Глоссарий 10
Введение 12
1 Техническое задание 14
1.1 Назначение, цели и состав системы 14
1.2 Характеристика объекта автоматизации 15
1.3 Требования к техническому обеспечению 15
1.4 Требования к метрологическому обеспечению 17
1.5 Требования к программному обеспечению 18
1.6 Требования к математическому обеспечению 19
2 Основная часть 20
2.1 Описание технологического процесса 20
2.2 Выбор архитектуры АС 21
2.3 Разработка структурной схемы АС 23
2.4 Разработка функциональная схема автоматизации 25
2.5 Выбор средств реализации ДНС 26
2.5.1 Выбор контроллерного оборудования ДНС 26
2.5.2 Выбор датчиков 34
2.5.2.1 Выбор расходомера 34
2.5.2.2 Выбор датчиков давления 37
2.5.2.3 Выбор датчика температуры 41
2.5.2.4 Выбор уровнемера 44
2.5.2.5 Выбор датчика скорости 47
2.5.3 Выбор исполнительных механизмов 49
2.5.3.1 Выбор регулирующего клапана 49
2.5.3.2 Выбор регулятора асинхронного двигателя 52
2.6 Разработка схемы внешних проводок 54
2.7 Выбор алгоритмов управления АС ДНС 55
2.7.1 Разработка алгоритма сбора данных измерений 56
2.7.2 Алгоритм автоматического регулирования технологическим
параметром 57
2.8 Экранные формы АСУ 60
2.8.1 Разработка дерева экранных форм 60
7
2.8.2 Разработка экранных форм 61
3 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных
исследований с позиции ресурсоэффективности 64
3.1 Потенциальные потребители результатов исследования 64
3.1.1 Анализ конкурентных технических решений 64
3.1.2 SWOT - анализ 66
3.2 Планирование научно-исследовательских работ 68
3.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 68
3.2.2 Разработка графика проведения научного исследования 69
3.3 Бюджет научно-технического исследования 72
3.3.1 Расчет материальных затрат 72
3.3.2 Расчет затрат на специальное оборудование 73
3.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы 73
3.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 74
3.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 74
3.3.6 Накладные расходы 75
3.3.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 75
3.3.8 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования 76
4 Социальная ответственность 80
Введение 80
4.1 Производственная безопасность 80
4.1.1 Анализ вредных и опасных факторов 80
4.1.2 Анализ вредных факторов 81
4.1.2.1 Отклонения показателей микроклимата 81
4.1.2.2 Недостаточная освещённость рабочей зоны 82
4.1.2.3 Повышенный уровень шума 87
4.1.2.4 Электромагнитное излучение 88
4.1.3 Анализ опасных факторов 90
4.2 Экологическая безопасность 90
4.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 94
4.3.1 Пожарная безопасность 94
4.4 Организационные мероприятия обеспечения безопасности 96
4.4.1 Эргономические требования к рабочему месту 96
4.4.2 Окраска и коэффициенты отражения 97
4.5 Особенности законодательного регулирования проектных решений... 97
Заключение 99
Список публикаций студента 100
Список использованных источников 101
Приложение А 103
Приложение Б 104
Приложение В 105
Приложение Г 106
В настоящее время нефтедобывающее предприятие является сложным комплексом, состоящим из технологических объектов, размещённых на внушительных площадях, величина которых достигает сотни километров, осуществляющих добычу, первоначальную подготовку, хранение, транспортировку и внешнюю перекачку газа и нефти, а также выполняющих технологические процессы поддержания пластовых давлении.
Непрерывность процесса добычи нефти и газа, а также рассредоточенность технологических объектов на огромных площадях привела к необходимости разработки и внедрения систем автоматизации и организационных структур дистанционного управления и контроля технологическими процессами и объектами.
