АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА И ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА
НЕФТЕПРОДУКТА 10
1.1 Исходная система 10
1.2 Назначение и состав СИКНП 10
1.3 Основные метрологические показатели функционирования СИКНП . 12
1.4 Функциональные возможности СИКНП 14
1.5 Функциональная схема автоматизации СИКНП 16
1.5.1 Насосная реактивного топлива ТС-1 17
1.5.2 Блок измерительных линий 18
1.5.3 Блок измерения качества 20
1.5.4 Узел подключения передвижной поверочной установки 22
1.6 Выбор оборудования 23
1.6.1 Насосная реактивного топлива ТС-1 24
1.6.2 Блок измерительных линий 27
1.6.3 Блок измерения качества (БИК) 30
1.6.4 Дренажные ёмкости 31
1.6.5 Управляющее оборудование 31
2 АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА И
ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НЕФТЕПРОДУКТА 34
2.1 Структура системы автоматизации 34
2.2 Объем автоматизации системы измерения количества и показателей
качества нефти 36
2.3 Система обработки информации 37
2.3.1 Автоматизированное рабочее место оператора 39
3 РАЗРАБОТКА КЛАССОВ УПРАВЛЯЮЩИХ МОДУЛЕЙ 42
3.1 Классы управляющих модулей для аналоговых значений 43
3.1.1 SIKN_AI, SIKN_AI_MB 43
3.1.2 SIKN_AI_SOFT 44
3.1.3 SIKN_TMTR 45
3.2 Классы управляющих модулей для дискретных значений 46
3.2.1 SIKN_DI, SIKN_DI_SOFT 46
3.2.2 SIKN_DO, SIKN_DO_SOFT 47
3.3 Классы управляющих модулей для исполнительных механизмов 48
3.3.1 SIKN_M_IP, SIKN_M_IP_SOFT 48
3.3.2 SIKN_CV 49
3.3.3 SIKN_MOV_IL, SIKN_MOV_IL_SF 50
3.3.4 SIKN_VFD_IL, SIKN_VFD_IL_SF 51
3.4 Классы лендинг модулей 52
3.4.1 SIKN_LND_AI_DS 52
3.4.2 SIKN_LND_AO_DS 53
3.4.3 SIKN_LND_DI 54
3.4.4 SIKN_LND_DO 55
3.5 Модуль для поддержания давления на выходе насосной ТС-1 57
4 РАЗРАБОТКА ГРАФИЧЕСКОГО ИНТЕРФЕЙСА 60
4.1 Мнемосхемы управления 61
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
УСТАНАВЛИВАЕМОЙ СИСТЕМЫ 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 74
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 75
В данной выпускной квалификационной работе рассматривается совершенствование автоматизированного узла учета СИКНП.
Данная работа является проектно-конструкторской, данные для ее выполнения получены в результате прохождения практики на предприятии АО «ПГ «Метран», занимающемся разработкой систем управления на базе программно¬технологического комплекса (далее ПТК) DeltaV.
Целью реализации данного проекта послужила необходимость снижения экономических потерь на участке передачи нефтепродукта от поставщика к потребителю. Основной способ снижения эти потерь - снижение погрешности при учете массы передаваемого продукта.
Поскольку изначальной задачей стояла разработка системы, использующей конкретный метод учета массы нефтепродукта - прямой динамический, с использованием массовых расходомеров, выбор и сравнение методов в данной работе не рассматривались.
На данном технологическом участке, в связи с особенностью среды, передаваемой по трубопроводам, имеются особые требования к устанавливаемому оборудованию, поэтому выбор оборудования для участка производится в соответствии с опросными листами, на которых описаны требования, предъявленные заказчиком системы с учетом всех этих особенностей.
Основной практической задачей при выполнении данной работы, стояла разработка системы управления для технологического участка, включающей в себя разработку алгоритмов управления и интерфейса оператора на базе распределенной системы управления DeltaV.
В системе DeltaV для создания конфигурации используется язык функциональных блоков (далее ФБ). Поскольку распределенная система управления, как правило, управляет большим технологическим участком, для удобства конфигурирования и упрощения наладки практически для каждого оборудования создается отдельный модуль управления. В третьей главе подробно рассмотрено создание модулей управления оборудованием в системе DeltaV для участка СИКНП. Данный шаг является наиболее важным при создании системы управления, поскольку без правильной обработки получаемых сигналов, корректное функционирование системы практически невозможно.
Так как в процессе функционирования системы СИКНП необходимо участие оператора, еще одним важным элементом создания РСУ является формирование интерфейса оператора. Разработка интерфейса оператора рассмотрена в четвертой главе работы.
В последней главе приводится исследование экономической эффективности системы. Поскольку наибольшая выгода достигается за счет снижения погрешности измерения массы передаваемого продукта, за основу для исследования взят именно этот фактор.
В соответствии с вышесказанным, разработка и установка подобной системы на узлах учета нефтепродукта имеет высокую актуальность, поскольку значительно упрощает процесс учета нефтепродукта, а также снижает затраты, связанные с высокой погрешностью более простых и более дешевых методов учета.
В рамках выпускной квалификационной работы было рассмотрено создание распределенной системы управления для автоматизированного узла учета СИКНП.
В результате работы была проведена проектно-конструкторская деятельность по работе с исходной документацией, предоставляемой предприятием при обновлении технологического участка производства.
Поскольку основной задачей при выполнении проекта была разработка системы управления, в главе, связанной с выбором технологического оборудования, по рекомендации научного руководителя, был проведен анализ оборудования, предварительно выбранного другими подразделениями компании-поставщика системы управления, на соответствие его исходным требованиям установки на данном участке.
В третьей и четвертой главе была выполнена разработка распределенной системы управления на базе ПТК DeltaV, с учетом поставленных требований к управлению процессам.
В рамках исследовательской части в последней главе была рассмотрена оценка и сравнение погрешности измерений, используемой ранее и разрабатываемой системы. В результате проведенного исследования было выяснено, что несмотря на достаточно высокую стоимость установки системы, в соотношении с примерными годовыми потерями из-за высокой погрешности, обновление системы измерения количества нефтепродукта имеет достаточно маленький срок окупаемости, и в дальнейшем будет иметь значительное преимущество. Кроме высокой экономической эффективности, данная система значительно упростит процесс управления процессом, а также осуществление учета операций, проводимых на данном участке.
