Проектирование автоматизированной системы управления установок отвода и сжигания попутного нефтяного газа

Электропитание  ВПР напряжением постоянного тока при токе нагрузки (30-1,5)мА (+7,5-0,1) В

Qнаиб  м3/час (л/с) - 1250

Потребляемая  мощность, Вт - не более 3

Средний срок службы, лет – 12

Цена – 3560 рублей

 

 

6. Анализатор качества газа Петрохром-4000

 

Рис. 12. Общий  вид анализатора качества газа Петрохром-4000

Сертификат соответствия № 0098762 от 17.05.2010

Свидетельство об утверждении  типа средств измерений № 40738 действует  по 01.08.2015

Разрешение на применение № РРС 00-042455

Промышленный потоковый  газовый хроматограф во взрывозащищенном исполнении для анализа состава  и контроля качества природного газа.

Определение состава  природного газа осуществляется согласно требованиям ГОСТ 31371-2008 (ISO 6974:2000) с расчетом теплоты сгорания, числа Воббе, относительной и абсолютной плотности, давления насыщенных паров по ГОСТ 31369-2008 (ISO 6976:1995).

Хроматограф, рисунок 12, может быть использован на технологических потоках в различных отраслях промышленности, в том числе на предприятиях Группы Газпром для коммерческого учета природного газа, для технологического контроля потоков нефтеперерабатывающих предприятий и др.

Аналитическая схема  хроматографа соответствует требованиям  ГОСТ 31371-2008.

Управление составными частями хроматографа, а именно, температурой термостатов колонок, детектора, кранов, расходами газовых  магистралей, переключением кранов осуществляется с помощью микроконтроллера.

Встроенная система  диагностики позволяет выявить возможные неисправности хроматографа и ошибки расчетов.

Основные  технические характеристики:

Предел детектирования ДТП  не более 0,001 мол. доли % по пропану

Линейный динамический диапазон не менее 500000

Время выхода на режим не более 2 час

Продолжительность анализа не более 20 мин

Расход газа-носителя (гелий) не более 1,8 л/час

Давление газа-носителя не более 6,0 атм

 

 

 

 

 

Диапазон температуры  колонок 35...160 °С

Дискретность задания температуры 0,1 °С

Температурная стабильность не более 0,03 °С

Напряжение питания 24 В (+10, -15 %)

Потребляемая  мощность в рабочем режиме не более 40 Вт

Категория взрывозащиты 1ЕхdIIВТ4

Габариты (диаметр, длина), мм не более 290×570

Масса не более 22 кг

Срок службы – 10 лет

Цена – 15500 рублей

Обработка хроматографического сигнала и расчеты теплоты сгорания, числа Воббе, относительной и абсолютной плотности осуществляется с помощью программы «NetChrom» и персонального компьютера, удаленного до 800 м от хроматографа.

Предусмотрена автоматическая калибровка хроматографа от баллона с калибровочной смесью по команде, поданной от компьютера.

 

 

7. Контроллер Логиконт-S200

 

Рис. 13. Контроллер Логиконт-S200

 

Контроллер  программируемый промышленный Логиконт-S200 (рисунок13).

Контроллер семейства ЛОГИКОНТ соответствуют техническим условиям ТУ У 31.2-31404898.002 и предназначены для применения в локальных и территориально-распределенных системах сбора и обработки информации, а также в качестве автономных устройств управления различного рода устройствами и объектами.

 Обеспечивают  ввод, вывод, первичную обработку аналоговых и дискретных сигналов по запрограммированным алгоритмам, приём и передачу данных по каналам связи с интерфейсами RS232, RS485 и Ethernet.

 Имеют  открытую архитектуру, программируются  с помощью языков высокого  уровня и предназначены для использования в системах контроля и управления с современными SCADA системами, такими как Trace Mode, InTouch, Genesis-32, IFix и др.

 Обладают  расширенными функциональными возможностями:  в их состав входят интеллектуальные  модули ввода-вывода сигналов, поддерживается большая номенклатура модулей аналогового и дискретного ввода-вывода, широкий круг решаемых задач, простота и удобство настройки и эксплуатации.

