📄Работа №211721
Тема: Алгоритм повышения точности датчиков перепада газа
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Автоматика и управление
Объем:
79 листов
Год:
2016
Просмотров:
22
4800
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВЕДЕНИЕ 6
АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 8
1 Компрессорные станции, их назначение 8
2 Описание компрессорной станции 11
3 Классификация компрессорных станций 13
.4. Классификация иерархического ряда САУ ГПА 14
.5. Обоснование темы выпускной квалификационной работы 20
I конкретизация постановки задач исследования
. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 21
.1 Общая характеристика компрессорного цеха КЦ- 6 21
:.2 Описание состава и структурной схемы компрессорного цеха 22
2.2.1 Узел подключения 22
2.2.2 Путь прохождения технологического газа через КЦ 23
2.2.3 Компрессорный цех 26
1.3 Газоперекачивающие агрегаты 27
2.3.1 Основные технические данные агрегата ГПА-Ц-16 30
2.3.2 Характеристики агрегата ГПА-Ц-16 32
2.3.3 Устройство и работа ГПА-Ц16 33
!.4 Математическая модель установившегося режима работы и алгоритм
)асчета запаса устойчивости 38
15 Выводы по главе 2 40
Г СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОПЕРЕКА¬ЧИВАЮЩИМИ АГРЕГАТА- 41
ИИ
1.1 Алгоритмы управления ГПА 41
3.1.1 Контроль цепи аналоговых датчиков 44
3.1.2 Контроль целостности цепи управления исполнительного
механизма 45
3.1.3 Контроль целостности цепи дискретного сигнализатора 45
3.1.4 Контроль управления и сигнализация работы исполнительных ме¬
ханизмов ГПА 46
3.2 Предпусковые условия 48
3.3 Программирование модулей 52
3.4 Описание и работа составных частей изделия 56
3.5 Алгоритм повышения точности расчетов параметров управления и кон-
гроля 59
3.5 Безопасность системы и противопожарные мероприятия 66
3.6 Выводы по третьей главе 67
4. РАСЧЕТ ФАКТИЧЕСКОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА 68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 71
ВЕДЕНИЕ 6
АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 8
1 Компрессорные станции, их назначение 8
2 Описание компрессорной станции 11
3 Классификация компрессорных станций 13
.4. Классификация иерархического ряда САУ ГПА 14
.5. Обоснование темы выпускной квалификационной работы 20
I конкретизация постановки задач исследования
. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 21
.1 Общая характеристика компрессорного цеха КЦ- 6 21
:.2 Описание состава и структурной схемы компрессорного цеха 22
2.2.1 Узел подключения 22
2.2.2 Путь прохождения технологического газа через КЦ 23
2.2.3 Компрессорный цех 26
1.3 Газоперекачивающие агрегаты 27
2.3.1 Основные технические данные агрегата ГПА-Ц-16 30
2.3.2 Характеристики агрегата ГПА-Ц-16 32
2.3.3 Устройство и работа ГПА-Ц16 33
!.4 Математическая модель установившегося режима работы и алгоритм
)асчета запаса устойчивости 38
15 Выводы по главе 2 40
Г СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОПЕРЕКА¬ЧИВАЮЩИМИ АГРЕГАТА- 41
ИИ
1.1 Алгоритмы управления ГПА 41
3.1.1 Контроль цепи аналоговых датчиков 44
3.1.2 Контроль целостности цепи управления исполнительного
механизма 45
3.1.3 Контроль целостности цепи дискретного сигнализатора 45
3.1.4 Контроль управления и сигнализация работы исполнительных ме¬
ханизмов ГПА 46
3.2 Предпусковые условия 48
3.3 Программирование модулей 52
3.4 Описание и работа составных частей изделия 56
3.5 Алгоритм повышения точности расчетов параметров управления и кон-
гроля 59
3.5 Безопасность системы и противопожарные мероприятия 66
3.6 Выводы по третьей главе 67
4. РАСЧЕТ ФАКТИЧЕСКОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА 68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 71
📖 Аннотация
В данной работе разработан алгоритм повышения точности датчиков перепада давления газа в системах автоматического управления газоперекачивающими агрегатами (САУ ГПА) на компрессорных станциях магистральных газопроводов. Актуальность исследования обусловлена масштабами российской газотранспортной системы и необходимостью обеспечения надежного, безопасного и экономически эффективного транспортирования газа, где перепады давления являются критической проблемой, ведущей к нежелательным явлениям, таким как помпаж, и снижающей общую эффективность. Основным результатом является доказательство технической, технологической и экономической целесообразности замены устаревших первичных преобразователей «Сапфир» (0..5 мА) на современные датчики «Метран» (4..20 мА) в составе САУ ГПА, а также детализация алгоритма работы системы, включающего блоки ввода и проверки аналоговых и дискретных сигналов, управления исполнительными механизмами и поддержки режимов управления. Научная значимость заключается в развитии методологии построения отказоустойчивых систем управления для критической инфраструктуры, а практическая — в конкретных рекомендациях по модернизации оборудования на объектах, подобных компрессорному цеху №6 магистрального газопровода «Ямбург — Елец 2», что ведет к повышению точности контроля, надежности и безопасности. Краткий обзор литературы, включающий работы Герке В.Г. и др. по проблемам внедрения компьютерных комплексов моделирования, а также нормативные документы, такие как СТО Газпром 2-3.5-454-2010 и СТО Газпром 4.2-2-002-2009, подчеркивает существующий технологический контекст и нормативные требования, в рамках которых выполнено исследование.
