Анализ структуры и надежности системы управлением сепаратором на установке комплексной подготовки газа низкотемпературной сепарации

РЕФЕРАТ

Отчет 81 с., 4 ч., 26 рис., 7 табл., 15 источников, 7 приложений.

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, СЕПАРАТОР ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА, НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СЕПАРАЦИЯ, ПИД-РЕГУЛИРОВАНИЕ, МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ИСКРОЗАЩИТА, ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ, БАРЬЕР ИСКРОЗАЩИТЫ

Объектом исследования является автоматизированная система управления сепаратором газа.

Цель работы – обновление автоматизированной системы управления сепаратором газа с улучшенными эксплуатационными параметрами

В результате проведённой работы разработана математическая модель узла сепаратора газового конденсатора, проведено моделирование работы системы управления сепаратором С-301 и насосом Н-301, выполнен расчет надежности системы, расчет погрешности измерительной системы, расчет искробезопасности измерительной цепи.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................... 7

1 Характеристика объекта автоматизации..................................................... 9

1.1 Юбилейное нефтегазоконденсатное месторождение............................... 9

1.2 Назначение УКПГ НТС.......................................................................... 9

1.3 Сепаратор газового конденсата С-301................................................. 12

1.4 Насосная установка Н-301.................................................................... 13

2 Исследование АСУ сепаратором............................................................... 14

2.1 Исследование задач автоматизации..................................................... 14

2.2 Исследование функций АСУ................................................................. 14

2.3 Исследование сигналов АСУ................................................................ 18

3 Анализ технических и программных средств........................................... 21

3.1 Анализ технических средств нижнего уровня..................................... 21

3.2 Анализ технических средств среднего уровня..................................... 30

3.3 Анализ программных средств верхнего уровня................................. 31

4 Технические расчеты.................................................................................. 34

4.1 Расчет надежности канала измерения уровня...................................... 34

4.2 Расчет мощности контроллера............................................................. 36

4.3 Расчет ПИД-регулятора для сепаратора............................................. 37

4.3.1 Передаточная функция сепаратора......................................... 38

4.3.2 Моделирование процесса управления сепаратором С-301.... 40

4.4 Расчет ПИД-регулятора для насоса..................................................... 45

4.4.1 Передаточная функция насоса................................................. 46

4.4.2 Моделирование процесса управления насосом Н-301........... 48

4.5 Расчет погрешности измерительной системы...................................... 52

4.6 Расчет искробезопасности измерительной цепи.................................. 53

ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................. 56

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ..................................... 57

Приложение А............................................................................................... 59

Приложение Б................................................................................................ 60

Приложение В............................................................................................... 67

Приложение Г............................................................................................... 76

Приложение Д............................................................................................... 79

Приложение Е............................................................................................... 80

ВВЕДЕНИЕ

Выпускная квалификационная работа содержит описание и обоснование технических решений, принятых при исследовании и анализе автоматизированной системы управления сепаратором газа на установке комплексной подготовки газа низкотемпературной сепарации (УКПГ НТС) Юбилейного нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ).

Использование средств и систем автоматизации позволяет решать следующие задачи:

• вести техпроцесс с максимально возможной производительностью, автоматически обрабатывая непрерывное изменение параметров технологического процесса, свойств оборудования и материалов, изменения условий окружающей среды, учитывать возможные ошибки оператора;
• управлять техпроцессом, непрерывно учитывая изменения производственного плана для номенклатуры производимой продукции с помощью оперативного изменения режимов работы оборудования, перераспределения работ на однотипном оборудовании;
• производить управление техпроцессом в автоматическом режиме.

Внедрение систем автоматического управления и контроля дает предприятию кроме прямого экономического эффекта существенный организационный эффект, так как нуждается в специалистах с высоким уровнем квалификации и, таким образом, повышает общий уровень организации производства, улучшает методы и эффективность руководства.

Комплекс средств автоматизации обеспечивает высокое качество производимой продукции, обуславливает экономичное и рациональное ведение процесса производства, сохранность технологического оборудования и безопасность выполнения работ.

Принципами, лежащими в основе автоматизации, являются:

• обновление технологии основного и вспомогательного производственного процесса;
• обеспечение безопасности работ с помощью введения системы защиты оборудования в аварийных ситуациях;
• функции АСУ ТП соответствуют требованиям по обслуживанию предприятия с периодическим режимом обслуживания и минимальным количеством вахтового персонала;
• надежная работа технологического оборудования достигается с помощью современных средств управления с высокими параметрами надежности и введением резервных контуров управления;
• замена устаревших приборов и средств автоматики на новые, с улучшенными эксплуатационными параметрами.

В работе анализируется автоматизированная система управления сепаратором газа с целью формулировки предложений по замене устаревших приборов и средств автоматики на новые, с улучшенными эксплуатационными параметрами.