Проектирование автоматизированной системы управления узла компремирования воздуха

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Января 2012 в 15:08, курсовая работа

Описание

Современная автоматизированная система управления технологических процессов представляет собой многоуровневую человеко-машинную систему управления. Создание АСУ сложными технологическими процессами осуществляется с использованием автоматических информационных систем сбора данных и вычислительных комплексов, которые постоянно совершенствуются по мере развития технических средств и программного обеспечения.

Содержание

Введение 12
1. Разработка функциональной схемы автоматизации и структурной схемы системы управления 14
1.1. Краткое описание технологического процесса 14
1.2. Разработка функциональной схемы автоматизации 16
1.3. Разработка структурной схемы управления 18
1.4. Разработка алгоритмов эксплуатация ТП 19
2. Выбора аппаратного обеспечения системы управления 22
2.1. Выбор КИПиА 22
2.1.1. Техническое задание на выбор КИПиА 22
2.1.2. Выбор измерительных приборов 23
2.1.3. Выбор исполнительных механизмов 29
2.2. Выбор конфигурации ПЛК 33
2.2.1. Техническое задание на выбор ПЛК 33
2.2.2. Выбор конфигурации на SLC-500 34
2.2.3. Выбор конфигурации на Ace-3600 36
2.2.4. Выбор конфигурации на Decont-182 38
2.2.5. Выбор конфигурации на iPAC -8000 39
2.3. Выбор кабельной продукции 41
3. Разработка программного обеспечения 44
3.1. Разработка программного обеспечения для ПЛК 44
3.1.1. Техническое задание на программное обеспечение ПЛК 44
3.1.2. Разработка алгоритмов управления 45
3.1.3. Разработка таблицы каналов ввода-вывода 46
3.1.4. Карты памяти 46
3.1.5. Файлы программ 51
3.1.6. Описание работы подподпрограмм 54
3.1.7. Подсчет быстродействия подпрограмм 55
3.2. Разработка программного обеспечения АРМ оператора 58
3.2.1. Техническое задание на разработку АРМ оператора 58
3.2.2. Конфигурация рабочей станции оператора 59
3.2.3. Разработка таблицы взаимодействия персонала с АСУТП 60
3.2.4. Эскизы графического интерфейса 61
3.2.5. Форма ведомостей смены 63
3.2.6. Руководство пользователя 63
3.2.7. Таблица переменных графического интерфейса 66
Заключение 70
Список используемой литературы

Скачать (1.91 Мб) Сколько стоит заказать работу?
Работа состоит из  1 файл

pz.docx

— 1.98 Мб (Скачать документ)

       Кодирование параметров.

       Система кодирования параметров  в основном соответствует ГОСТ 21.404-85.

       Обозначение технологической позиции измеряемого  параметра следующее:

       буква на первой позиции – контролируемый параметр:

       T – температура;

       P – давление;

       F – расход;

       буква на второй (или третьей) позиции - функция:

       T – дистанционная передача;

       E – чувствительный элемент;

       Цифры  – номер технологической позиции  в соответствие с проектной документацией.

       Имя параметра на сером фоне – параметр в норме;

       Имя параметра на красном фоне – параметр вышел за предаварийные границы;

       Цветовое  отображение электрооборудования (компрессор, двигатели) дает информацию о его  состоянии.

       Серый цвет – оборудование отключено;

       Красный цвет – оборудование не готово к  работе (технологическая блокировка, электрическая схема не собрана;Зеленый цвет - оборудование включено;Синий цыет - Оборудование готово к пуску;

       Кроме электрооборудования на мнемосхемах  изображаются задвижки, регулирующие клапан, соленоиды.

       Зеленый цвет – соленоид открыт;

       Красный цвет – соленоид закрыт.

       При одновременном нажатии горячей клавиши F1и клавиши CONTROL вызывается окно справки.

       Рисунок 3.10- Окно справки 

       
      1.  Таблица   переменных графического интерфейса

Список  тегов, используемых в работе системы, приведен в приложении Е. 

       
      1.  Функциональность  интерфейса оператора

       Протоколирование  данных

       Документирование  работы системы управления выполняется  с помощью выходных документов, содержащих всю необходимую информацию о  ходе технологического процесса и работе оборудования.

       Протоколирование  технологического процесса выполняется  автоматически, в протоколе регистрируются все существенные для работы системы  события (величины контролируемых параметров, запуск, останов технологического оборудования, аварии, изменения состояний объектов контроля и т.д.). 

