1. Техническое задание
1.1 Основные задачи и цели создания АСУ ТП
1.2 Назначение и состав ГКНС
1.3 Цели создания системы
1.4 Требования к техническому обеспечению
2 Разработка оптимизированной АС ГКНС
2.1 Описание технологического процесса
2.1.1 Описание технологического процесса ГКНС
2.1.2 Описание технологического процесса ГПА
2.2 Выбор архитектуры АС
2.3 Разработка структурной схемы АС
2.4 Выбор средств реализации ГКНС
2.4.1 Выбор контроллерного оборудования ГКНС
2.4.2 Выбор датчиков
2.4.2.1 Выбор датчика давления
2.5 Функциональная схема автоматизации по ГОСТ 21.408-13
2.6 Разработка схемы информационных потоков ГКНС
2.7 Разработка схемы внешних проводок
2.8 Алгоритм сбора данных измерений
2.9 Алгоритм пуска/останова технологического оборудования
2.10 Алгоритм автоматического регулирования давления
2.11 Экранные формы АС ГКНС
аключение
Приложение A
Приложение Б
Приложение В
Объектом исследования является ГКНС.
Цель работы – разработка автоматизированной системы управления
ГКНС с использованием ПЛК, на основе выбранной SCADA-системы.
В данной выпускной квалификационной работе была разработана
система контроля и управления технологическим процессом на базе
промышленных контроллеров GE - Fanuc 90-70, с применением SCADAсистемы WinCC.
В ходе работы были проработаны функциональные схемы
автоматизации, перечень вход и выходных сигналов, схему соединения
внешних проводок, моделирование САР в MATLAB, дерево экранных форм
со SCADA экранами конкретных объектов, схема трехуровневой
архитектуры и схема информационных потоков.
Ниже представлен перечень ключевых слов.
ГКНС, КОМПРЕССОР, НАГНЕТАТЕЛЬ, АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, ЛОКАЛЬНЫЙ ПРОГРАММИРУЕМЫЙ
ЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЛЕР, ДАВЛЕНИЕ, SCADA-СИСТЕМА.Введение
Автоматизация технологических процессов играет очень важную роль
в современном мире, так как является одним из факторов повышение
производительности и условий труда. К способам увеличения эффективности
относятся оптимизация и модернизация производства, снижение
производственных издержек, экономия расхода энергоносителей, повышения
качества и скорости получения информации от измерительных устройств.
Все существующие технические объекты стараются в той или иной мере
оснащать средствами автоматизации. Но создание эффективной
автоматизированной системы является довольно сложной задачей.
Благодаря автоматизации производства технологические процессы могут
осуществляться без участия обслуживающего персонала. Изначально
автоматизация производства проходила лишь частично, но в современном
обществе ее применение приобретает все большее значение и делится на
основные и вспомогательные операции. При полной автоматизации
производства оператору необходимо только наблюдать за работой
оборудование, проводить настройку и наладку аппаратуры.
В современном обществе возможности автоматизации постоянно растут.
Часто их задачей становится настройка оборудования при изменении
условий работы для повышения эффективности процессов и оптимизации
режимов работы установок. Растет число аппаратов, комплексов, цехов и
предприятий работающих без непосредственного участия персонала.
К видам автоматизации относятся:
1. Частичная автоматизация, используемая при необходимости
автоматизировать отдельные процессы, не связанные друг с другом.
2. Комплексная автоматизация состоит в автоматизации всех операций
технологического процесса согласованных между собой и выполняемых по
определенной программе.3. Полная автоматизация связана с автоматизацией, как основных, так и
вспомогательных процессов с выбором оптимальных режимов работы
оборудования.
Цель работы – разработка автоматизированной системы управления
ГКНС с использованием ПЛК, на основе выбранной SCADA-системы.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка
автоматизированной системы управления газокомпрессорной насосной
станции с использованием программируемого локального контроллера, на
основе SCADA-системы Simatic WinCC с применением полученных
теоретических и практических знаний в области проектирования
автоматизированных систем, объектов нефтегазовой отрасли, полученных в
университете за время обучения.
В результате проделанной работы была разработана оптимизированная
АС управления газокомпрессорной насосной станции. В ходе выпускной
квалификационной работы был изучен технологический процесс изменения
давления газа на ГКНС для дальнейшей его транспортировки по
магистральному трубопроводу. Была разработана функциональная схема
автоматизации ГКНС, в которой описаны состав необходимого оборудования
и количество каналов передачи данных и сигналов. Автоматизированная
система газокомпрессорной насосной станции была спроектирована на базе
датчиков фирмы Метран, промышленного контроллера GE Fanuc Automation
серии 90-70 и программного пакета SCADA систем: WinCC, Mi8 Bentley. В
данной выпускной квалификационной работе была разработана схема
внешних проводок, позволяющая понять систему передачи сигналов от
полевых устройств на щит КИПиА и АРМ оператора и, в случае
возникновения поломок, легко их исправить. Для разработанных алгоритмов
было разработано программное обеспечение для ПЛК на языке FBD. Для
поддержания давление газа в трубопроводе на выходе коллекторанагнетателя был выбран способ регулирования давления (дросселирование) и
разработан алгоритм автоматического регулирования давления (разработан
ПИД-регулятор). В заключительной части выпускной квалификационной
работы были разработаны дерево экранных форм, мнемосхемы ГКНС и
объектов ГКНС.
Таким образом, спроектированная САУ СКН не только удовлетворяет
текущим требованиям к системе автоматизации, но и имеет высокую
гибкость, позволяющую изменять и модернизировать разработанную САУ в
соответствии с возрастающими в течение всего срока эксплуатации
требованиям. Кроме того, SCADA-пакет, который используется на всех
уровнях автоматизации СКН, позволяет заказчику сократить затраты на
обучение персонала и эксплуатацию систем.Приложение A
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