Оснащение технологических объектов, охватываемых АСУ ТП, измерительными преобразователями, датчиками, исполнительными механизмами и другой аппаратурой предусматривается в объеме, позволяющем осуществить следующие основные функции АСУ ТП по контролю и управлению этими объектами:
- автоматическое регулирование режимных технологических параметров;
- дистанционное и автоматическое управление приводами, защиты и блокировки при возникновении аварийных ситуаций;
- индикацию и регистрацию режимных и учетных технологических параметров;
- сигнализацию аварийную о предельных значениях технологических параметров;
- сигнализацию предупредительную об отклонениях от нормы режимных технологических параметров;
- сигнализацию исполнительную о состоянии насосов и вентилятора ("включен-отключен-режим управления") и исполнительных механизмов ("открыт-закрыт-режим управления");
- контроль параметров, обеспечивающих выполнение требований техники безопасности и охраны окружающей природной среды.
- Проектируемые программно-технические средства автоматизации и оперативного управления для объектов ДНС обеспечивают:
- контроль основных параметров, которые характеризуют технологический процесс, а также состояние объекта;
- контроль работы технологических объектов в автоматическом режиме с заданными параметрами технологического процесса, в условиях нормальной эксплуатации;
- формирование и передачу информации на верхний уровень управления;
- сбор, обработку и представление в удобной форме информации специалистам о состоянии оборудования и параметрах технологического процесса в реальном масштабе времени;
- автоматизированный контроль функционирующих объектов и оборудования, анализ работы и состояния технологического оборудования, оценка режимов работы, своевременное обнаружение и локализацию аварийных ситуаций и неисправностей, реализацию поступающих команд управления.
Целями выпускной квалификационной работы является разработка автоматизированной системы управления дожимной насосной станции.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была разработана автоматизированная система управления дожимной насосной станции, удовлетворяющая требованиям технического задания.
В ходе выполнения работы были изучены особенности технологического процесса очистки и сбора и дальнейшей перекачки нефти ДНС, разработаны структурная, функциональная схемы автоматизации, схемы соединений внешних проводок. Также, были разработаны алгоритмы сбора данных и автоматического регулирования. Кроме того, был осуществлен выбор комплекса аппаратно-технических средств.
И, наконец, было выполнено технико-экономическое обоснование проекта, и рассмотрены вопросы экологической безопасности, производственной санитарии и других условий труда Автора работы.
Таким образом, в результате выполнения выпускной квалификационной работы была обеспечена модернизация автоматизированной системы управления ДНС.
1. Громаков Е. И. Проектирование автоматизированных систем: учебно-методическое пособие. - Томск: Томский политехнический университет, 2010. - 173 с.
2. Клюев А. С., Глазов Б. В., Дубровский А. Х., Клюев А. А.; под ред. А. С. Клюева. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: справочное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 464 с.
3. Технологический регламент ТР 09-70-2012. - Томск, 2012. - 89 с.
4. ГОСТ 14254-96 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP). - М.: Стандартинформ, 2007.
5. ГОСТ 21.208-2013 «Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов.
6. ГОСТ 8.631-2013 (OIML R 60:2000) Государственная система обеспечения единства измерений. Датчики весоизмерительные. Общие технические требования. Методы испытаний (Metrological regulation for load cells). - М.: Стандартинформ, 2014.
7. РМГ 62-2003 Государственная система обеспечения единства измерений. Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. Оценивание погрешностей измерений при ограниченной исходной информации. - М.: Стандартинформ, 2008.
8. ГОСТ 19.701-90 Единая система программной документации. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения. - М.: Стандартинформ, 2010.
9. ГОСТ Р МЭК 61508-6-2012 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 6. Руководство по применению ГОСТ Р МЭК 61508-2 и ГОСТ Р МЭК 61508-3. - М.: Стандартинформ, 2014.
10. IP (степень защиты оболочки) [Электронный ресурс]. - Режим достvпа:https://ru■wikipedia■org/wiki/IP (степень защиты оболочки), свободный.
11. ГОСТ 12.0.003-74 «ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы»;
12. СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы»;
13. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки»;
14. СП 52.13330.2011 Свод правил. Естественное и искусственное освещение.
15. СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях».
16. СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений»;
17. ГОСТ 12.1.038-82. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов.
18. ППБ 01-93 «Правила пожарной безопасности Российской Федерации».
19. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
20. СНиП 2.11.03-93 “Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы”
21. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ.
22. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещённому освещению жилых и общественных зданий. М.: Минздрав России, 2003.