 |
 |
 |
|
|||||||||
|
 | |||||||||||
|
 |
||||||||
|
МЕНЮ
|
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Проектирование автоматизированного рабочего места оператора нефтесливной железнодорожной эстакадыПроектирование автоматизированного рабочего места оператора нефтесливной железнодорожной эстакады5 Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации “МАТИ” - Российский Государственный Технологический Университет им. К.Э. Циолковского Кафедра “Технология производства приборов и систем управления летательных аппаратов” “УТВЕРЖДАЮ” Зав. Кафедрой ТПП и СУЛА _____________Суминов В.М. “___”___________2009 г. Реферат дипломного проекта на тему: Проектирование автоматизированного рабочего места оператора нефтесливной железнодорожной эстакады Дипломник_______________(Капорин Ф.О.) Руководитель_____________(Банников В.М) Консультант______________(Попов Е.Н.) Результаты смотров: I смотр ________________% II смотр ________________% Раменское 2010 г. Оглавление Введение 1. Анализ конструкторско-технологических характеристик и структуры сливной эстакады 2. Анализ задач решаемых существующей железнодорожной эстакадой 2.1 Обзор программных и аппаратных средств используемых в проектируемом АРМ 2.2 Шкаф управления и контроля 3. Обоснование выбора темы, ее новизна и технико-экономическая целесообразность предлагаемых разработок 4. Графическая часть проекта 5. Расчетная часть проекта Список используемой литературы Введение Проектирование систем управления играет важную роль в современных технологических системах. Выгоды от её совершенствования систем управления в промышленности могут быть огромны. Они включают улучшение качества процесса, уменьшение потребления энергии, минимизацию максимальных затрат, повышение уровней безопасности и сокращение загрязнения окружающей среды. Трудность здесь состоит в том, что ряд наиболее передовых идей имеет сложный математический аппарат. Возможно, математическая теория систем - одно из наиболее существенных достижений науки ХХ века, но её практическая ценность определяется выгодами, которые она может приносить. Проектирование и функционирование автоматического процесса, предназначенного для обеспечения технических характеристик, таких, например, как прибыльность, качество, безопасность и воздействие на окружающую среду, требуют постоянного контроля всех элементов изделия. Автоматизированные системы, заменяя обычные средства, имеют перед ними технико-экономические преимущества, которые проявляются в следующих основных направлениях: - сокращение общих трудозатрат на проверку агрегатов; - сокращение времени подготовки техники к выполнению задачи; - повышение достоверности результатов; - повышение коэффициента использования технического ресурса объектов. Кроме того, автоматическое слежение за аварийными параметрами позволяет предупреждать крупные повреждения и разрушение техники. Автоматический контроль стал возможным в результате общего развития комплексной автоматизации процессов производства и управления. Однако помимо этой общей закономерности существуют и конкретные причины, стимулирующие появление и развитие автоматов контроля в технике. Они непосредственно связаны с необходимостью совершенствования систем контроля техники как способа повышения эффективности её работы. При использовании аппаратуры ручного управления после каждого измерения оператор должен проанализировать полученные результаты и принять решение о годности параметра или элементов оборудования. При такой системе контроля неизбежны субъективизм и прямые ошибки, периодически допускаемые даже опытными специалистами. При сложившейся конкурентной картине рынка сложной наукоемкой техники основой экономического успеха является качество процесса, безотказность, а также сроки выполнения работы. При монтаже эстакады с использованием новых разработок в связи с выше сказанным автоматизация процесса слива нефтепродуктов является основополагающим фактором успешной работы эстакады. 1. Анализ конструкторско-технологических характеристик и структуры сливной эстакадыСливная железнодорожная эстакада для легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, в которых слив производится с помощью бесшлангового телескопического устройства, оборудованы механизмами подъема и спуска телескопического патрубка и перемещения, телескопического устройства.