Проектирование автоматизированной системы управления насосными агрегатами ДНС

Разработанная система автоматизации соответствует требованиям нормативных документов.

Поскольку насосная станция относится к категории взрывоопасных, то предусмотрена автоматическая защита при повышенной загазованности  и при пожаре.

Выбранный современный комплекс технических средств обеспечивает надежность срабатывания защит, а так же безопасность производства.

Разработанная система контроля технологических параметров позволяет уменьшить вероятность возникновения аварий и чрезвычайных ситуаций, ведущих к тяжелым экологическим последствиям и возможным человеческим жертвам. Это достигается следующими функциями системы:

–     контроль значений основных технологических параметров;

–     оперативное предупреждение дежурного технолога об отклонениях от заданных уставок или изменениях технологических параметров;

–     контроль состояния и исправность технологического оборудования;

–     контроль загазованности и пожароопасности помещения.

Заключение

В результате дипломного проектирования разработана автоматизированная система управления насосными агрегатами.

Система предназначена для выполнения функций

–     местного контроля давления на приеме и выкиде насосных агрегатов;

–     дистанционной индикации параметров насосных агрегатов и помещения насосной;

–     сигнализации аварийных ситуаций;

–     дистанционного управления насосными агрегатами и вентиляторами;

–     сохранения полученной информации в архивах;

–     представления текущих и накопленных данных в виде графиков.

Произведен выбор технических средств нижнего уровня. Давление на приеме и выкиде насосных агрегатов измеряется с помощью средства измерения Метран‑150CG. Температура подшипников измеряется с помощью ТСП Метран‑246. Температура помещений – с помощью ТХАУ Метран-271. В качества датчика вибрации выбран ДВСТ-1. В качестве сигнализатора загазованности выбран СТМ-10.

В качестве технического средства среднего уровня был выбран контроллер I-8810. Была выбрана конфигурация контроллерного средства.

Для разработки программного обеспечения автоматизированного рабочего места был выбран программный продукт Trace Mode 6.06.3 российской компании Adastra. Разработаны экраны и программы управления.

Произведен расчет надежности измерительных каналов давления и температуры подшипников. Среднее время безотказной работы измерительного канала давления – 29248 часов, а канала температуры подшипников – 26650 часов.

Для проекта произведена оценка экономического эффекта. Единовременные затраты составили 1553822 рублей. Рентабельность – 106%. Срок окупаемости 4,6 года.

Также была оцененная безопасность и экологичность проекта. Разработанная система позволяет повысить безопасность эксплуатации объекта. Для чрезвычайных ситуаций был разработан порядок действий.

Список использованных источников

1          Андреев Е. Б., Ключников А.И., Кротов А.В., Попадько В.Е., Шарова И.Я. Автоматизация технологических процессов добычи и подготовки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2008. - 399 с: ил.

2          Технологический регламент ДНС Покамасовского месторождения.

3          Тематический каталог №1. Датчики давления, ПГ «Метран». г. Челябинск, 276с-2006г.

4          Тематический каталог №2. Датчики температуры, ПГ «Метран» г.Челябинск, 277с - 2008г.

5          SCADA-системы: взгляд изнутри, Е. Б. Андреев, М.: РТСофт, 2004г.-176с.

6          Тематический каталог. Преобразователи давления серии EJA.

7          СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений"

8          СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки

9          Безопасность жизнедеятельности и промышленная безопасность: Учебное пособие.-2-е изд. стереот./ Под ред. проф. В.Д. Шантарина – Тюмень: ТюмГНГУ, 2002. – 308с.

10      Методические указания к выполнению раздела “Безопасность и экологичность проекта” в дипломных проектах технологических специальностей. Составители: Г.В. Старикова, В.П. Милевский , В.Д. Шантарин.– Тюмень: ТюмГНГУ, 2002г.

11      Методические указания к оценке экономической эффективности технических систем в курсовом и дипломном проектировании для студентов направления АСОиУ, АТП, ИВТ дневного и заочного обучения. Составители: И.А. Силифонкина, М.П. Ермакова, Тюмень, 2003. – 32с.

12      ГОСТ 12.2.085-2002.

13      Виноградова Г. В. Справочное пособие по расчетам надежности, 1997 г.;

14      ГОСТ 21.404-85.

15      ГОСТ 21.408-93.

16      РД 34.21.122-87.

17      РМ4-2-96.

18      ОСТ 51.40-93.

19      www.metran.ru.

