Описание комплекса технических средств

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по дисциплине: Системы управления технологическими проектами

 

на тему: Разработка технического задания на АСУ процессом атмосферной перегонки нефти

 

 

Выполнила:

Студентка 6-го курса

группы КТ – 6.11

Борисович И.К.

 

Проверил:

к.т.н., доцент

Тигарев А.М.

 

Одесса-2014

 

Содержание

 

 

1 Функциональная схема автоматизации. 3

2 Описание комплекса технических средств. 6

Литература. 20

ПРИЛОЖЕНИЕ А Техническое задание. 21

 

 

 

Функциональная схема автоматизации

ФСА разработана в соответствии с поставленными задачами автоматизации. Разработанная схема поддерживает как автоматическое, так и ручное управление. Все сигналы с датчиков идут на контроллер. Все контролируемые параметры выводятся и регулируются на рабочих станциях (ЭВМ).

ФСА отбензинивания нефти включает в себя 17 контуров контроля и регулирования:

1) Уровень раздела фаз нефть/вода. Контролируется уровнемером Rosemount 5300 поз.4-1, также контролируется расход нефти расходомером Rosemount 3051SFC поз.3-1. Регулируется насосом KM-100-80-170 поз.4-3, через реле РЭК поз.4-2 и клапанами Fisher GX поз.4-5, 4-7, с помощью цифрового контроллера DVC2000 поз.4-4, 4-6.

2) Давление в электродегидраторе. Контролируется датчиком давления Метран-55 поз.2-1.

3) Температура в электродегидраторе. Контролируется датчиком температуры Метран-271 поз.1-1.

4) Температура низа колонны. Контролируется датчиком температуры Метран-271 поз.6-1, также контролируется расход нефти расходомером Rosemount 3051SFC поз.5-1. Регулируется клапаном Fisher GX поз.6-3, с помощью цифрового контроллера DVC2000 поз.6-2.

5) Уровень куба колонны. Контролируется уровнемером Rosemount 5300 поз.10-3, также контролируется нижний и верхний предел уровня – реле уровня Mobrey поз.10-1, 10-2, и расход нефти расходомером Rosemount 3051SFC поз.9-1, 9-2. Регулируется насосом KM-100-80-170 поз.10-5, через реле РЭК поз.10-4 и клапанами Fisher GX поз.10-7, 10-9, с помощью цифрового контроллера DVC2000 поз.10-6, 10-8.

6) Температура верха колонны. Контролируется датчиком температуры Метран-271 поз.13-1, также контролируется расход бензина расходомером Rosemount 3051SFC поз.11-1. Регулируется насосом KM-100-80-170 поз.13-3, через реле РЭК поз.13-2 и клапаном Fisher GX поз.13-5, с помощью цифрового контроллера DVC2000 поз.13-4.

7) Давление верха колонны. Контролируется датчиком давления Метран-55 поз.12-1.

8) Расход пара в колонну. Контролируется расходомером Rosemount 3051SFC поз.8-1, также контролируется температура пара после печи датчиком температуры Метран-271 поз.7-1. Регулируется клапаном Fisher GX поз.8-3, с помощью цифрового контроллера DVC2000 поз.8-2.

9) Температура газо-конденсата после холодильника. Контролируется датчиком температуры Метран-271 поз.15-1, также контролируется расход нефти расходомером поз.14-1. Регулируется клапаном Fisher GX поз.15-3, с помощью цифрового контроллера DVC2000 поз.15-2.

10) Уровень бензина в рефлюксной емкости. Контролируется уровнемером Rosemount 5300 поз.17-1, также контролируется расход бензина расходомером Rosemount 3051SFC поз.16-1. Регулируется клапаном Fisher GX поз.17-3, с помощью цифрового контроллера DVC2000 поз.17-2.

11) Уровень воды в рефлюксной емкости. Контролируется уровнемером Rosemount 5300 поз.18-1. Регулируется клапаном Fisher GX поз.18-3, с помощью цифрового контроллера DVC2000 поз.18-2.

12) Давление газа в рефлюксной емкости. Контролируется датчиком давления Метран-55 поз.19-1. Регулируется клапаном Fisher GX поз.19-3, с помощью цифрового контроллера DVC2000 поз.19-2.