📖 Введение
Российская газотранспортная система является крупнейшей в мире. Средняя дальность транспортировки газа сегодня составляет около 2,6 тыс. км при поставках для внутреннего потребления и примерно 3,3 тыс. км при поставках на экспорт. Длина всех газораспределительных сетей в России составляет около 765 тыс. км, что уже почти в 20 раз больше окружности Земли.
Газ должен быть доставлен потребителям самым оптимальным и экономически эффективным путем с соблюдением все возрастающих требований по повышению надежности и безопасности поставок. Он транспортируется по магистральным газопроводам под высоким давлением (от 50 до 75 кг/см2). Функционирование такой сложной системы невозможно без автоматического и автоматизированного управления, контроля и регулирования ее работы.
Основная проблема, связанная с транспортировкой газа на большие расстояния - перепады давления. Они вызывают множество нежелательных явлений (помпаж, колебания объема транспортируемого газа) и требуют увеличения количества газоперекачивающих агрегатов (и, соответственно, уменьшения расстояния между ними). Перепады газа - наиболее сложная проблема, приводящая к затруднениям (а иногда и к нарушениям) нормального функционирования всей системы газотранспорта (газопроводы, КС, ГПА). Решение этой задачи невозможно без совершенствования САУ ГПА в направлении повышения точности
Объектом исследования выпускной квалификационной работы является магистральный газопровод «Ямбург - Елец 2», компрессорный цех №6 ЛПУ МГ, газоперекачивающие агрегаты.
Цель работы - совершенствовать САУ газоперекачивающими агрегатами на основе более точных измерений перепада газа с обеспечением повышения экономической эффективности.
Проведен анализ принципиальных схем компоновки основного оборудования компрессорной станции и дана классификация ее основных подсистем, и в первую очередь ГПА.
На основании анализа структуры газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов получена схема системы управления работой газоперекачивающих агрегатов с использованием датчиков перепада давления газа повышенной точности.
Выполнено математическое описание отдельных элементов системы с точки зрения недопущения помпажа, расчета перепад давления на участке между КС, регулирования пропускной способности газопровода
Получена структурная схема системы управления на основе алгоритма повышения точности перепада газа и замены датчиков. Проведен анализ полученных результатов.
При разработке проекта учтены требования, предъявляемые к системам автоматического управления технологическими процессами. В частности, обеспечен контроль над состоянием оборудования, защита оборудования, надежное управление технологическим процессом, обеспечивающих минимум трудозатрат на их оборудование, ремонт и наладку.
В ходе подготовки проекта разработаны мероприятия, обеспечивающие безопасную работу оборудования, изложены требования по безопасной работе персонала при монтаже и эксплуатации контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации. Соблюдение данных требований снижает вероятность несчастных случаев на производстве при проведении таких работ.
В работе приведен организационно-экономический раздел и раздел по безопасности жизнедеятельности. Выявлен технический эффект реализации алгоритма повышения точности. Разработаны мероприятия по безопасности жизнедеятельности и составлены предложения и рекомендации.
По основным позициям совершенствования САУ решение конкретизировано для реального объекта, и его конкретных условий, параметров подсистем и основных элементов КЦ №6 с ГПА-Ц-16 и САУ ГПА. Практическое решение поставленной основной задачи проекта позволит также получить экономический эффект, который заключается в экономии электроэнергии необходимой для питания БП и преобразователей.
Газ должен быть доставлен потребителям самым оптимальным и экономически эффективным путем с соблюдением все возрастающих требований по повышению надежности и безопасности поставок. Он транспортируется по магистральным газопроводам под высоким давлением (от 50 до 75 кг/см2). Функционирование такой сложной системы невозможно без автоматического и автоматизированного управления, контроля и регулирования ее работы.
Основная проблема, связанная с транспортировкой газа на большие расстояния - перепады давления. Они вызывают множество нежелательных явлений (помпаж, колебания объема транспортируемого газа) и требуют увеличения количества газоперекачивающих агрегатов (и, соответственно, уменьшения расстояния между ними). Перепады газа - наиболее сложная проблема, приводящая к затруднениям (а иногда и к нарушениям) нормального функционирования всей системы газотранспорта (газопроводы, КС, ГПА). Решение этой задачи невозможно без совершенствования САУ ГПА в направлении повышения точности
Объектом исследования выпускной квалификационной работы является магистральный газопровод «Ямбург - Елец 2», компрессорный цех №6 ЛПУ МГ, газоперекачивающие агрегаты.
