Используемые  сокращения

    АСУТП – автоматизированная система управления технологическим процессом;

    АСУ – автоматизированная система управления;

    КС – Компрессорная станция;

    УТНГП – управление ТатнефтеГазПереработки;

    ГПЗ– Газоперерабатывающий завод;

    УЛФ – уловитель легких фракций;

    ПАЗ– противоаварийная защита;

    АРМ– автоматизированное рабочее место;

    HART – цифровой промышленный протокол передачи данных;

    АТП-Акташский  товарский парк. 

 

Содержание

Введение………………………………………………………………………….3 
1. Назначение и цели создания системы……………………………………….5

2. Описание технологического процесса………………………………………7

3. Проектирование системы управления контроля КС-24…………………….9

    3.1Анализ существующих систем АСУТП………………………………….9 
    3.2 Обоснование выбора системы Delta V…………………………………..13 
    3.3 Интеграция системы  Delta V в КС-24…………………………………...15

4. Проектирование схем визуализаций диспетчерского  мониторинга. …......19

   4.1 Обоснование выбора двух-мониторных рабочих станции. …………....19

5. Проектирование комплекса технических средств………………………......20

    5.1 Объем автоматизации технологических объектов на КС-24…..............20

    5.2 Обоснование выбора комплекса технических средств. …......................21

    5.3 Описание выбранного комплекса технических средств. ........................22

Заключение……………………………………………………………………….27

Список литературы………………………………………………………………28

Приложение: Функциональная схема автоматизации 

 

Введение

       Под проектированием понимается процесс  создания прототипа прообраза объекта, необходимого для изготовления объекта. Под объектом проектирования понимают любой объект еще не существующий в действительности. Это могут быть машины, процессы, вычислительные системы, системы управления и т. д. В процессе проектирования приходится перерабатывать и использовать большое количество информации, технических данных, большое количество вычислений. Поэтому в современных системах проектирования активно используют систему автоматического проектирования (САПР). САПР – это комплекс программно – технических средств автоматического проектирования взаимосвязанных с необходимыми подразделениями проектной организации, выполняющих автоматическое проектирование.

       В рамках жизненного цикла промышленных изделий, САПР решает задачи автоматизации работ на стадиях проектирования и подготовки производства.

       Основная  цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, включая:

• сокращения трудоёмкости проектирования и планирования;
• сокращения сроков проектирования;
• сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;
• повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;
• сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.

       Достижение  этих целей обеспечивается путем:

• автоматизации оформления документации;
• информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений;

• использования технологий параллельного проектирования;
• унификации проектных решений и процессов проектирования;
• повторного использования проектных решений, данных и наработок;
• стратегического проектирования;
• замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;
• повышения качества управления проектированием;
• применения методов вариантного проектирования и оптимизации.

       Основной  задачей проектирования АСУ КС-24 является осуществление управления на основе алгоритмов программ, утвержденных заказчиком, в автоматическом или автоматизированном режиме. Данные по основным параметрам технологического процесса и состоянию должны передаваться на АРМ оператора и контролироваться дежурным технологическим персоналом (оператором). Контроль над работой системы по месту. 
 

 

1.Назначение и цели создания системы

  Цель создания системы – повышение качества товарной нефти, получение достоверной информации о ходе технологического процесса с распределенных объектов КС-24, оперативный контроль и управление процессами подготовки нефти, замена физически и морально устаревших средств автоматизации и систем управления, повышение безопасности производства. Снижение трудоемкости управления процессами.

Система должна обеспечивать:

• централизованный контроль состояния объектов, сигнализацию отклонения параметров от нормы, защиту (остановку) технологического оборудования, регулирование параметров процессов по стандартным законам;
• передачу на ЦНИПР Управления УТНГП данных по основным параметрам технологического процесса;
• формирование журнала аварийных и технологических сообщений, формирование и печать отчетных документов, ведение базы данных.
• выполнение установленных производственных заданий по объемам и качеству товарной продукции;
• обеспечение надежной и эффективной работы основных и вспомогательных производственных объектов;
• своевременное обнаружение и ликвидация отклонений и предупреждение аварийных ситуаций;
• снижение непроизводительных потерь материально-технических и топливно-энергетических ресурсов и сокращение эксплуатационных расходов;
• обеспечение противоаварийной и противопожарной защиты объектов с целью повышения экологической безопасности производства;

Автоматизация технологических процессов и автоматизированное управление являются сегодня одним из основных путей достижения следующих долговременных целей:

• эффективности всех технологических процессов основного и вспомогательного производства;
• преимущественной ориентации на безлюдные энергосберегающие технологии;
• безопасности технологических процессов и обслуживающего персонала;
• выполнение требований по защите окружающей среды.

 

2.   Описание технологического  процесса.

