- сигнализация минимальной температуры (реле 1)
- сигнализация минимального уровня (реле 2)
- сигнализация максимального уровня (реле 3)
- сигнализация максимального аварийного уровня (реле 4)
Для резервуаров РВС-1,2 выходные реле БПК-220-4Р-ГС программируются:
- сигнализация минимальной температуры (реле 1)
- сигнализация минимального аварийного уровня (реле 2)
- сигнализация минимального уровня (реле 3)
- сигнализация максимального уровня (реле 4)
Схема подключения уровнемера ПМП-118 к БПК-220-4Р-ГС приведена на рисунке 2.6.
Рисунок 2.6 - Схема подключения уровнемера ПМП-118 к БПК-220-4Р-ГС
Для резервуаров РГС-1,2 выходные реле БПК-220-4Р-ГС программируются:
- сигнализация минимальной температуры (реле 1)
- сигнализация минимального уровня (реле 2)
- сигнализация максимального уровня (реле 3)
Для подключения к контроллеру уровнемера ПМП-118 (через БПК-220-4Р-ГС) необходимо 4 дискретных входа (DC24V).
2.1.5 Датчики измерения состава и качества
В соответствии с требуемым объемом автоматизации необходимо измерять обводненность нефти и загазованность на площадках класса В-1г.
Для измерения содержания воды в нефти выберем микроволновый влагомер нефти МВН-1, производства ООО «НПП Нефтесервисприбор» г. Саратов. [13]
Влагомер нефти МВН-1 предназначен для непрерывного измерения объемной доли содержания воды в эмульсиях нефтепродуктов, нефти и смеси нефтей в потоке после предварительной сепарации газа, сброса неэмульгированной воды и очистки от механических примесей. В зависимости от режима, при вводе информации о плотности нефти возможен автоматический пересчет в массовую долю воды в нефти.
МВН-1 состоит из первичного измерительного преобразователя и блока обработки.
Датчик имеет вид взрывозащиты «1ExibIIAT3X», степень защиты - IP54. Датчик устанавливается на вертикальном участке линии качества рядом с расходомером и термометром в обогреваемом шкафу.
Блок обработки устанавливается в операторной. Выходной сигнал - 4-20 мА.
Для подключения к контроллеру влагомера нефти МВН-1 необходим 1 аналоговый вход (4-20 мА).
Для измерения загазованности выберем датчики - газоанализаторы ДАК, производства ФГУП «СПО Аналитприбор» г. Смоленск. [14]
Газоанализаторы предназначены, для непрерывного автоматического измерения довзрывоопасных концентраций метана (СН4), пропана (С3Н8), суммы предельных углеводородов С1 - С10 (СН), в том числе паров нефти и нефтепродуктов в воздухе рабочей зоны помещений и открытых пространств, в том числе во взрывоопасных зонах производственных помещений и наружных установок. Выходной сигнал - 4-20 мА.
Тип газоанализаторов - стационарный; рабочее положение - вертикальное, разъемами вниз.
Режим работы газоанализаторов - непрерывный.
Принцип действия газоанализаторов - оптико-абсорбционный метод анализа газа.
Конструктивно газоанализаторы представляют собой одноблочные приборы.
Газоанализаторы выполнены во взрывозащищенном исполнении, соответствуют ГОСТ Р 51330.0-99, ГОСТ Р 51330.1-99, ГОСТ Р 51330.10-99, имеют маркировку взрывозащиты "1Exd[ib]IICT6X".
Газоанализаторы имеют взрывобезопасный уровень (1) взрывозащиты по ГОСТ Р 51330.0-99, обеспечиваемый видами:
а) "взрывонепроницемая оболочка " (d) по ГОСТ Р 51330.1-99;
б) "искробезопасная электрическая цепь" (ib) по ГОСТ Р 51330.10-99.
Знак «Х» в маркировке взрывозащиты указывает на специальные условия для обеспечения безопасности в эксплуатации по ГОСТ Р 51330.0-99.
При установке газоанализаторов во взрывоопасных зонах - питание осуществляется от источника постоянного напряжения от 18 до 36 В с максимальным выходным током не менее 200 мА с прокладкой кабеля в защитной оболочке.
Для подключения к контроллеру датчика ДАК необходим 1 аналоговый вход (4-20 мА).