Под каждой из цистерн установлен насос 12НДс-НмТУ3631-066-05747979-96. Насос закрывается и открывается в ручную, но он так же имеет электродвигатель для закрытия насоса автоматически. Рядом с насосом на трубопроводе установлены датчики давления ДМ5007А и датчик температуры ТУДЭ-8М1. Слив нефти происходит в емкости в парке сырья.Насосы имеют блокировку на автоматическое включение по номинальному уровню и отключение по нижнему уровню от уровнемеров МТ2000, устанавливаемых на емкостях в парке сырья. Одновременно в операторную поступает сигнал о верхнем предельном уровне.Ограничение максимальной скорости слива легковоспламеняющихся и горючих жидкостей до безопасных пределов обеспечивается перепуском части продукта во всасывающий трубопровод насоса.Автоматическое регулирование расхода перепускаемого продукта производится по поддержанию постоянного давления в напорном трубопроводе подачи продукта на железнодорожную сливо-наливную эстакаду.Так же следует учитывать, что при автоматическом прекращении налива продуктов в железнодорожные цистерны с целью исключения гидравлических ударов в трубопроводах и наливных устройствах, в насосах предусмотрено байпаспрование слива. На байпасе насоса устанавливается регулирующий клапан, который открывается при увеличении давления наливаемого продукта в напорном коллекторе перед железнодорожной сливо-наливной эстакадой.Наливные операции легковоспламеняющихся и горючих жидкостей автоматизированны путем использования ограничителей уровня налива.На сливной железнодорожной эстакаде легковоспламеняющихся жидкостей и сжиженных углеводородных газов установлены сигнализаторы довзрывных концентраций (которые определяют опасные концентрации газов: O2, CO2, C3H8).Для пожаротушения открытых и расположенных под навесами сливо-наливных железнодорожных эстакад легковоспламеняющихся и горючих жидкостей предусмотрены:- стационарные установки пожаротушения воздушно-механической пеной средней кратности с автоматическим пуском,- водяное орошение лафетными стволами конструкций эстакады и железнодорожных цистерн.2. Анализ задач решаемых существующей железнодорожной эстакадойТехнология слива нефтепродуктов:1.Подготовительная: Прохождение поездом специального поста за 1км до эстакады.3 Контрольная: Измерение температуры окружающей среды(при температуре -5град С включают насосы которые подают горячую воду в рубашку сливных насосов).4 Подготовительная: Запуск обогрева сливных насосов (когда поезд находится за 400метров до эстакады).5 Контрольная: Подход состава(остановка состава) каждая цистерна в своем секторе(маркерами секторов служат ультразвуковые датчики по одному с каждой стороны сектора(при попадании всех цистерн в свои сектора в конце эстакады загорается световой сигнал машинисту)).6 Контрольная: Считывание номером цистерн(Визуально списываются номера цистерн).7 Монтажная: Подача нижних сливных трубопроводов.8 Контрольная: Контроль загазованности воздуха(Контроль загазованности воздуха проводится с помощью газоанализаторов постоянно(при обнаружении загазованности воздуха через громкоговоритель произносится соответствующее предупреждение)).9 Монтажная: Фиксация нижних трубопроводов к цистерне (выполняется в ручную).10 Монтажная: Подача верхних сливных трубопроводов на случай аварийной остановки(выполняется в ручную).11 Перегонная:Включение насосов.12 Контрольная: Слив нефтепродуктов- расход;- температура;- давление;- общее количество слитых продуктов.13 Перегонная: Выключение насосов.14 Монтажная: Разсоединение трубопроводов от цистерны.15 Контрольная: Контроль герметичности цистерны(визуальный осмотр).16 Монтажная: Отвод сливных трубопроводов.17 Подготовительная: Подача светового сигнала машинисту.18 Подготовительная: Отход поезда.19 Контрольная: контроль задымленности (датчики установлены на эстакаде над цистернами).20 Пожаротушительная: Запуск насосов и открытие клапанов.21 Оповещательная: Запуск пожарной сирены и голосового оповещения.Все вышеперечисленные параметры контролируются вручную по наружным шкалам.Очевидно, что выполнение и контроль такого большого количества операций в ручную, является трудоемким и длительным процессом.2.1 Обзор программных и аппаратных средств используемых в проектируемом АРМВ настоящее время SCADA является основным и наиболее перспективным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами.