Введение
1 Анализ технологического процесса, задачи автоматизации 12
1.1 Описание технологического процесса 12
1.2 Постановка задач автоматизации 13
1.3 Требования к системе 14
1.3.1 Требования к техническому обеспечению 15
1.3.2 Требования к программному обеспечению 16
2 Разработка аппаратной части системы 17
2.1 Разработка структурной схемы 17
2.2 Функциональная схема автоматизации 18
2.3 Разработка схемы информационных потоков 20
2.4 Выбор средств автоматизации 21
2.4.1 Выбор контроллерного оборудования 21
2.4.2 Выбор первичных преобразователей 25
2.4.2.1 Датчики давления 25
2.4.2.2 Датчик температуры 27
2.4.2.4 Выбор уровнемера 30
2.4.2.5 Выбор датчика-сигнализатора уровня 32
2.4.3 Выбор исполнительных механизмов 33
1.5 Разработка схемы внешних проводок 35
3 Разработка алгоритмов управления и экранных форм 37
3.1 Выбор алгоритмов управления АС 37
3.2 Алгоритм сбора информации с измерительного канала 37
3.3 Разработка экранных форм 39
4 Математическое описание контура регулирования 41
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение... 47
5.1 Технология QuaD 47
5.2 SWOT-анализ 49
5.3 Разработка графика проведения научного исследования 50
5.4 Расчет материальных затрат 53
5.5 Расчет амортизационных отчислений 55
5.6 Основная заработная плата исполнителей темы 56
5.7 Дополнительная заработная плата 57
5.8 Отчисления во внебюджетные фонды 58
5.9 Накладные расходы 59
5.10 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта 59
5.11 Определение ресурсной, финансовой и экономической
эффективности исследования 60
5.12 Определение ресурсоэффективности исследования 61
5.13 Определение эффективности исследования 62
5.14 Вывод по разделу финансовый менеджмент,
ресурсоэффективность и ресурсоснабжение 63
6 Социальная ответственность 66
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 67
6.2 Производственная безопасность 69
6.3 Анализ опасных и вредных производственных факторов 70
6.4 Экологическая безопасность 74
6.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 75
6.6 Вывод по разделу 76
Заключение 77
Список использованных источников 79
Приложение А (обязательное) Структурная схема 82
Приложение Б (обязательное) Функциональная схема 83
Приложение В (обязательное) Схема внешних проводок 84
Приложение Г (обязательное) Блок-схема алгоритма 85
Приложение Д (обязательное) Экранная форма 86
Автоматизация технологических процессов предназначена для повышения производительности и эффективности применяемых технологий производства. Проектирование и реализация любой автоматизированной системы управления технологическим процессом представляет собой решение различных математических, аналитических или конструкторских задач.
В выпускной квалификационной работе представляется решение в области автоматизации, где произведен подбор аппаратно-технических средств, разработаны графические схемы, отражающие функциональные свойства системы, разработаны алгоритмы управления и экранные формы Web-визуализации для мониторинга и управления блоком факельных сепараторов высокого давления установки комплексной подготовки газа.
Одними из важнейших показателей в разрабатываемом проекте промышленной отрасли являются экономические показатели эффективности являются. Аварийные или нештатные ситуации способны спровоцировать длительные технологические простои, которые влекут за собой значительные экономические потери предприятия. Автоматизация производства направлена на исключение возникновения ситуаций, связанных с нештатными ситуациями. Применяемые технологии в проекте автоматизированной системы должны привести к минимизации простоев технологических аппаратов и, соответственно, снизить экономические потери от простоев. Применение более точного оборудования позволяет добиться большего коэффициента полезного действия всей установки, что также приводит к повышению экономических показателей.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была разработана автоматизированная система управления блоком факельных сепараторов высокого давления установки комплексной подготовки газа.
Проект имел определенное техническое, метрологическое и арифметическое обеспечение; в частности, были изложены требования к надежности. В проекте изучен технологический процесс очистки природного газа от капельных жидкостей факельным сепаратором высокого давления.
По данным технического задания была составлена соответствующая структурная схема. Произведен выбор приборов контроля, управления и регулирования в соответствии с требованиями, описанными в разработанном техническом задании. При выборе средств использовался метод аналитического мышления, соблюдались требования к надежности системы. Для передачи информации в диспетчерскую применялся программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК210 модульного типа в связке с модулями расширения дискретных входов и выходов, аналоговых входов и выходов.
Также применены методы для разработки системного подхода к сокращению простоев производства. Главным критерием снижения простоев является автоматизация производства. Благодаря автоматизации можно добиться улучшении экономической эффективности и производительности предприятия. Было уделено особое внимание показателям надежности средств автоматизации. В проекте выдвигались повышенные требования к средством автоматизации в частности к средней наработке на отказ, а также возможности расширения системы при модернизации.
С применением комплекса технических средств были разработаны простые, но надежные алгоритмы сбора данных с измерительных каналов среднего уровня системы. Проведен детальный анализ алгоритма автоматического управления исполнительным устройством, регулирующим давление газа на выходе из сепаратора. Было произведено математическое описание автоматизированной системы управления. В ходе разработки САР была построена переходная характеристика. По математической модели были получены устойчивые характеристики с низким процентом перерегулирования и возможностью реагировать на внешние возмущающие воздействия. Подобраны настроечные коэффициенты ПИД-регулятора.
Таким образом, проект системы управления факельным сепаратором высокого давления удовлетворяем всем параметрам технического задания.