2.1.6 Средства управления
В соответствии с требуемым объемом автоматизации необходимо управлять насосами и задвижками по месту, а также предусмотреть кнопки проверки местной сигнализации загазованности. Для проверки местной сигнализации загазованности выберем пост управления однокнопочный ПВК-12, нормально разомкнутый контакт, без самофиксации, производства ОАО «Вэлан» г. Зеленокумск. [15] Для подключения к контроллеру кнопки проверки местной сигнализации загазованности требуется 1 дискретный вход (DC24V).
Для управления насосами по месту выберем пост управления двухкнопочный ПВК-22, без самофиксации.
Для управления задвижками по месту выберем пост управления трехкнопочный ПВК-32, стоп с самофиксацией.
2.2 Разработка подсистемы вывода
2.2.1 Запорные клапаны с электроприводом
В соответствии с требуемым объемом автоматизации необходимо регулировать уровень раздела фаз «нефть-вода» или уровень жидкости в С, ГС, О, ЭГ, КСУ. [16]
В качестве исполнительного устройства выберем запорный клапан с электромагнитным приводом ЗК-М, производства ЗАО «РУСТ-95» г. Москва.
ЗК-М предназначен для эксплуатации во взрывоопасных зонах классов 1 и 2 согласно ГОСТ Р 51330.9-99 (МЭК 60079-10-95) с возможностью возникновения взрывоопасных смесей категории IIС, группы Т6 по ГОСТ Р 51330.19-99 (МЭК 60079-20-96), помещений и наружных установок, в соответствии с ГОСТ Р 51330.13-99 (МЭК 60079-14-96) и другим нормативным документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных зонах. Тип привода - нормально-закрытый или нейтральный.
Вид взрывозащиты клапана - 1ExdIICT6 Х.
Напряжение питания в стартовом режиме 220В от источника переменного тока, выпрямленного по двухполупериодной схеме. Продолжительность стартового режима - 1,5 сек.
Напряжение питания в длительном режиме 15 В от источника переменного тока, выпрямленного по двухполупериодной схеме. Напряжение коммутируется блоком электронного управления приводом. Продолжительность включения длительного режима 100%.
Максимальная потребляемая мощность в стартовом режиме 600Вт, в длительном режиме - 4,5 Вт.
Температура окружающей среды от минус 60 до плюс 60ОС.
Время полного хода привода менее 1 сек.
В комплект поставки клапана ЗК-М входят:
а) клапан в сборе;
б) блок управления и сигнализации;
Управление приводом - дистанционное.
Диапазон напряжений сигнала управления от +5 до +24В (±5%).
Нагрузочная способность выходов, не более, 30В; 0,5А.
Схема электрических подключений клапана ЗК-М представлена на рисунке 2.7
Рисунок 2.7 - Схема электрических подключений клапана ЗК-М
Рисунок 2.8 - Схема монтажа шлейфа от САУ к разъему DB-9M
2.2.2 Сигнализирующие приборы
В соответствии с требуемым объемом автоматизации необходимо предусмотреть светозвуковую сигнализацию загазованности на площадках класса В1-а, г.
В качестве исполнительного устройства выберем оповещатель пожарный взрывозащищенный ЭКРАН-СЗ, производства ЗАО «Эридан» г. Березовский Свердловской области. [15]
Оповещатель предназначен для использования в качестве светозвукового средства оповещения, информационных указателей и обеспечивает подачу светового и звукового сигналов во взрывоопасной зоне.
Оповещатель имеет степень защиты IP65, маркировку взрывозащиты 1Ехет11Т5Х по ГОСТ Р 51330.0 герметизация компаундом "т" и защита вида "е".
Диапазон питающих напряжений: 12-24 В от источника постоянного тока.
Максимальный потребляемый оповещателем ток: не более 0,3 А.
Габаритные размеры корпуса оповещателя не более 385x165x45 мм.
Длина кабеля питания 1,5 м или по заявке заказчика.
Масса оповещателя не более 2,5 кг.
Надписи на оповещателе: «Загазованность 20% НКПВ» и «Загазованность 50% НКПВ».
2.3 Схемы функциональные автоматизации
Функциональные схемы разрабатываются в целом на технологическую (инженерную) систему или её часть - технологическую линию, блок оборудования, установку или агрегат.
На функциональных схемах изображают:
- технологическое, инженерное оборудование и коммуникации (трубопроводы, газопроводы, воздуховоды) автоматизируемого объекта;
- технические средства автоматизации или контуры контроля, регулирования и управления;
- линии связи между отдельными техническими средствами автоматизации или контурами.