Рисунок 3.11-Журнал сообщений 

       Системная сигнализация

       Информация  от датчиков, поступающая на вход системы  управления, контролируется на достоверность  программно по допустимым пределам и  допустимой скорости изменения. По результатам  этого контроля при необходимости  формируются технологические сообщения  об ошибках для ОТП, который должен принять решение относительно устранения ошибки и возможности дальнейшего  продолжения работы.

       Под сообщением понимается вывод информации о событии  с указанием времени  появления события в форме  текста, а также графического отображения  на мнемосхеме. 

       Рисунок 3.12- Системная сигнализация

       Сообщения формируются в следующих случаях:

    • ошибка, допущенная при вводе исходных данных, выдаче директив на изменение состояния элементов управления, технологических агрегатов;
    • достоверный ввод исходных данных и директив на изменение состояния;
    • изменение состояния элементов управления, технологических агрегатов после обработки директив или некорректного  завершения текущей директивы;
    • переход элементов управления, технологических агрегатов из одного технологического состояния в другое;
    • факт (и причина) некорректного завершения команд управления или изменения состояния  элементов управления в процессе контроля.
 

       Тренды  переменных

       Рисунок 3.13- Тренд реального времени

       Рисунок 3.13- Исторический тренд

       

       Рисунок 3.14- Макро-файлы 

       ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

       В данном курсовом проекте была разработана  автоматизированная система управления узла компремирования воздуха. Система предназначена для автоматизации процесса контроля состояния технологического процесса и дистанционного управления исполнительными механизмами.

       Данный  проект использует удобный для оператора  интерфейс, реализованный средствами программы RSVeiw32 и RSLogix500.

       В качестве измерительных приборов используются современные датчики и приборы, которые имеют унифицированный  токовый сигнал (4…20 мА) необходимый  для схем автоматического управления.

       Для операторов была создана мнемосхема отражающая процессы, протекающие на объекте и позволяющие оператору  управлять технологическим процессом.

       Данный  проект обеспечит минимальное вмешательство  человека в технологический процесс.

       Приборы и контроллер достаточно надежны  и современны, что гарантирует  безотказную и эффективную работу технологического процесса. 
 
 
 

       Список  использованных источников

 
  1. Андреев Е.Б., Куцевич Н.А., Синенко О.В.. SCADA - системы взгляд изнутри. 2004.
  2. Андреев Е.Б., Попадько В.Е. Технические средства систем управления технологическими процессами в нефтяной и газовой промышленности: Учеб. пособие. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004. – 272с. (Шифр 622.3 (075.8) А655).
  3. Деменков Н.П. SCADA системы как инструмент проектирования АСУ ТП. -2004 (004(075.8) Д302).
  4. Деменков Н.П. Языки программирования промышленных контроллеров. -2004 (004(075.8) Д302).
  5. Номенклатурный каталог Ч.: Метран, 2005.
  6. Ослэндер Д.М. Управляющие программы для механических систем: объектно-ориентированное проектирование систем реального времени / Д.М. Ослэндер, Дж. Р. Риджли, Дж. Д. Ринггенберг; Пер. с англ. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. – 413с.
  7. Подборнов Н.В. Функциональные  схемы автоматизации и АСУ ТП установок подготовки, переработки нефти-газа и нефтехимического синтеза: Учебное пособие. - Тюмень : ТГУ, ТюмИИ, 1992. - 101 c.
  8. Петров И.В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования / Под ред. проф. В.П. Дьяконова. – М.: Солон-Пресс, 2004. – 256с.
  9. Технологический регламент производства, утвержденный главным инженером ООО «Тобольск-Нефтехим», в котором приведены алгоритмы контроля, управления  и ПАЗ компрессорами, а также перечень сигнализаций и защит
  10. http://www.kipservis.ru/clorius/zaporno_regulirujushaia_armatura.htm
  11. http://www.metran.ru
  12. http://www.roskip.ru/?id=7882&template=print 

ПРИЛОЖЕНИЕ  А

Функциональная  схема автоматизации

Рисунок А.1- Функциональная схема автоматизации узла компремирования воздуха

Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ А 

    Щит оператора

    Рисунок А.2-Щит оператора узла компремирования воздуха

 

ПРИЛОЖЕНИЕ  Б 

Алгоритмы эксплуатации ТП

       

 

       Рисунок Б.1-Режим пуска 

       

 

       Рисунок Б.2- Режим планового останова

Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Б

       

       Рисунок Б.3- Режим нормальной работы

Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Б 

       

 

       Рисунок Б.4- Аварийный останов

 

