Система автоматического управления блоком подогрева газа на газораспределительной станции «Верхние Киги»

ВВЕДЕНИЕ 9
1. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ 13
1.1 Анализ существующего оборудования 13
1.2 Технико-экономическое обоснование проектной разработки 16
1.3 Анализ существующих технических решений 17
1.4 Функциональная схема установки 18
1.5 Моделирование работы подогревателя газа 19
1.6 Обоснование выбора типа микроконтроллера 25
1.7 Характеристики микроконтроллера PIC16F877 25
1.8 Определенте ПЛК 15
1.9 Работа ПЛК 15
1.10 Питание ПЛК 30
1.12 Подключение светодиодов 32
1.13 Управление реле 34
1.14 Тактовый осциллятор 35
1.15 Программирование контроллеров 37
2. НАПИСАНИЕ И ОТЛАДКА УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ ДЛЯ
МИКРОКОНТРОЛЛЕРА 41
2.1 Разработка алгоритма работы программы 41
2.2 Среды разработки для микроконтроллеров PIC 46
3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТИРУЕМОЙ
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОДОГРЕВАТЕЛЕМ
ГАЗА 52
3.1 Пути снижения затрат за счет внедрения системы 52
270304.2018.912.00 ПЗ Лист

Изм. Лист № докум. Подпись Дата
3.2 Экономия в заработной плате высвобождаемых рабочих 52
3.3 Расчет стоимости оборудования 54
3.4 Годовые затраты на ремонтные работы 54
3.5 Годовые затраты на электроэнергию 55
3.6 Годовые затраты на эксплуатацию 55
3.7 Годовая экономия от внедрения модернизированной системы
управления 56
3.8 Капитальные затраты на разработку и ввод в эксплуатацию
модернизированной системы управления 56
3.9 Срок окупаемости капитальных вложений 57
4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА ПЕРСОНАЛА, ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ГАЗА 57
4.1 Идентификация и анализ опасных и вредных производственных факторов .... 59
4.2 Анализ опасных и вредных факторов при эксплуатации подогревательных
пунктов 60
4.3 Загазованность рабочей зоны 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 72
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Листинг управляющей программы для микроконтроллера
на языке C 78
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Графические документы 81

Купить

Магистральный газопровод - это трубопровод, предназначенный для транспортировки газа из района его добычи или производства в районы его потребления до газораспределительных станций (ГРС) городов, населенных пунктов, предприятий. Магистральные газопроводы (МГ) представляют собой сложные сооружения, состоящие из собственно газопроводов, системы противокоррозионной защиты, линий связи, компрессорных (КС) и газораспределительных станций, установок по очистке, осушке и одоризации газа. ГРС является конечным участком магистрального газопровода и границей между потребителем (т.е. низкими сетями) и магистральными газопроводами.

Рисунок 1 - Внешний вид подогревателя газа ПГ-10

Подогреватель газа, представленный на рисунке, поддерживает температуру, а также подогревает газ перед ГРС. При уменьшении давления газа происходит уменьшение его температуры, и если окажется так, что температура будет лежать в области от минус 5 до плюс 5 ОС, то в трубе образуется гидрат, происходит загрязнение трубопровода, кроме этого происходит обледенение наружной части трубопровода, уменьшается его срок службы. Во избежание этого, газ, подходящий к газораспределительной станции и газокомпрессорным

Магистральный газопровод - это трубопровод, предназначенный для транспортировки газа из района его добычи или производства в районы его потребления до газораспределительных станций (ГРС) городов, населенных пунктов, предприятий. Магистральные газопроводы (МГ) представляют собой сложные сооружения, состоящие из собственно газопроводов, системы противокоррозионной защиты, линий связи, компрессорных (КС) и газораспределительных станций, установок по очистке, осушке и одоризации газа. ГРС является конечным участком магистрального газопровода и границей между потребителем (т.е. низкими сетями) и магистральными газопроводами.

Рисунок 1 - Внешний вид подогревателя газа ПГ-10

Подогреватель газа, представленный на рисунке, поддерживает температуру, а также подогревает газ перед ГРС. При уменьшении давления газа происходит уменьшение его температуры, и если окажется так, что температура будет лежать в области от минус 5 до плюс 5 ОС, то в трубе образуется гидрат, происходит загрязнение трубопровода, кроме этого происходит обледенение наружной части трубопровода, уменьшается его срок службы. Во избежание этого, газ, подходящий к газораспределительной станции и газокомпрессорным

для длительной работы без серьёзного обслуживания, а также для работы в неблагоприятных условиях окружающей среды.
Действующая система управления подогревателем газа часто дает сбои в связи с нестабильной работой реле (механическое истирание контактов, выход из строя обмотки). В состав системы входит более десятка реле, в связи с этим вероятность безотказной работы системы управления и установки в целом низкая.
Целью выпускной квалификационной работы (ВКР) является модернизация системы управления подогревателем газа ПГ-10 посредством замены системы, основанной на базе реле и контактов, системой, базирующейся на ПЛК.
К задачам ВКР относятся:
- изучение действующей системы управления подогревателем газа;
- моделирование работы установки при различных температурах окружающей среды;
- изучение алгоритмов включения, работы и отключения подогревателя газа;
- разработка алгоритма работы контроллера;
- написание управляющей программы для контроллера;
- сопряжение логической части системы с силовой частью;
- моделирование модернизированной системы управления;
- разработка схемы электрической принципиальной модернизированной системы управления.
Решаемые в ВКР задачи актуальны, так как переход от управления с помощью релейно-контактных схем к управлению, построенному на основе ПЛК, ведет за собой повышение надежности систем, понижению их стоимости и значительному их уменьшению по массогабаритным показателям. Полученный в результате проектирования опыт будет полезен для молодого специалиста,

поскольку доля релейно-контактных систем управления на предприятиях велика и по сей день.



Купить