        Нефтяной газ, поступающий на КС-24 из сепараторов 2-ой ступени сепарации нефти и с блока системы УЛФ АТП, проходит через приемные сепараторы (С_п-1, С_п-2), где конденсируются и накапливаются наиболее тяжелые жидкие углеводороды.Компрессорная установка состоит из блока компрессорного агрегата, блока агрегата системы смазки и системы автоматизации.

     С приемных сепараторов газ через  газовый фильтр поступает на сжатие в блок компрессорного агрегата (компрессор).Блок компрессорного агрегата состоит из трех частей: блок цилиндров, камера всасывания, камера нагнетания. Компрессор, являющийся винтовой объемной горизонтальной одноступенчатой машиной маслозаполненого типа, предназначенной для сжатия нефтяного газа, имеет два ротора - ведущий и ведомый, вращающихся в подшипниках качения и находящихся в зацеплении друг с другом. Роторы, являющиеся рабочими органами компрессора, имеют зубья специального асимметричного профиля. Процесс сжатия газа происходит в ходе вращения роторов. Ведущий ротор имеет четырехзаходпый винт, ведомый шестизаходный.Камера всасывания и камера нагнетания имеют специально спрофилированные окна, через которые происходит всасывание газа в полости винтов и выхлоп сжатого газа в патрубок нагнетания.

     В ходе сжатия газа в рабочую полость  винтов впрыскивается масло, необходимое для смазки, снижения температуры и уменьшения внутренних перетечек сжимаемого газа. Впрыск масла в полость сжатия обеспечивает обильную смазку винтов. Поэтому при передаче вращения от ведущего ротора к ведомому допущен непосредственный контакт зубьев роторов.

      Из  компрессора масловоздушная смесь поступает в сепаратор "масло-газ" (С_мг), где происходит отделение газа от масла. Очищенный от масла газ из сепаратора "масло-газ" поступает в конечный сепаратор (С_к), где из скомпримированного газа выпадают сконденсировавшиеся жидкие углеводороды. Из конечного сепаратора газ поступает в нагнетательный газопровод и по нему потребителям (подогреватель и Миннибаевский ГПЗ).

      В состав компрессорной установки  входит блок охладителей масла (2 воздушных маслоохладителя). Масло из сепаратора "масло-газ" (С_мг) под давлением нагнетания через блок маслоохладителей и фильтры вновь поступает на впрыск в компрессор.

     Осевые  усилия, действующие на роторы, воспринимаются радиально-упорными шариковыми подшипниками качения. Радиальные нагрузки воспринимаются роликовыми подшипниками качения. Масло для смазки подшипников подается через сверления в корпусных деталях компрессора.

      Компрессор  оснащен торцевыми уплотнениями, которые находятся под давлением  масла и таким образом предотвращают  возможность перетечек рабочего газа из полости роторов в подшипниковые камеры компрессора.Насос, обеспечивающий подачу масла в подшипники и уплотнения, установлен на крышке компрессора соосно с ведомым ротором компрессора и приводится во вращение с помощью ведомого ротора через зубчатую обойму.

     При автоматической остановке компрессора  загорается световое табло и подается звуковой сигнал.

     

     Автоматическая  система сигнализации СТМ-10 - контролирует уровень загазованности рабочей зоны компрессорной. Датчики прибора устанавливаются в местах возможного выделения газа. Газосигнализатор СТМ-10 обеспечивает подачу предупреждающего светового и звукового сигналов в операторную при концентрации горючих газов 20 % , и аварийного - при концентрации 50 % от нижнего концентрационного предела воспламенения.

 

3.Проектирование системы управления контроля КУКПН

3.1 Анализ существующих систем АСУТП

Для сравнения  приведем краткое описание систем Simatic WinCC , TRACE MODE, OpenSCADA, DeltaV.

    Simatic WinCC (Windows Control Center) — система HMI, программное обеспечение для создания человеко-машинного интерфейса, составная часть семейства систем автоматизации Simatic, производимых компанией Siemens AG. Работает под управлениемоперационных систем семейства Microsoft Windows и использует базу данных Microsoft SQL Server (начиная с версии 6.0). Основные возможности WinCC:

• Визуализация техпроцесса (Graphic Designer)
• Конфигурирование и настройка связи с контроллерами различных производителей (Tag Management)
• Отображение, архивирование и протоколирование сообщений от технологического процесса (Alarm Logging)
• Отображение, архивирование и протоколирование переменных (Tag Logging)
• Расширение возможностей системы за счет использования скриптов на языках ANSI C,VBS и VBA
• Проектирование системы отчетности (Report Designer)
• Взаимодействие с другими приложениями, в том числе и по сети, благодаря использованию стандартных интерфейсов OLE, ODBC и SQL обеспечивает простую интеграцию WinCC во внутреннюю информационную сеть предприятия.
• Простое построение систем клиент-сервер.
• Построение резервированных систем.
• Расширение возможностей путем использования элементов ActiveX.
• Открытый OPC-интерфейс (OLE for Process Control).
• Взаимодействие с пакетом Simatic Step 7.