Автоматизированная система управления трёхфазным разделителем установки комплексной подготовки газа

содержание

Введение 6
1 Анализ деятельности объекта автоматизации 9
1.1 Описание технологического процесса комплексной подготовки газа 9
1.2 Анализ объекта автоматизации и постановка задачи 16
1.3 Анализ современных систем автоматизации 22
2 Выбор технических и программных средств 28
2.1 Выбор технических средств автоматизации 28
2.2 Выбор программного обеспечения 43
3 Разработка структурной схемы системы автоматизации 47
4 Разработка функциональной схемы системы автоматизации 52
5 Разработка принципиальной электрической схемы 55
6 Разработка программного обеспечения 58
7 Расчёт технических характеристик системы 69
7.1 Построение математической модели контура регулирования 69
7.2 Расчёт надёжности системы 73
8 Охрана труда и техника безопасности 75
9 Технико-экономическое обоснование проекта 86
Заключение 102
Список использованной литературы 104
Листинг программы контроллера (FC1) на языке STL. 106

Введение
Целью настоящего дипломного проекта является разработка автоматизированной системы управления трехфазным разделителем установки комплексной подготовки газа (УКПГ). Современная автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) представляет собой многоуровневую человеко-машинную систему управления. Функционирование подобных систем связано с использованием автоматических информационных систем сбора информации и вычислительных комплексов, которые постоянно совершенствуются, по мере эволюции аппаратных средств и программного обеспечения. На современном этапе развития автоматизация систем управления технологическими процессами связана с внедрением в производство программируемых логических контроллеров (ПЛК) и компьютерной техники. Рассматриваемый объект автоматизации является составной частью в системе комплексной автоматизации предприятия.
Создание современных систем управления базируется на разработке и применении адаптивных интеллектуальных систем, функционирование которых невозможно без использования развитой вычислительной сети, включающей персональные компьютеры (ПК), контроллеры и широкий набор модулей ввода/вывода. Усложнение технологических процессов и производства ставит задачи создания распределенных иерархических систем и их сквозного программирования, что объясняет появление новых компьютерных технологий для интегрированных систем, объединяющих все уровни производства. Для решения задач комплексной автоматизации используется SCADA-системы (Supervisory Control And Data Acquisition), предназначенные для проектирования и эксплуатации распределенных автоматизированных систем управления. На рынке программных продуктов существует много версий SCADA-систем, в основном зарубежных производителей, например Genesis фирмы Iconics, Factory Link фирмы United States DATD Co. (США), WinCC фирмы Siemens (Германия) и др.

Заключение

Научно-практическая значимость результатов выполненной работы в дипломном проекте заключается в разработке и реализации программно-аппаратных средств при построении системы автоматизации с возможностью использования накопленного опыта при тиражировании подобных систем.
Разработанная автоматизированная система обеспечивает выполнение следующих главных функций:
- оперативное отображение состояния технологического оборудования установки комплексной подготовки газа и отслеживаемых параметров на мониторах оператора и как следствие повышение оперативности принятия решений в экстренных ситуациях и снижение вероятности появления инженерных ошибок при пуске и эксплуатации оборудования;
- обработка и архивирование собранной информации;
- ведение протоколов состояния технологического оборудования и действий оператора;
- выдача в автоматизированном режиме отчетных ведомостей основных параметров работы каждого агрегата;
- реализация автоматического регулирования расхода товарного конденсата, давления газа, уровня воды в трёхфазном разделителе.
Эффективность применения автоматизированной системы на базе контроллера SIMATIC S7-300 достигается:
за счет снижения ремонтно-эксплуатационных расходов (более надежная работа современных КИПиА);
экономии энергоресурсов (сокращение времени непроизводитель¬ной работы технологического оборудования);
автоматизированного учета переработки сырья.
Разработанные аппаратно-программные средства позволяют осуществить практическое внедрение и тиражирование подобных систем на других установках малой и средней мощности с количеством входных сигналов до нескольких сотен.
Рассмотрены проблемы электробезопасности при эксплуатации системы и вопросы связанные с снижением шума на рабочем месте оператора.
В работе использованы следующие программные пакеты: Microsoft Word 2007, MicroSoft Visio 2007, AutoCad 2006, MatLab 7.03, Simatic Step 7, WinCC Flexible 2008. Для технической реализации применено оборудование...