Основные  характеристики контроллера:

 •  среда программирования CoDeSys (поставляется бесплатно)

 •  5 языков программирования в соответствии  с МЭК 61131-3

 •  набор стандартных библиотек  CoDeSys

 •  20 типов интеллектуальных модулей  ввода/вывода

 •  до 128 каналов аналогового и дискретного  ввода/вывода

 •  гальваническая развязка по входам выходам и питанию

 •  защита от импульсных и постоянных  перенапряжений

• встроенный источник питания 220В 50Гц.

 •  каналы связи с интерфейсами: RS-232, RS-485, Ethernet 10/100 Мбит/сек

 •  поддерживаемые протоколы: Modbus-RTU, Modbus-TCP, GateWay

 •  ОРС сервер для связи со SCADA системами

 •  встроенная панель индикации  и управления

 •  часы реального времени

 •  сторожевой таймер

Цена  – 13500 рублей

Срок  службы – 10 лет

Габаритные  размеры - 130×95×60

Контроллеры Логиконт – S200 ориентированы на выполнение определенного класса задач: измерение и регулирование температуры, давления, учёт расхода электроэнергии, тепла, качества нефти и газа. Специализированные контроллеры управляют газовыми котлами, различными производственными и технологическими процессами (в том числе, непрерывными и взрывоопасными).

CoDeSys состоит  из двух частей: среды программирования  и системы исполнения. Среда программирования  работает под управлением PC с  операционными системами Windows 98/NT/XP/2000/. Система исполнения установлена  в контроллере.

 

3.1.8    Спецификация на приборы и средства

 

В таблице 4 приведена  спецификация на выбранные приборы  и средства

 

Таблица 4 – Спецификация на приборы и средства

Поз.	Параметры среды, измеряемые параметры	Наименование  и техническая характеристика	Марка	Габаритные  размеры	Кол-во	Приме-чание
15 16 31 32	Температура от -50 °С до 500 °С	Датчик температуры	ТКП-100А	100х100х60	4	По месту
17 33	Контроллер с индикациями. Кол-во каналов ввода-выводов дискретных/аналоговых/сигналов: 128	Микропроцессорный преобразователь	Логиконт-S200	130×95×60	2	На щите
6 19 26 35	Давление от 0 кПа до 100 мПа	Датчик давления	КРТ-5	50х38х160	4	По месту
7 20 27 36	Контроллер с индикациями. Кол-во каналов ввода-выводов дискретных/аналоговых/сигналов: 128	Микропроцессорный преобразователь	Логиконт-S200	130×95×60	4	На щите
2 3 12 13	Объемный  расход жидкости 200 м3/час	Расходомер	Центросоник	155x273x160	4	По месту
4 14	Контроллер с индикациями. Кол-во каналов ввода-выводов дискретных/аналоговых/сигналов: 128	Микропроцессорный преобразователь	Логиконт-S200	130×95×60	2	На щите
22 23 38 39	Объемный  расход газа 1250 м3/час	Расходомер	Взлет ВРС 500 ЕХ	359х158x354	4	По месту
24 40	Контроллер с индикациями. Кол-во каналов ввода-выводов дискретных/аналоговых/сигналов: 128	Микропроцессорный преобразователь	Логиконт-S200	130×95×60	2	На щите
8 9	Высота  измеряемого столба от 0 до 6м	Уровнемер	ДУЖЭ-200М	100х440	2	По месту
10	Контроллер с индикациями. Кол-во каналов ввода-выводов дискретных/аналоговых/сигналов: 128	Микропроцессорный преобразователь	Логиконт-S200	130×95×60	1	На щите
28 29	Расход газа не более 1,8 л/час	Анализатор  качества газа	Петрохром-4000	290×570	2	По месту
30	Контроллер с индикациями. Кол-во каналов ввода-выводов дискретных/аналоговых/сигналов: 128	Микропроцессорный преобразователь	Логиконт-S200	130×95×60	1	На щите

 

 

4      РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖЕЙ ОБЩЕГО ВИДА ЩИТА

 

Типы и основные размеры щитов и пультов определены ОСТ 36.13-90. По конструктивному оформлению щиты делятся на шкафные полногабаритные, панельные полногабаритные и малогабаритные, пульты — приставные и отдельностоящие. Щиты шкафные и панельные полногабаритные имеют высоту 2200 мм, а ширина их различна: 600, 800, 1000, 1200 мм. Щиты малогабаритные панельные имеют следующие размеры: 1000×800, 1000×600, 600×400, 400×300.

