Проектування автоматизованого робочого місця оператора нефтеслівной залізничної естакади

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство загальної та професійної освіти Російської Федерації
"МАТИ" - Російський Державний Технологічний Університет ім. К.Е. Ціолковського
Кафедра "Технологія виробництва приладів і систем управління літальних апаратів"
"ЗАТВЕРДЖУЮ"
Зав. Кафедрою ТПП і СУЛА
_____________Сумінов В.М.
"___"___________ 2009
Реферат
дипломного проекту на тему:
Проектування автоматизованого робочого місця оператора нефтеслівной залізничної естакади
Діпломнік_______________ (Капорін Ф.О.)
Руководітель_____________ (Банников В.М)
Консультант______________ (Попов О.М.)
Результати оглядів:
I огляд ________________%
II огляд ________________%
Раменське 2010

Зміст
Введення
1. Аналіз конструкторсько-технологічних характеристик і структури зливний естакади
2. Аналіз завдань розв'язуваних існуючої залізничної естакадою
2.1 Огляд програмних і апаратних засобів використовуваних у проектованому АРМ
2.2 Шафа управління та контролю
3. Обгрунтування вибору теми, її новизна та техніко-економічна доцільність запропонованих розробок
4. Графічна частина проекту
5. Розрахункова частина проекту
Список використаної літератури

Введення
Проектування систем управління відіграє важливу роль у сучасних технологічних системах. Вигоди від її вдосконалення систем управління в промисловості можуть бути величезні. Вони включають поліпшення якості процесу, зменшення споживання енергії, мінімізацію максимальних витрат, підвищення рівнів безпеки та скорочення забруднення навколишнього середовища. Труднощі тут полягає в тому, що ряд найбільш передових ідей має складний математичний апарат. Можливо, математична теорія систем - одне з найбільш істотних досягнень науки ХХ століття, але її практична цінність визначається вигодами, які вона може приносити. Проектування і функціонування автоматичного процесу, призначеного для забезпечення технічних характеристик, таких, наприклад, як прибутковість, якість, безпеку і вплив на навколишнє середовище, вимагають постійного контролю всіх елементів виробу.
Автоматизовані системи, замінюючи звичайні засоби, мають перед ними техніко-економічні переваги, які проявляються в таких основних напрямках:
- Скорочення загальних трудовитрат на перевірку агрегатів;
- Скорочення часу підготовки техніки до виконання завдання;
- Підвищення достовірності результатів;
- Підвищення коефіцієнта використання технічного ресурсу об'єктів.
Крім того, автоматичне спостереження за аварійними параметрами дозволяє попереджати великі пошкодження і руйнування техніки.
Автоматичний контроль став можливим в результаті загального розвитку комплексної автоматизації процесів виробництва та управління. Однак крім цієї загальної закономірності існують і конкретні причини, що стимулюють появу і розвиток автоматів контролю в техніці. Вони безпосередньо пов'язані з необхідністю вдосконалення систем контролю техніки як способу підвищення ефективності її роботи. При використанні апаратури ручного управління після кожного вимірювання оператор повинен проаналізувати отримані результати і прийняти рішення про придатність параметра або елементів устаткування. При такій системі контролю неминучі суб'єктивізм і прямі помилки, періодично допускаються навіть досвідченими фахівцями.
При сформованій конкурентної картині ринку складної наукомісткої техніки основою економічного успіху є якість процесу, безвідмовність, а також строки виконання роботи.
При монтажі естакади з використанням нових розробок у зв'язку з вище сказаним автоматизація процесу зливу нафтопродуктів є основним чинником успішної роботи естакади.