Цель работы - совершенствовать САУ газоперекачивающими агрегатами на основе более точных измерений перепада газа с обеспечением повышения экономической эффективности.
Проведен анализ принципиальных схем компоновки основного оборудования компрессорной станции и дана классификация ее основных подсистем, и в первую очередь ГПА.
На основании анализа структуры газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов получена схема системы управления работой газоперекачивающих агрегатов с использованием датчиков перепада давления газа повышенной точности.
Выполнено математическое описание отдельных элементов системы с точки зрения недопущения помпажа, расчета перепад давления на участке между КС, регулирования пропускной способности газопровода
Получена структурная схема системы управления на основе алгоритма повышения точности перепада газа и замены датчиков. Проведен анализ полученных результатов.
При разработке проекта учтены требования, предъявляемые к системам автоматического управления технологическими процессами. В частности, обеспечен контроль над состоянием оборудования, защита оборудования, надежное управление технологическим процессом, обеспечивающих минимум трудозатрат на их оборудование, ремонт и наладку.
В ходе подготовки проекта разработаны мероприятия, обеспечивающие безопасную работу оборудования, изложены требования по безопасной работе персонала при монтаже и эксплуатации контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации. Соблюдение данных требований снижает вероятность несчастных случаев на производстве при проведении таких работ.
В работе приведен организационно-экономический раздел и раздел по безопасности жизнедеятельности. Выявлен технический эффект реализации алгоритма повышения точности. Разработаны мероприятия по безопасности жизнедеятельности и составлены предложения и рекомендации.
По основным позициям совершенствования САУ решение конкретизировано для реального объекта, и его конкретных условий, параметров подсистем и основных элементов КЦ №6 с ГПА-Ц-16 и САУ ГПА. Практическое решение поставленной основной задачи проекта позволит также получить экономический эффект, который заключается в экономии электроэнергии необходимой для питания БП и преобразователей.
✅ Заключение
САУ ГПА предназначена для автоматического управления газоперекачивающими агрегатами компрессорных станций магистральных газопроводов. Она интегрируется в АСУ ТП КЦ и обеспечивает регулирование параметров ГПА и поддержание заданного режима как непосредственно по уставкам диспетчера, так и совместно с САР КЦ.
Алгоритм работы САУ состоит из четырех блоков-подпрограмм:
1. Блока ввода аналоговых параметров с проверкой целостности линии связи с датчиками, проверкой сигналов на достоверность и сглаживанием пульсации сигналов;
2. Блока ввода дискретных сигналов;
3. Блока обработки информации о состояния кранов и управления кранами (активен всегда и служит для контроля работы кранов, целостности линии связи с исполнительными механизмами, своевременного срабатывания исполнительных механизмов при подаче на них управляющих команд и для контроля самопроизвольных перестановок кранов);
4. Блока поддержки автоматического или дистанционного режима управления САУ (активен всегда; в автоматическом режиме управления активны все вышеперечисленные алгоблоки; в дистанционном ре- жиме управления возможно управление кранами с панелей шкафов САУ при этом активен только блок обработки состояния кранов).
Доказана техническая, технологическая и экономическая целесообразность замены первичных преобразователей «Сапфир» с выходным сигналом 0..5мА (применяемых на КС-6 с САУ ГПА А-705-15ЭИС для контроля параметров ГПА- Ц-16) на преобразователи давления типа «Метран» с выходным сигналом 4..20мА.
Данное предложение позволит сократить трудозатраты на поиски неисправности, проведение технического обслуживания и экономии электроэнергии за счет исключения блоков питания, повысить надежность работы САУ ГПА, сократить трудозатраты на ремонт и техническое обслуживание.
Алгоритм работы САУ состоит из четырех блоков-подпрограмм:
1. Блока ввода аналоговых параметров с проверкой целостности линии связи с датчиками, проверкой сигналов на достоверность и сглаживанием пульсации сигналов;
2. Блока ввода дискретных сигналов;
3. Блока обработки информации о состояния кранов и управления кранами (активен всегда и служит для контроля работы кранов, целостности линии связи с исполнительными механизмами, своевременного срабатывания исполнительных механизмов при подаче на них управляющих команд и для контроля самопроизвольных перестановок кранов);
4. Блока поддержки автоматического или дистанционного режима управления САУ (активен всегда; в автоматическом режиме управления активны все вышеперечисленные алгоблоки; в дистанционном ре- жиме управления возможно управление кранами с панелей шкафов САУ при этом активен только блок обработки состояния кранов).
Доказана техническая, технологическая и экономическая целесообразность замены первичных преобразователей «Сапфир» с выходным сигналом 0..5мА (применяемых на КС-6 с САУ ГПА А-705-15ЭИС для контроля параметров ГПА- Ц-16) на преобразователи давления типа «Метран» с выходным сигналом 4..20мА.
Данное предложение позволит сократить трудозатраты на поиски неисправности, проведение технического обслуживания и экономии электроэнергии за счет исключения блоков питания, повысить надежность работы САУ ГПА, сократить трудозатраты на ремонт и техническое обслуживание.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.