Функциональные схемы выполняют двумя способами:
- развёрнутый, при котором на схеме изображают состав и место расположения технических средств автоматизации каждого контура контроля и управления.
- упрощённый, при котором на схеме изображают основные функции контуров контроля и управления (без выделения входящих в них отдельных технических средств автоматизации и указания места расположения).
При развёрнутом способе выполнения функциональных схем приборы, встраиваемые в технологические коммуникации, показываются в разрыве линии изображения коммуникаций, устанавливаемые на технологическом оборудовании (с помощью закладных устройств) показывают рядом.
Остальные технические средства автоматизации показывают условными графическими обозначениями в прямоугольниках, расположенных в нижней части схемы. Каждому прямоугольнику присваивают заголовки, соответствующие показанным в них техническим средствам. Первым располагают прямоугольник в котором показаны вне щитовые приборы, конструктивно не связанные с технологическим оборудованием, с заголовком «Приборы местные», ниже - прямоугольники, в которых показаны щиты и пульты, а также комплексы технических средств.
На функциональной схеме буквенно-цифровые обозначения приборов указывают в нижней части окружности. В верхней части окружности указывается буквенное обозначение измеряемых величин и функциональных признаков прибора в соответствии с ГОСТ 21.404-85.
На линиях связи указывают предельные (максимальные или минимальные) рабочие значения измеряемых (регулируемых) величин по ГОСТ 8.417 или в единицах шкалы выбираемого прибора.
Приборы, устанавливаемые на технологическом оборудовании, показаны в овалах с обозначением измеряемых ими величин и функциональных признаков и номерами позиций.
На основании требуемого объема автоматизации и выбранных приборов и датчиков составим перечень приборов и датчиков.
2.3.1 Схема автоматизации основной технологической линии
На основании правил выполнения функциональных схем, перечня приборов и датчиков, технологической схемы установки подготовки нефти и требуемого объема автоматизации составим схему функциональную автоматизации основной технологической линии.
2.3.2 Схема автоматизации вспомогательных объектов
На основании правил выполнения функциональных схем, перечня приборов и датчиков, технологических схем установок пожаротушения, водоснабжения и канализации и требуемого объема автоматизации составим схему функциональную автоматизации систем пожаротушения, водоснабжения и канализации.
Вывод по второму разделу
В данном разделе подробно описаны устройства ввода-вывода информации, функции системы автоматизации, функции защиты оборудования, а также функции управления. Представлены датчики измерения температуры, давления, расхода, уровня, состава и качества. Описаны используемые запорные клапаны с электроприводом, сигнализирующие приборы. Даны схемы функциональные автоматизации основной технологической линии и вспомогательных обьектов.
3 РАЗРАБОТКА МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
3.1 Выбор контроллера для создания АСУТП
Перечень входных и выходных сигналов АСУТП
Прежде чем выбирать управляющий контроллер, необходимо составить перечень входных и выходных сигналов АСУТП на основании требуемого объема автоматизации, перечня приборов и датчиков и описания устройств во втором разделе пояснительной записки.
При составлении перечня сигналов будем использовать следующие правила:
а) в наименовании сигнала на первой позиции стоит номер площадки или аппаратуры (клапан, насос, задвижка).
б) первая буква после дефиса характеризует физическую сущность сигнала:
1) T - температура;
2) Р - давление;
3) F - расход;
4) L - уровень;
5) Q - загазованность;
6) M - обводненность нефти;
7) Н - управляющий сигнал (кнопка проверки сигнализации, пуск/стоп насоса и т.д.);
8) G - сигнал состояния (открыт/закрыт/авария, включен/выключен и т.д.);
в) вторая и последующие буквы характеризует состояние или смысл переменной:
1) I - просто индикация на АРМ оператора;
2) A - сигнализация максимальных параметров;
3) S - блокировка или управление;
4) SS - выбор режима управления;
5) H - максимальное значение или состояние логической 1 (для дискретных сигналов);
6) HH - максимальное аварийное значение;
7) L - минимальное значение или состояние логического 0 (для дискретных сигналов);
8) LL - минимальное аварийное значение;
Например:
- 12-TI: показание температуры;
- 12-PAH - сигнализация максимального значения давления;
- N1-GA - сигнал аварии от задвижки N1;
- N1-GH - задвижка N1 открыта.
| 05_Холера |
| 10.4. Исследование регистров |
| 1112 |
| 12 |
| 1285 |
| 1560 |
| 1568 |
| 1604248853606027 |
| 1673 |
| 17 |