1. Аналіз конструкторсько-технологічних характеристик і структури зливний естакади

Зливна залізнична естакада для легкозаймистих і горючих рідин, у яких злив проводиться за допомогою безшланговому телескопічного пристрої, обладнані механізмами підйому і спуску телескопічного патрубка і переміщення, телескопічного пристрою.
Під кожною з цистерн встановлено насос 12НДс-Нм
ТУ3631-066-05747979-96. Насос закривається і відкривається в ручну, але він так само має електродвигун для закриття насоса автоматично. Поруч з насосом на трубопроводі встановлено датчики тиску ДМ5007А і датчик температури ТУДЕ-8М1. Злив нафти відбувається в ємності в парку сировини.
Насоси мають блокування на автоматичне включення за номінальним рівнем і відключення по нижньому рівню від рівнемірів МТ2000, що встановлюються на ємностях у парку сировини. Одночасно в операторну надходить сигнал про верхній граничний рівень.
Обмеження максимальної швидкості зливу легкозаймистих і горючих рідин до безпечних меж забезпечується перепуском частини продукту у всмоктуючий трубопровід насоса.
Автоматичне регулювання витрати перепускає продукту виробляється з підтримання постійного тиску в напірному трубопроводі подачі продукту на залізничну зливо-наливну естакаду.
Так само слід враховувати, що при автоматичному припинення наливу продуктів в залізничні цистерни з метою виключення гідравлічних ударів в трубопроводах і наливних пристроях, в насосах передбачено байпаспрованіе зливу. На байпасі насоса встановлюється регулюючий клапан, який відкривається при збільшенні тиску наливають, продукту в напірному колекторі перед залізничною зливо-наливної естакадою.
Наливні операції легкозаймистих і горючих рідин автоматизовані шляхом використання обмежувачів рівня наливу.
На зливний залізничній естакаді легкозаймистих рідин і зріджених вуглеводневих газів встановлені сигналізатори довибухових концентрацій (які визначають небезпечні концентрації газів: O2, CO2, C3H8).
Для пожежогасіння відкритих і розташованих під навісами зливо-наливних залізничних естакад легкозаймистих і горючих рідин передбачені:
- Стаціонарні установки пожежогасіння повітряно-механічною піною середньої кратності з автоматичним пуском,
- Водяне зрошення лафетними стовбурами конструкцій естакади та залізничних цистерн.

2. Аналіз завдань розв'язуваних існуючої залізничної естакадою

Технологія зливу нафтопродуктів:

1.Подготовітельная: Проходження поїздом спеціального поста за 1км до естакади.
3 Контрольна: Вимірювання температури навколишнього середовища (при температурі-5град З включають насоси які подають гарячу воду в сорочку зливних насосів).
4 Підготовча: Запуск обігріву зливних насосів (коли поїзд перебуває за 400метров до естакади).
5 Контрольна: Підхід складу (зупинка складу) кожна цистерна у своєму секторі (маркерами секторів служать ультразвукові датчики по одному з кожної сторони сектору (при попаданні всіх цистерн у свої сектори в кінці естакади загоряється світловий сигнал машиністу)).
6 Контрольна: Зчитування номером цистерн (Візуально списуються номери цистерн).
7 Монтажна: Подача нижніх зливних трубопроводів.
8 Контрольна: Контроль загазованості повітря (Контроль загазованості повітря проводиться з допомогою газоаналізаторів постійно (при виявленні загазованості повітря через гучномовець вимовляється відповідне попередження)).
9 Монтажна: Фіксація нижніх трубопроводів до цистерни (виконується в ручну).
10 Монтажна: Подача верхніх зливних трубопроводів на випадок аварійної зупинки (виконується в ручну).
11 перегону: Включення насосів.
12 Контрольна: Злив нафтопродуктів
- Витрата;
- Температура;
- Тиск;
- Загальна кількість злитих продуктів.
13 перегону: Вимкнення насосів.
14 Монтажна: Разсоедіненіе трубопроводів від цистерни.
15 Контрольна: Контроль герметичності цистерни (візуальний огляд).
16 Монтажна: Відведення зливних трубопроводів.
17 Підготовча: Подача світлового сигналу машиністу.
18 Підготовча: Відхід потяга.
19 Контрольна: контроль задимленості (датчики встановлені на естакаді над цистернами).
20 Пожаротушітельная: Запуск насосів і відкриття клапанів.
21 оповіщувачі: Запуск пожежної сирени і голосового оповіщення.
Всі перераховані вище параметри контролюються вручну по зовнішніх шкалами.
Очевидно, що виконання і контроль такої великої кількості операцій в ручну, є трудомістким і тривалим процесом.