13) Давление газа на запальник. Контролируется датчиком давления Метран-55 поз.20-1. Регулирование производиться Fisher GX клапаном поз.20-3, с помощью цифрового контроллера DVC2000 поз.20-2.

14) Давление газа к горелке. Контролируется датчиком давления Метран-55 поз.23-1. Подача газа и аварийное перекрытие производится отсекателем Jamesbery поз. 26-4.

15) Давление мазута к горелке. Контролируется датчиком давления Метран-55 поз.25-1. Подача газа и аварийное перекрытие производится отсекателем Jamesbery поз. 26-7.

16) Разность давления между линией пара и мазута. Контролируется датчиком перепада давления Метран-150 поз.21-1. Регулирование производиться клапаном Fisher GX поз.21-3, с помощью цифрового контроллера DVC2000 поз.21-2.

17) Температура нефти после печи. Контролируется датчиками температуры Метран-271 поз.26-1, 26-2, 26-3, так же производится контроль расхода газа и мазута расходомерами Rosemount 3051SFC поз.22-1, поз.24-1.

Регулирование производиться клапанами Fisher GX поз.26-6, поз.26-9, с помощью цифрового контроллера DVC2000 поз.26-5, поз.26-8.

Описание комплекса технических средств

Комплекс технических средств АСУ процессом атмосферной перегонки нефти включает в себя:

- операторскую и инженерную станцию, установленные в ЦПУ;

- программируемые логические контроллеры (ПЛК) PAC8000 – основной и дублирующий;

- локальную сеть Ethernet в составе двух коммутаторов;

- совмещенный пульт управления;

- датчики и функциональные преобразователи;

- исполнительные механизмы.

Питание всех средств вычислительной техники осуществляется от источ­ников бесперебойного питании.

В АСУ ПАПН используются приборы и датчики токовой системы передачи информации с унифицированными входными и выходными характеристиками, обеспечивающими минимальное число ступеней преобразования сигналов, вводимых в контроллер. Сигналы от термопреобразователей сопротивления и термоэлек­трических преобразователей поступают непосредственно на вход соответствующих модулей без промежуточных преобразователей.

 

 

Источник питания

Рисунок 3.1 – Источник питания

Предлагаются модели с входным напряжением переменного тока или 24В постоянного тока. Обеспечивают питание цепей ввода/вывода и модулей сетевого интерфейса. Имеется возможность резервирования при этом, поддерживает распределение нагрузки. Могут генерировать сигнал неисправности по питанию.

Контроллер

 

Рисунок 3.2 - Контроллер

 

Контроллеры PAC8000 предлагают решение для сложных условий, которые встречаются на перерабатывающих предприятиях во всем мире. Как в условиях экстремальных температур пустынной или арктической зон, так и в коррозионной среде в присутствии химикатов или морской воды контроллеры PAC8000 смогут управлять самыми сложными задачами. Надежность можно повысить путем применения избыточности единого шасси, а использование устройств и оборудования можно улучшить за счет возможностей прямого применения протокола HART.

Контроллеры могут быть установлены на шасси двух типов: 8750-CA-NS и 8751-CA-NS. Эти шасси очень похожи, но у 8751-CA-NS имеется дополнительный вывод для плавающего заземления, который используется для обнаружения утечек тока на землю. Наиболее типичные области применения таких устройств – противопожарные и газовые системы.

Шасси для контроллеров оснащаются также системами мониторинга источника питания (8410-NS-PS), который позволяет отследить появление сигнала «сбой питания», поступающий из блоков питания, например, 8913-PS-AC и 8914-PS-AC компании GE Fanuc.

 

Плата ввода-вывода

Рисунок 3.3 – Плата ввода-вывода

Для работы с дискретными и аналоговыми полевыми устройствами любых типов предусмотрено большое количество различных модулей ввода-вывода. Продуманный подход к конструкции модулей обеспечивает высокую плотность каналов – от четырех до тридцати двух каналов ввода-вывода в модуле шириной 42 мм. Для того чтобы задать сетевой адрес модуля, не требуется каких-либо настроек. Адрес нового модуля определяется автоматически по его положению на шасси.

Шасси предназначены для установки модулей PAC8000 и являются несущей конструкцией для модулей ввода-вывода, монтажных клеммных колодок, а также имеют внутреннюю шину Railbus. Многие шасси могут быть смонтированы на DIN-рейку T- или G-образного сечения, либо установлены на плоскую панель.