ВВЕДЕНИЕ 3
1 Анализ предметной области 5
1.1 Анализ пункта редуцирования газа 5
1.2 Обзор датчиков 13
1.3 Обзор промышленных контроллеров 28
1.4 Обзор языков программирования 36
1.5 Обзор SCADA систем 43
1.6 Цель и задачи выпускной квалификационной работы 48
2 Разработка аппаратной части системы управления 49
2.1 Модернизация технологической смены 49
2.2 Разработка функциональной модели 51
2.3 Разработка структурной схемы системы управления 52
2.4 Выбор элементов системы управления 54
2.5 Разработка схемы электрической 83
2.6 Разработка схемы электрического соединения контроллера 90
3. Разработка программной части 92
3.1 Выбор SCADA системы 92
3.2 Разработка алгоритмов работы системы управления 95
3.3 Разработка структуры проекта 101
3.4 Реализация управляющей программы в TRACE MODE 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 118
Автоматизация - это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем. Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска, снижению себестоимости и улучшению качества продукции, уменьшает численность обслуживающего персонала, повышает надежность и долговечность машин, дает экономию материалов, улучшает условия труда и техники безопасности [1].
Автоматизация освобождает человека от необходимости непосредственного управления механизмами. В автоматизированном процессе производства роль человека сводится к наладке, регулировке, обслуживании средств автоматизации и наблюдению за их действием. Эксплуатация средств автоматизации требует от обслуживающего персонала высокой техники квалификации [2].
Пункты редуцирования газа (ПРГ) являются основным объектом в системе магистральных газопроводов, функцией которых является понижение давления газа в трубопроводе и его подготовка для потребителя. Современные ПРГ - сложные, высокоавтоматизированные и энергоемкие объекты. Эксплуатация газопроводов может происходить при различных режимах, смена которых происходит при изменении вариантов включения в работу агрегатов. При этом возникает задача выбора наиболее целесообразных режимов, соответствующих оптимальной загрузке газопровода[10].
С развитием электронной вычислительной техники стало возможным автоматизированное управление ПРГ. В настоящее время широко используются как отечественные системы автоматизации, так и зарубежные контрольно-измерительные приборы, системы автоматики и телемеханики.
Назначение ПРГ - понижение рабочего давления до заданного значения. Система управления должна быть достаточно сложной, чтобы учесть все разнообразие статических и динамических характеристик станции. Затраты на систему управления несоизмеримы с потерями от аварий. Систему защиты можно сравнить с противопожарными системами, которые окупаются сразу после установки за счет экономии от несостоявшихся пожаров[11].
Задача систем автоматизации ПРГ заключается в управлении агрегатом в соответствии с командами, поступающими от оператора, контроле технологических параметров, обеспечении защиты газораспределительного пункта. Решение данных задач на сегодняшний день является актуальной темой.
В ходе разработки выпускной квалификационной работы была разработана автоматизированная система управления пункта редуцирования газа населенного пункта Кузяково.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- произведен анализ текущего состояния пункта редуцирования газа;
- проведен анализ и выбор контроллера управления
- произведен выбор устройств управления и датчиков контроля параметров пункта редуцирования газа;
- разработана система управления;
- разработан АРМ оператора;
- разработаны экранные формы;
- разработана программа управления автоматизированной системы управления пункта редуцирования газа