2.1 Огляд програмних і апаратних засобів використовуваних у проектованому АРМ

В даний час SCADA є основним і найбільш перспективним методом автоматизованого управління складними динамічними системами.
Існує велике різноманіття SCADA систем. Але для даної задачі найбільш підходять Emerson і TRACE MODE. В силу високої вартості на Emerson зупинимося на TRACE MODE.
TRACE MODE надає широкий набір засобів програмування задач АСУТП. У систему включені мови міжнародного стандарту МЕК 6-1131/3. Даний стандарт розробляється з 1993 року Міжнародної Електротехнічної Комісією (International Electrotechnical Commission) і давно визнаний як в Європі і в США, так і в усьому світі провідними виробниками засобів автоматизації.
Мови МЕК 6-1131/3 TRACE MODE поєднують у собі достатню функціональність, простоту і охороняють користувача TRACE MODE від більшості помилок, які нерідко виникають при використанні звичайних мов програмування.
Для всіх мов існує єдиний механізм зв'язку з базою даних реального часу TRACE MODE. Кожна програма має набір аргументів, вихідні дані передаються до програми через вхідні аргументи, а результати обчислень повертаються у вихідних аргументах. Аргументи зв'язуються з атрибутами каналів TRACE MODE, тобто з реальними входами і виходами контролерів і УСО, осередками корпоративних баз даних, або з внутрішніми змінними.
Найбільш підходящим до даної SCADA є контролер WinPAC. Він має багатий набір апаратних можливостей, і працюють під управлінням багатозадачного операційної системи реального часу Windows CE 5.0. Завдяки Windows CE 5.0 у пристроях можна використовувати PC сумісне програмне забезпечення та здійснювати програмування TRACE MODE.
2.2 Шафа управління та контролю
АРМ оператора складається з ПЕОМ та двох моніторів, на яких проводиться контроль параметрів зливу.
Параметри заносяться в таблицю і зберігаються на жорсткому диску сервера за допомогою програми МРВ системи TRACE MODE.
Крім АРМ в операторної розташована шафа управління та контролю. Шафа ставиться на підставку висотою 100мм. Підхід до шафи двосторонній. На передній двері розташовуються органи управління і індикація кінцевих положень відсічних і регулюючих клапанів.
Шафа має зв'язок з Ethernet з центральним сервером. Шафа складається з 5 робочих зон. У зоні 1 знаходиться обладнання для блокування механізмів (насосів) та видачі попереджувальних повідомлень при аваріях, і догляду технологічних параметрів за задані межі, через які може відбутися аварія (високий тиск на виході насосів, перегрів насосів, загазованість ділянок зливний естакади)
У зоні 2 знаходиться модулі управління насосами, модулі встановлені так що знижують до мінімуму число кабельних зв'язків між шафами. У зоні 3 встановлений газоаналізатор «Гамма-100». Він має три зонда на: CO2, C3H8, O2. У зоні 4 встановлені модулі пожежогасіння. У зоні 5 блоки безперебійного живлення. Усі зони шафи екрановані.

3. Обгрунтування вибору теми дипломного проекту, її новизна та техніко-економічна доцільність запропонованих в дипломному проекті розробок

У дипломному проекті пропонується спроектувати автоматизоване робоче місце для керування процесом зливу та контролю основних вихідних характеристик нефтеслівной естакади.