Существует большое многообразие SCADA систем. Но для данной задачи наиболее подходят Emerson и TRACE MODE. В силу высокой стоимости на Emerson остановимся на TRACE MODE.TRACE MODE предоставляет широкий набор средств программирования задач АСУТП. В систему включены языки международного стандарта МЭК 6-1131/3. Данный стандарт разрабатывается с 1993 года Международной Электротехнической Комиссией (International Electrotechnical Commission) и давно признан как в Европе и в США, так и во всем мире ведущими производителями средств автоматизации.Языки МЭК 6-1131/3 TRACE MODE сочетают в себе достаточную функциональность, простоту и предохраняют пользователя TRACE MODE от большинства ошибок, которые нередко возникают при использовании обычных языков программирования.Для всех языков существует единый механизм связи с базой данных реального времени TRACE MODE. Каждая программа обладает набором аргументов, исходные данные передаются в программу через входные аргументы, а результаты вычислений возвращаются в выходных аргументах. Аргументы связываются с атрибутами каналов TRACE MODE, т.е. с реальными входами и выходами контроллеров и УСО, ячейками корпоративных баз данных, либо с внутренними переменными.Наиболее подходящим к данной SCADA является контроллер WinPAC. Он имеет богатый набор аппаратных возможностей, и работают под управлением многозадачной операционной системы реального времени Windows CE 5.0. Благодаря Windows CE 5.0 в устройствах можно использовать PC совместимое программное обеспечение и осуществлять программирование TRACE MODE.2.2 Шкаф управления и контроляАРМ оператора состоит из ПЭВМ и двух мониторов, на которых производится контроль параметров слива.Параметры заносятся в таблицу и сохраняются на жестком диске сервера с помощью приложения МРВ системы TRACE MODE.Помимо АРМ в операторной расположен шкаф управления и контроля. Шкаф ставится на подставку высотой 100мм. Подход к шкафу двусторонний. На передней двери располагаются органы управления и индикация конечных положений отсечных и регулирующих клапанов.Шкаф имеет связь по Ethernet с центральным сервером. Шкаф состоит из 5 рабочих зон. В зоне 1 находится оборудование для блокирования механизмов(насосов) и выдачи предупреждающих сообщений при авариях, и уходу технологических параметров за заданные пределы, из-за которых может произойти авария (высокое давление на выходе насосов, перегрев насосов, загазованность участков сливной эстакады)В зоне 2 находится модули управления насосами, модули установлены так что снижают до минимума число кабельных связей между шкафами. В зоне 3 установлен газоанализатор «Гамма-100». Он имеет три зонда на: CO2, C3H8, O2. В зоне 4 установлены модули пожаротушения. В зоне 5 блоки бесперебойного питания. Все зоны шкафа экранированы. 3. Обоснование выбора темы дипломного проекта, ее новизна и технико-экономическая целесообразность предлагаемых в дипломном проекте разработокВ дипломном проекте предлагается спроектировать автоматизированное рабочее место для управления процессом слива и контроля основных выходных характеристик нефтесливной эстакады.Автоматизированное рабочее место должно выполнять все контрольные операции на соответствие техническим требованиям, представленным в технических условиях (см. п.2 реферата).Поскольку работа с легковоспламеняющимися жидкостями является очень опасной, управляющий персонал, рабочие и управляющее оборудование должны быть максимально защищены, для чего электронные блоки, а именно:- Персональная ЭВМ;- Пульт контроля и управления;- Шкаф управления и контроля;- Программное обеспечение;- Дисплей управления.вынесены в отдельное помещение.Кроме того, для АРМ будет спроектирован алгоритм автоматического контроля параметров процесса слива с аварийным включением пожарной сигнализации в случае возгорания. Все параметры слива будут не только отображаться в реальном времени на дисплее оператора АРМ слива, но и записываться на жесткий диск сервера для последующего контроля, сравнения и нахождения неисправностей оборудования.Управление пультом контроля должно осуществляться программно-математическим аппаратом ПЭВМ. 4. Графическая часть проекта
|
РЕКЛАМА
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА | ||
 |
© 2010 | |