ПРИЛОЖЕНИЕ  В
ТАБЛИЦА КИПиА
№ Наименование  параметра № позиции Единицы измерения Характеристики  параметра Характеристики  прибора Диапазон  изменения сигнала Наименование  прибора Примечание
Диапазон  изменения параметра Допустимая  погрешность изменения Диапазон  измерения прибора Основная  погрешность Абсолютная  погрешность Тип сигнала
ТС ТУ ТИ ТР
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 Расход  охлаждающей воды к компрессору  М-31 FT1 м3/ч Отсутствие  протока   18÷2000 литр/мин     +       24 В FS-1 Предавар.свет.и звук.сигнализ. на щите в операторной и по месту.

Стоп  М-31

2 Давление  смазочного масла

в компрессоре  М-31

 PT1 МПа Не менее 0,11 1,0 0-0,6 0,1 0,0006     +   4-20 мА Метран-100-ДИ

1150

3 Давление  нагнетания I ступени

компрессора М-31

 PT2 МПа Не более0,33 1,0 0-1,0 0,1 0,001     +   4-20 мА Метран-100-ДИ

1150

4 Давление  нагнетания II ступени

компрессора М-31

 PT3 МПа Не более 1,5 1,0 0-2,5 0,1 0,002     +   4-20 мА Метран-100-ДИ

1150

5 Давление  нагнетания III ступени

компрессора М-31

 PT4 МПа Не более 2,4 1,0 0-4,0 0,1 0,004     +   4-20 мА Метран-100-ДИ

1160

Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ В
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
6 Давление  воздуха  на входе в воздухосборник Е-33 PT5 МПа Не более 2,4 1,0 0-2,5 0,1 0,002     +   4-20 мА Метран-100-ДИ

1160

 Предавар.свет.и звук.сигнализ.

на щите в операторной

7 Давление  на подаче воздуха к холодильнику Т-35 PT5 МПа Не более  1,6 1,0 0-4,0 0,1 0,004     +   4-20 мА Метран-100-ДИ

1160

  
 
8		 Температура воздуха на наг. I ст. компрессора М-31 TI1 °С Не более 170 1,0 0-600 0,25 1,5     +   TXK(L) ТХК(L)-2088 Предавар.свет.и звук.сигнализ. на щите в операторной и по месту.
4-20 мА СТК-033
 
 
9		 Температура воздуха на наг. II ст. компрессора М-31 TI2 °С Не более 150 1,0 0-600 0,25 1,5     +   TXK(L) ТХК(L)-2088
4-20 мА СТК-033
 
 
10		 Температура воздуха на наг. III ст. компрессора М-31 TI3 °С Не более 120 1,0 0-600 0,25 1,5     +   TXK(L) ТХК(L)-2088
4-20 мА СТК-033
 
11		 Температура воздуха на выходе из теплообменникаТ-35 TI4 °С Не более 25 1,5 0-600 0,25 1,5     +   TXK(L) ТХК(L)-2088  
4-20 мА СТК-033
12 Компрессор  М-31 Пуск 375 об/мин М-31               +     24 В Эл. двигатель А2К85/24-08/16УХЛ4  
Пуск 750 об/мин   +     24 В
Стоп   +     24 В
Сост.М-31

1 реж.

             +       24 В
 
 
Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ В
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
    Сост.М-31 2 реж.               +       24 В    
Готовность  комп. М-31 +       24 В
Сост. комп.

М-31 (продувка)

 +       24 В
13 Кнопка  по месту

М-31 вкл.

 SB31-1             +       24 В КВ-2-04  
 
14 Кнопка  по месту

М-31 выкл.

 SB31-2             +       24 В КВ-2-03 Кнопка  взрывозащищенная КВ-2
15 Кнопка  по месту

квитирование  звука

 SB31-3             +       24 В КВ-2-03
16 Кнопка  по месту

местное/дист,

 SB31-4             +       24 В КВ-2-10
17 Лампа по месту: «готов к пуску» LAМР1               +     24 В ТС-2 Табло светосигнальное (плафон для ламп)
18 Лампа по месту: «компрессор вкл.» LAMP2               +     24 В ТС-2
19 Лампа по месту: «продувка компрессора» LAMP3               +     24 В ТС-2
20 Лампа по месту: «нет протока воды» LAMP4               +     24 В ТС-2
21 Лампа по месту: «Р смазоч.масла min» LAMP5               +     24 В ТС-2

Информация о работе Проектирование автоматизированной системы управления узла компремирования воздуха