Автоматизоване робоче місце повинне виконувати всі контрольні операції на відповідність технічним вимогам, представленим у технічних умовах (див. п.2 реферату).
Оскільки робота з легкозаймистими рідинами є дуже небезпечною, керуючий персонал, робітники і управляє обладнання повинні бути максимально захищені, для чого електронні блоки, а саме:
- Персональна ЕОМ;
- Пульт контролю і управління;
- Шафа управління та контролю;
- Програмне забезпечення;
- Дисплей управління.
винесені в окреме приміщення.
Крім того, для АРМ буде спроектований алгоритм автоматичного контролю параметрів процесу зливу з аварійним включенням пожежної сигналізації у разі спалаху. Всі параметри зливу будуть не тільки відображатися в реальному часі на дисплеї оператора АРМ зливу, але і записуватися на жорсткий диск сервера для подальшого контролю, порівняння і знаходження несправностей обладнання.
Управління пультом контролю повинно здійснюватися програмно-математичним апаратом ПЕОМ.

4. Графічна частина проекту

№ №
п / п
Перелік конструкторсько-технологічних розробок
Кількість аркушів формату А1
Новизна
розробки
1
Завдання та їх решеіне без застосування АРМ
Загальний вигляд існуючої естакади
1
1
Діюча розробка
2
Завдання та їх решеіне із застосування АРМ
Загальний вигляд естакади з новим обладнанням
1
1
Об'єкт автоматизації
3
Структурно-функціональна схема АРМ
1
Нова розробка
4
Структура апаратного та програмного забезпечення АРМ
1
Нова розробка
5
Пульт керування
Схема електрична принципова
1
Нова розробка
6
Пульт керування
Складальне креслення
1
Нова розробка
7
Алгоритм управління процесом зливу
1
Нова розробка
8
Блок схема програми управління
1
Нова розробка
9
Загальний вигляд робочого місця з під'єднанням.
1
Нова розробка
10
Інтерфейс користувача (при зливі)
1
Нова розробка
11
Економічний лист.
1
Нова розробка

5. Розрахункова частина проекту

№ п.п.
Розрахунок
Кількість
аркушів
1.
Розрахунок надійності АРМ [5]
8-10
2.
Розрахункове обгрунтування вибору електронних елементів апаратури [4]
10
3.
Електричний розрахунок джгутів зв'язку [3]
10
4.
Розрахунок виділяється тепла і системи вентилювання проектованого устаткування [2]
5
Розрахункове обгрунтування економічного ефекту з впровадження АРМ. [5]
20-25

Список використаної літератури

1. В.М. Сумін, Г.Г. Мороз, Методичний посібник з дипломного проектування, Методичне керівництво, Москва, 1980.
2. В.П. Селезньов, "Системи пожежогасіння", Москва,''Машинобудування'', Москва, 1974.
3. Клюєв А.С., Глазов Б.В., Дубровський А.Х. Проектування систем автоматизації технологічних процесів. М.: Енергія, 1980.-512 с.
4. РМ4-2-78. Системи автоматизації технологічних процесів. Схеми функціональні. Методика виконання. М.: Проектмонтажавтоматика, 1978. - 39 с.
5. Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизація виробничих процесів у хімічній промисловості. М.: Хімія, 1985.
6. Плоцький Л.М., Лапшенков Г.І. Автоматизація хімічних виробництв. М.: Хімія, 1982 .- 250 с.
7. Кузьмінов Г.П. Основи автоматики і автоматизації виробничих процесів. ЛТА ім. С.М. Кірова .- Л., 1974 .- 89 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Програмування, комп'ютери, інформатика і кібернетика | Реферат
51.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Розробка структури автоматизованого робочого місця для ландшафтного проектування
Оцінка робочого місця оператора ПЕОМ
Розробка автоматизованого робочого місця бухгалтера
Створення автоматизованого робочого місця технолога станції
Аналіз розробки етапів створення автоматизованого робочого місця
Проектування робочого місця
Автоматизоване робоче місце оператора автоматизованого переговорного пункту та інформаційної
Аналіз розробки етапів створення автоматизованого робочого міс
Стадії проектування систем автоматизованого проектування
© Усі права захищені
написати до нас