур | 0,5% |
| Диапазон рабочих температур | 0...+500 С |
| Выходной сигнал | 4….20мА |
| Габаритные размеры | 90х60х(150+длина погружной части) мм |
Для измерения температуры на подшипниках электродвигателя выберем датчик зарекомендовавшей себя фирмы Метран-241.
Назначение: для измерения температуры малогабаритных подшипников, поверхности твердых тел, корпусов и головок
термопластавтоматов, червячных прессов для переработки пластмасс и резиновых смесей.
Рисунок 3.6. – Датчик температуры Метран-241.
Основные технические параметры:
– Класс допуска: 2 по ГОСТ Р 8.585.
– Диапазон измеряемых температур: -40 ... 200°С (для рис.1, 2); -40 ... 400°С (для рис.3, 4, 5, 6, 7).
– Рабочий спай: изолированный.
– Поверка: периодичность - 1 раз в год, методика поверки - в соответствии с ГОСТ 8.338.
– Климатическое исполнение: У1.1 по ГОСТ 15150, но для значений температуры окружающего воздуха от -45° до 85°С; Т3
по ГОСТ 15150, но для значений температуры окружающего воздуха от -10° до 85°С с относительной влажностью до 98% при
температуре 35°С.
3.7 Выбор микропроцессорного контроллера.
В настоящее время на рынке средств автоматизации имеется большой выбор программируемых логических контроллеров (ПЛК), как отечественного, так и зарубежного производства.
Импортные ПЛК, такие как: ScadaPack, PLC-Direct, Allen Bradley, Siemens имеют несравненно более высокую цену, что связано с более высокой себестоимостью (более современные и дорогие микросхемы), затратами на транспортировку, таможенными сборами. При этом они превосходят контроллеры российского производства по ряду таких показателей, как:
- надёжность;
- быстродействие;
- удобство программирования и др.
Для выбора конкретного типа контроллера необходимо провести сравнительный анализ некоторых существующих микропроцессорных контроллеров. Для сравнения возьмем четыре контроллера разных фирм и стран производителей. Контроллеров САКМАР фирмы «Авитрон-Ойл», MIC-2000 фирмы «Advantech» (Тайвань), SLC-500 фирмы «Allen Bradley» (США) и ЭКОМ-ТМ НПФ «ПРОСОФТ-Е».
В таблице 3.2 представлена сравнительная характеристика контроллеров.
Таблица 3.2. – Сравнительная характеристика контроллеров
| Характеристика | САКМАР | MIC-2000/11 (Тайвань) | SLC 500/04 (США) | ЭКОМ-ТМ | ||
| Аналоговые сигналы | 16 входов: -10-ти разрядный АЦП. -Нормированный сигнал 0-5 или 4-20 мА. -Расширение не возможно. | 16 входов: -12-ти разрядный АЦП,100кГц -Нормированный сигнал 0-5, 0-20, 4-20 мА, 0-10 В. | 96 входов: -12-ти разрядный АЦП. -Нормированный сигнал 0-5, 0-20, 4-20 мА, 0-10 В. | 8 входов: -12-ти разрядный АЦП. -Нормированный сигнал 0-5,0-20,4-20мА,0-10 В. -Погрешность измерения не более 0.1%. -Расширение до 64 входов. | ||
| Дискретные входные сигналы | 38 ходов: -Расширение не возможно. -Предельно допустимое напряжение между цепями 100В. | 16 входов: -Расширение возможно. -Диапазон входного напряжения: 0...30 В. | До 900 входов. | 16 ходов: -расширение до 48. -Гальваническая изоляция 1500 В. -Встроенный источник напряжения для питания сухих контактов. | ||
| Дискретные выходы | 30 выходов: -Максимально коммутируемое напряжение 220 В. -Максимально коммутируемый ток не более 5 А. | 16 выхода: -Коммутируемое напряжение: от 5 до 40 В постоянного тока. -Максимально коммутируемый ток не более 200 мА. | — | 2 выхода: -Максимально коммутируемое напряжение 220В. -Максимально коммутируемый ток не более 10А. -Расширение до18. | ||
| Скорость обмена с компьютером верхнего уровня | 1200 бод. | 115200 бит/сек | До 230 Кбод. | До 9600 бод. | ||
| Наработка на отказ | 20000 часов | до 70000 часов | 400000 часов | 120000 часов | ||
| Температура окружающей среды | -50 +50 °С | 0 +50 °С | 0 +60 °С | -40 +55 °С | ||
| Возможность автономного решения задач защит | Нет | Есть | Есть | Есть | ||
| Внеочередной выход контроллера на связь с диспетчерским пунктом при фиксации нарушений технологического режима. | Нет | Да | Да | Да | ||
| Возможность существенного расширения состава контролируемых технологических параметров путем добавления в состав контроллера дополнительных модулей. | Нет | Да | Да | Да | ||
| Открытый протокол взаимодействия с верхним уровнем. | Нет | Да | Да | Да | ||
| Программное обеспечение. | Абсолютно закрыто. | Предусмотрены два языка: Техно FBD и Техно IL. | Написание программ ведется на языке программирования Ladder Logic | Операционная система ДОС 6.22. Логика работы программируется при помощи программного обеспечения типа «Конфигуратор» или SoftBasic. | ||
| Возможность подключения других приборов и контроллеров. | Подключение контроллеров «Авитрон-Ойл» | — | — | Подключение контроллеров Octagon, Fastwel, УРСВ, Фишер, БКНС-2 СТМ-УЭЦН и др. | ||
Указанным условиям полностью удовлетворяет продукция фирмы Advantech (Тайвань).