Приборы и аппаратуру на фасадных сторонах панелей щитов  рекомендуется устанавливать в  пределах следующих расстояний по высоте от основания щита (мм):

• показывающие приборы и сигнальная аппаратура 800— 1900;
• самопишущие и регулирующие приборы 900—1800;
• вспомогательная аппаратура контроля и управления (переключатели,ключи, кнопки) 800—1600;
• мнемосхемы 1000—1900.

Компоновку  приборов на фасадных сторонах панелей  щитов, а также выбор расстояний между осями приборов по высоте и  по ширине щита следует производить с учетом свободного открывания крышек приборов и для возможности прокладки и присоединения электрических и трубных проводок.

Щиты и пульты систем автоматизации предназначены  для размещения на них контрольно-измерительных  приборов, регуляторов, сигнальных устройств, аппаратуры управления, защиты, блокировки, линий связи между ними.  При использовании программы XL PRO2 для проектирования шкафов необходимо выбрать изделия, которые собираетесь установить, и описать способ их соединения.

В окне модуля Каталог выберем оборудование, которое нужно использовать да укомплектования шкафа. Выбранный перечень приведен в таблице 5.

 

 

Таблица 5 –  Выбранное оборудование

Наименование	Каталог №	Количество
Цифровой частотомер	004664	12
Контроллер  Логиконт – S200	56659	2

 

На рисунке 14 изображен щит. Внутри щита располагаются следующие устройства: 4 прибора индикации давления, 4 прибора индикации расхода, 1 прибора индикации уровня и 2 прибор индикации температуры. Также на щите располагаются 2 контроллера.

Рис. 14. Общий вид щита

В таблице 6 приведен перечень элементов шкафа.

Таблица 6 – Перечень элементов шкафа

Кат. №	Описание	Кол-во
4664	Цифровой частотомер	12
20051	Заглушка 24 модуля	2
20183	Шкаф XL3 IP 55 В 715	1
20201	Суппорт+рейка 24 модуля	6
20293	Замок Тип 1242E	1
20350	Лицевая панель пластиковая 24 модуля H 150	6
37385	Комплект для  заземления	1
7837867	Логиконт-S200	2

5        Разработка структурной схемы средств автоматизации (или АСУ) технологического процесса.

 

5.1 Функции  АСУ

 

К АСУТП в  целом предъявляются следующие основные требования. Она должна:

• осуществлять управление ТОУ в целом в темпе протекания технологического процесса и в выработке и реализации решений по управлению должны участвовать средства вычислительной техники и человек-оператор;
• обеспечивать управление ТОУ в соответствии с принятыми критериями эффективности функционирования АТК (критериями управления АСУТП);
• выполнять все возложенные на нее функции с заданными характеристиками и показателями качества управления;
• обладать требуемым уровнем надежности;
• обеспечивать возможность взаимосвязанного функционирования с системами управления смежных уровней иерархии и другими АСУТП;
• отвечать эргономическим требованиям, предъявляемым к системам, в частности к способам и форме представления информации оператору, к размещению технических средств и т. д.;
• обладать требуемыми метрологическими характеристиками измерительных каналов;
• допускать возможность модернизации и развития в пределах, предусмотренных техническим заданием (ТЗ) на создание АСУТП;
• нормально функционировать в условиях, указанных в ТЗ на систему;
• обеспечивать заданный средний срок службы с учетом проведения восстановительных работ, указанных в технической документации на основные составные части АСУТП.