Приложение А

(обязательное)

Схема автоматизации

Приложение Б

(обязательное)

Перечень сигналов

Таблица Б.1 – Перечень сигналов

Приложение В

(обязательное)

Алгоритмы программы

Рисунок В.1 – Алгоритм основной программы

Рисунок В.2 - Алгоритм контроля и управления насосами БН-1

Рисунок В.3 – Алгоритм остановки насосного агрегата

Рисунок В.4 – Алгоритм управления насосными агрегатами подтоварной воды

Рисунок В.5 – Алгоритм управления вытяжными вентиляторами

Рисунок В.5 – Алгоритм управления звуковой и световой сигнализацией

Приложение Г

(обязательное)

Программы

Программа контроля  параметров насосного агрегата

PROGRAM

              VAR_INPUT Съем_аварии : INT; END_VAR

              VAR_OUTPUT Авария_НА : INT; END_VAR

              VAR_INPUT Снять_блок_пуска : INT; END_VAR

              VAR_OUTPUT Блокир_пуска_НА : INT; END_VAR

              VAR_INPUT Загазов_1порог : INT; END_VAR

              VAR_INPUT Пожар : INT; END_VAR

              VAR_INPUT Загазов_2порог : INT; END_VAR

              VAR_INPUT Вибрация_ЗПД : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT Вибрация_ППД : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT Вибрация_ЗПН : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT Вибрация_ППН : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT ВП_вибрации : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT Температура_ЗПД : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT Температура_ППД : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT Температура_ЗПН : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT Температура_ППН : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT ВАП_темп_подш : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT Давл_вх_НА : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT Давл_вых_НА : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT ВАП_давл_вх : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT ВАП_давл_вых : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT НАП_давл_вх : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT НАП_давл_вых : REAL; END_VAR

              VAR_OUTPUT Стоп_НА : INT; END_VAR

              VAR_INPUT ВПП_темп_подш : REAL; END_VAR

              VAR_OUTPUT Готов_пуск_НА : INT; END_VAR

              VAR_INPUT Рад_давл_вх : REAL; END_VAR

              VAR_INPUT Дист_СТОП_НА : INT; END_VAR

              VAR_INPUT Местн_СТОП_НА : INT; END_VAR

              if (Съем_аварии==1) then Авария_НА=0; end_if;

              if (Снять_блок_пуска==1) then Блокир_пуска_НА=0;end_if;

              if (Пожар==1 or Загазов_2порог==1 or Вибрация_ЗПД>ВП_вибрации

              or Вибрация_ППД>ВП_вибрации or Вибрация_ЗПН>ВП_вибрации

              or Вибрация_ППН>Вибрация_ППН or Температура_ЗПД>ВАП_темп_подш

              or Температура_ППД>ВАП_темп_подш or Температура_ЗПН>ВАП_темп_подш

              or Температура_ППН>ВАП_темп_подш or Давл_вх_НА>ВАП_давл_вх

              or Давл_вх_НА<НАП_давл_вх or Давл_вых_НА>ВАП_давл_вых

              or Давл_вх_НА<НАП_давл_вх) then

                            Авария_НА=1;

                            Стоп_НА=1;

              end_if;

              if (Загазов_1порог==1 or Температура_ЗПД>ВПП_темп_подш

              or Температура_ППД>ВПП_темп_подш or Температура_ЗПН>ВПП_темп_подш

              or Температура_ППН>ВПП_темп_подш) then

                            Блокир_пуска_НА=1;

              else Блокир_пуска_НА=0;

              end_if;

              if (Авария_НА==1 or Блокир_пуска_НА==1 or Давл_вх_НА<Рад_давл_вх)

                then Готов_пуск_НА=0;

              else Готов_пуск_НА=1;

              end_if;

              if (Дист_СТОП_НА==1 or Местн_СТОП_НА==1) then Стоп_НА=1;

              end_if;

END_PROGRAM

Программа остановки насосного агрегата

PROGRAM

              VAR_OUTPUT Останов_НА : INT; END_VAR

              VAR_INPUT Команда_СТОП_НА : INT; END_VAR

              VAR_INPUT Сост_НА : INT; END_VAR

              VAR_OUTPUT Авария_останов_НА : INT; END_VAR

              VAR_OUTPUT Авария_НА : INT; END_VAR

              VAR i : INT; END_VAR

              if (Команда_СТОП_НА==1) then

                Останов_НА=1;

                FOR i = 0 TO 1000 DO ; END_FOR;

                if (Сост_НА==1) then

                  Авария_останов_НА=1;

                            Аварич_НА=1;

                end_if;

                Команда_СТОП_НА=0;

              end_if;

END_PROGRAM

16