Аппаратная часть системы управления построена на основе IBM-совместимого компьютера типа PENTIUM и промышленных компьютеров MIC-2000 фирмы ADVANTECH.
В состав УСО MIC-2000 входит набор стандартных плат:
MIC-2718 - модуль аналогового ввода (8 дифференциальных или 16 потенциальных каналов 12-битового АЦП, 100 кГц).
MIC-2718 является высокопроизводительным модулем аналогового ввода, который позволяет реализовывать экономичные измерительные системы и комплексы для промышленной автоматизации.
Основные характеристики:
– каналы аналогового ввода: 16 однополярных или 8 дифференциальных;
– АЦП: 12 разрядов, время преобразования не более 8 мкс;
– буфер: Встроенный, FIFO размером 1024 слова;
– диапазон входного сигнала (устанавливаемый программным способом): в режиме дифференциального ввода: ±5 мВ. ±10 мВ. ±50 мВ, ±100 мВ, ±500 мВ, ±1 В, ±5 В, ±10 В; в режиме однополярного ввода: 0...10 мВ, 0...100 мВ, 0...1 В, 0...10 В;
– максимально допустимое напряжение на входе: ±30 В;
– режимы запуска аналогово-цифрового преобразования: программный запуск, запуск от встроенного формирователя импульсов, запуск внешним импульсом;
– вход внешнего запуска: совместимый с ТТЛ;
– режимы передачи данных: программный опрос, по прерыванию, с использованием DMA;
– динамическая нелинейность: ±1 МР;
– требования по питанию: напряжение (5.00±0.25) В, максимальный потребляемый ток 500 мА, напряжение (12.0±0.6) В, максимальный потребляемый ток 200 мА.
Таблица 3.3. – Конфигурация микроконтроллера
| Номер позиции | Наименование платы УСО |
| Микропроцессорный модуль MIC-2000/8 | |
| Модуль дискретного ввода MIC-2730 | |
| Модуль дискретного ввода MIC-2730 | |
| Модуль дискретного вывода MIC-2750 | |
| Модуль дискретного вывода MIC-2750 | |
| Модуль аналогового ввода MIC-2718 | |
| Модуль аналогового вывода MIC-2728 | |
| Резерв |
3.7 Электромагнитные клапаны
Клапаны электромагнитные Muller co-ax типа RSV12.
Коаксиальные электромагнитные клапаны Muller co-ax, в отличие от «классических» типов электромагнитных клапанов, подходят для использования на загрязнённых и вязких рабочих средах. Непревзойдённое Германское качество, большая металлоемкость изделий и полная автоматизация рабочих процессов позволяет эксплуатировать оборудование без обслуживающего персонала. Конструкция клапанов стойкая к вибрации, т.к. соосный привод клапана размещён вокруг трубопровода и его центр совпадает с центром трубопровода, что позволяет эксплуатировать клапаны, к примеру, на газотурбинных установках. Облегающий привод уменьшает габаритные размеры и позволяет компактно размещать клапан относительно технологической установки.
Рисунок 3.11 – Клапан Muller co-ax RSV12
Технические параметры:
3.8 Устройства коммутации
Электромагнитное реле RM85 1050 sensitive.
Рисунок 3.12 – Реле RM85 1050 sensitive
Технические характеристики:
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте разработана автоматизированная система электропривода нефтеперекачивающей станции на базе программируемого логического контроллера MIC-2000 фирмы Advantech.
С помощью контроллера производится сбор и обработка информации от датчиков. На основе собранной информации выдаются команды для обеспечения безопасного ведения процесса и поддержания параметров в заданных пределах, обеспечивается более качественное управление технологическим процессом.
Разработка программного обеспечения произведена с использованием программного продукта фирмы Adastra. Операторский интерфейс разработан с использованием программного продукта Trace Mode 6.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Водовозов, А.М. Системы автоматизации и управления: Метод. указания к курсовому проектированию/А.М. Водовозов – Вологда: ВоГТУ, 2008. – 46 с. 2. Системы автоматизации и управления: Конспект лекций / А. М. Водовозов – Вологда: ВоГТУ, 2007. – 290 с. 3. Официальный сайт ООО «Промэлектроника» : [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.promelectronika.com/aboutcomp.htm 4. Русскоязычный сайт компании «National Instruments»: [Электронный ресурс] Режим доступа: http://russia.ni.com
5. Русскоязычный сайт компании Grundfos : [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.ru.grundfos.com 6. Электронный каталог продукции фирмы «IEK»: [Электронный ресурс] Режим доступа: http://iek.ru/products/catalog/