Автоматизированная система управления вентиляционной системой нефтеперекачивающей насосной станции (дипломный проект)

В процессе выполнения дипломного проекта была разработана автоматизированная система вентиляции для нефтеперекачивающей насосной станции на базе аппаратных и программных средств управления SIMATIC.
Система вентиляции для нефтеперекачивающей насосной станции выполнена на основании заданий технологических отделов ОАО «ОНХП», разрабатывающих соответствующие разделы.
 При разработке технической документации учитывались требования общих правил взрывобезопасности для взрывопожароопасных, химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств ПБ09-170-97, ГОСТа 21.404-85, ТУ-ГАЗ-86 и др.
 Дипломный проект содержит 8 листов графической части, расчетно – пояснительную записку и приложения.
В пояснительной записке приведен анализ объекта управления, описание функциональных схем автоматизации, разработанной структурной схемы, электрической схемы подключений.
Пояснительная записка состоит из введения, 8 разделов, заключения, источников в списке литературы и приложений, содержит 10 рисунков, 10 таблиц.




Оглавление
1. Введение……
2. Анализ объекта управления и задачи управления……
2.1. Описание объекта управления………
2.2. Выбор системы управления………
2.3. Обоснование выбора СУ………
3. Разработка структурной схемы АСУ ТП……
3.1. Верхний уровень………
3.2. Средний уровень……
3.2.1. Контроллер Simatic S7-300……
3.2.2. Коммуникационный модуль ESM ТР 80……
3.2.3. Станция распределенного ввода-вывода ЕТ200М…
3.2.4. Интерфейсные модули……
3.2.5. Модули ввода-вывода……
3.2.6. Оптопара…
3.3. Нижний уровень (полевой уровень)…
3.3.1. Датчик температуры ТСП 1187 (Метран 276 ТСПУ)……
3.3.2. Датчики давления ДРПВ –1…………
3.3.3. Датчики загазованности СТМ-30……
3.3.4. Датчики положения задвижек…
3.3.5. Датчики давления ДРПВ –2……………
3.3.6. Вентилятор ВР 300-45…………
3.3.7. Вентилятор ВР 86-77………
4. Разработка функциональных схем объекта управления…
4.1. Параметры вентиляционной системы……
4.2. Регулирование температуры приточного воздуха………
4.3. Время включения в работу вентиляционной системы…
4.4. Кратность воздухообмена……
4.5. Аппараты воздушного охлаждения……
4.6. Управление вентилятором…
4.7. Калориферная установка……
5. Разработка принципиальной схемы подключений……
6. Разработка алгоритма работы систем управления……
7. Расчетная часть……………
7.1. Расчет контура терморегулирования системы
7.2. Расчет стабилизированных источников питания………
7.3. Расчет тока, потребляемого системой управления от стабилизированных источников питания………
7.4. Расчет мощности, потребляемой системой управления от внешнего источника питания………
7.5. Описание графом функционирования работы системы управления вентилятором и задвижками………
7.6. Расчет калориферов…
1. Расчет затрат на проектирование АСУ ТП……
Расчет затрат на разработку конструкторской документации……
Расчет затрат на разработку технологической документации……
Общие затраты на разработку документации……
Расчет затрат на разработку алгоритма управления……
Общие затраты на проектирование АСУ ТП…
2. Охрана труда……
Анализ опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте оператора ЭВМ…
Меры по снижению и устранению опасных и вредных факторов……..…
Расчет искусственного освещения…
Пожарная безопасность…
Приложения…………
Заключение…………
Литература………







2.3 Обоснование выбора СУ

Задачей проекта является разработка автоматизированной системы управления, которая обеспечивают высокий уровень надежности и безопасности протекания технологического процесса. За основу взята элементная база SIMATIC фирмы SIEMENS. Компоненты SIMATIC с их свойствами и широкими функциональными возможностями отвечают самым высоким современным требованиям к производительности, надежности, безопасности и удобству управления.
Данная система управления является децентрализованной. Такие системы более гибкие, у них выше производительность из-за разделения функций между управляющими устройствами и выше возможность наращивания ресурсов по сравнению с централизованными системами управления.
Децентрализованный принцип управления обеспечивает возможность реализации на нижнем уровне задач сбора и первичной обработки информации, регулирования технологических параметров, логического управления технологическими операциями, а на верхнем уровне – задач оптимизации, расчет технико-экономических показателей управляемых процессов, накопления и документирования информации.
Такой принцип управления позволяет: повысить оперативность и снизить стоимость решения отдельных задач, сократить затраты на разработку программного обеспечения, сократить нагрузку на устройства ввода – вывода информации программируемого контроллера, обеспечить типизацию решений, повысить надежность.
Децентрализованный принцип управления с применением микропроцессорных терминалов позволяет организовать автоматизированные рабочие места (АРМ) операторов-технологов, которые являются системообразующими модулями АСУ ТП.А так же компоненты Siemens полностью резервируемы, т.е. обеспечивается высочайшая надежность и производительность
Приборы, средства автоматизации, электрические устройства и элементы вычислительной техники на функциональных схемах автоматизации показаны в соответствии с источником.
На функциональных схемах схематически условными изображениями показаны: технологическое оборудование, коммуникации, органы управления и средства автоматизации с указанием связей между технологическим оборудованием и средствами автоматизации, а также связей между отдельными функциональными блоками и элементами автоматики. Вспомогательные устройства, такие как источники питания, реле, выключатели и предохранители в цепях питания и другие устройства, на функциональных схемах не показываются.




4.1. Параметры вентиляционной системы
Параметры вентиляционной системы      Таблица №3
Параметр/Вентиляционная подсистема Подсистемы
 П1, П1а П2, П2а
Марка электродвигателей ВР-300-45 ВР-86-77
Установленная мощность электродвигателей, кВт 
0,55 
1,5
Обороты электродвигателей, об/мин 930 2750
Объем перекачиваемого воздуха, м3/ч 975 3822
Марка воздухонагревателя (калориферной установки) КСКЧ – 2Б
Температура нагрева воздуха, С от – 30до +22



4.2. Регулирование температуры приточного воздуха

Сблокированное с приточным вентилятором открытие/закрытие заслонки. Автоматическое подключение системы регулирования при включении вентилятора. Защита калорифера от замерзания при работающей и неработающей системе. При запуске системы заслонка наружного воздуха открывается после открытия регулирующего клапана на горячей воде. При понижении температуры ниже 20 градусов открывается регулирующий клапан, обеспечивается прогрев калорифера. Если температура воздуха ниже 3 градусов перед калорифером, открытие клапана на обратном трубопроводе не повышает температуру выше 32 градусов, то по истечении 3 минут, вентилятор отключается, а на пульт оператора подается аварийный сигнал. Возможность дистанционного включения прогрева заслонки наружного воздуха, местное деблокирующее управление.
Автоматическое первоочередное отключение и остановы предусмотрены по сигналу загазованности в трех и более контрольных точках.
Предусмотрено дистанционное и автоматическое отключение вентиляторов
• При пожаре на наружной утечке
• При выполнении первого этапа перевода установки в безопасное положение по загазованности или от кнопок отключения блоков