Материал: Техническое и программное обеспечение системы автоматизации колонны отбензинивания нефти

Основная относительная погрешность измерений расхода до ±0,7%.

Температура окружающего воздуха:

-40…85°С B без ЖКBиндикатора,

-51…85°С B опция для расходомеров с датчиком 3051S.

Выходной сигнал: 4-20 мА/HART.

Наличие взрывозащищенного исполнения.

.3.5 Датчик температуры Метран-271

Рисунок 2.5

Термопреобразователи ТХАУ Метран-271Ех, могут применяться во взрывоопасных зонах, в которых возможно образование взрывоопасных смесей газов, паров, горючих жидкостей с воздухом категорий IIА, IIВ и IIС, групп Т1Т6 по ГОСТ Р 51330.1199.

Предназначены для измерения температуры нейтральных и агрессивных сред, по отношению к которым материал защитной арматуры является коррозионностойким. Чувствительный элемент первичного преобразователя и встроенный в головку датчика измерительный преобразователь преобразуют измеряемую температуру в унифицированный выходной сигнал постоянного тока, что дает возможность построения АСУТП без применения дополнительных нормирующих преобразователей.

.3.6 Датчик давления - Метран-55

Рисунок 2.6

Малогабаритные датчики Метран55 предназначены для работы в различных отраслях промышленности, системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование измеряемых величин избыточного (ДИ), абсолютного (ДА) давления, разрежения (ДВ), давления разрежения (ДИВ) нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал.

Простота конструкции, надежность, малые габариты, невысокая стоимость обеспечивают повышенный спрос потребителей.

Особенности датчиков давления:

погрешность измерений ±0,15; ±0,25; ±0,5%;

диапазон перенастройки 10:1;

самодиагностика;

встроенный фильтр радиопомех;

микропроцессорная электроника;

возможность простой и удобной настройки значений выходного сигнала, соответствующих нижнему и верхнему значениям измеряемого давления, кнопочными переключателями.

Измеряемые среды: жидкость, пар, газ (в т.ч. газообразный кислород)

Диапазон измеряемых давлений:

минимальный 0-0,06 МПа;

максимальный 0-100 МПа

Выходной сигнал: 4-20, 0-5 мА

Температура окружающего воздуха: -40...70°С

2.3.7 Датчик давления Метран-150

Рисунок 2.7

Интеллектуальные датчики давления серии Метран 150 предназначены для непрерывного преобразования в унифицированный токовый выходной сигнал и/или цифровой сигнал в стандарте протокола HART входных измеряемых величин: избыточного давления; абсолютного давления; разности давлений; давленияразрежения; гидростатического давления (уровня).

Управление параметрами датчика: с помощью HARTкоммуникатора; удаленно с помощью программы HARTMaster, HARTмодема и компьютера или программных средств АСУТП; с помощью клавиатуры и ЖКИ или с помощью AMS.

Характеристики:

Измеряемые среды: жидкости, в т.ч. нефтепродукты; пар, газ, газовые смеси

Диапазоны измеряемых давлений: минимальный 0-0,025 кПа; максимальный 0-68 МПа

Выходные сигналы: 4-20 мА с HART-протоколом; 0-5 мА

Основная приведенная погрешность до ±0,075%; опции до ±0,2%; ±0,5%

Диапазон температур окружающей среды от -40 до 80°С; от -55 до 80°С

Перенастройка диапазонов измерений до 100:1

Высокая стабильность характеристик

Взрывозащищенное исполнение вида «искробезопасная цепь» и «взрывонепроницаемая оболочка»

.3.8 Поплавковые реле уровня Mobrey

Рисунок 2.8

Поплавковые реле уровня Mobrey предназначены для контроля предельных уровней жидкостей в технологических емкостях и товарных резервуарах в широком диапазоне условий процесса. Они имеют широкий выбор технологических присоединений, материалов корпуса и смачиваемых частей для обеспечения универсальности и превосходной надежности, а также различные типы механизмов переключения для выполнения широкого спектра задач.

Характеристики:

Различные исполнения и способы монтажа

Контролируемые среды: практически все жидкости с плотностью не ниже 400 кг/м3

Температура процесса: от -100 до 400°С

Температура окружающей среды: от -60 до 80°С

Давление процесса: от -0,1 до 20 МПа

Наличие взрывозащищенных исполнений

Работа с преобразователем дискретного выходного сигнала в беспроводной Rosemount 702

.3.9 Уровнемер Rosemount 5300

Рисунок 2.9

Уровнемеры Rosemount 5300 применяются во многих отраслях промышленности: химической и нефтехимической, нефтегазовой, целлюлозно бумажной; фармацевтической; пищевой промышленности и производстве напитков; контроле питьевой воды и сточных вод; энергетике (плотины и гидро и электростанции).

Характеристики:

Измеряемые среды: жидкие (нефть, темные и светлые нефтепродукты, вода, сжиженные газы, кислоты и др.), сыпучие (пластик, зольная пыль, цемент, песок, сахар, злаки и т. д.).

Диапазон измерений: от 0,1 до 50 м.

Выходные сигналы: 4-20 мА с цифровым сигналом на базе протокола HART®, Foundation™ Fieldbus и Modbus®.

Наличие взрывозащищенного исполнения.

2.3.10 Цифровой контроллер FIELDVUE DVC2000

Рисунок 2.10

Цифровые контроллеры серии DVC2000 это позиционеры, преобразующие электрический сигнал в пневматический, которые работают на основе микропроцессора и обладают коммуникационными возможностями.

Кроме основной своей функции, преобразования входного токового сигнала (4 - 20 мА) в выходной пневматический сигнал, цифровой контроллер серии DVC2000 предоставляет информацию с помощью локального индикатора и/или коммуникации по протоколу HART.

Имеется дополнительное оборудование, которое обеспечивает раздельные контуры для двух (2) встроенных сигнализаторов конечных положений (для индикации открытого/закрытого положения клапана) и датчика положения штока клапана (для обратной связи по положению отдельного клапана).

.3.11 Регулирующий клапан GX

Регулирующий клапан модели GX Fisher® является современной конструкцией, состоящей из клапана и привода в сборе. Клапан GX предназначен для применения в разнообразных средах таких, как жидкости, газы и пары.

Клапан модели GX отличается компактностью, надежностью и удобством в выборе конфигурации. Размер привода специально выбирать не нужно. Он определяется в зависимости от конструкции корпуса клапана.

Рисунок 2.11

Рациональная конструкция отличается простотой и оптимальным количеством деталей, позволяет снизить затраты на техническое обслуживание.

Конструкция GX соответствует требованиям стандартов EN и ASME. В наличии имеется полный набор комплектующих, включая встраиваемый цифровой клапанный контроллер Fisher FIELDVUE® DVC2000.

.3.12 Концевой выключатель отсекателя

Рисунок 2.12

Новые улучшенные концевые выключатели Neles Quartz доступны в в трех версиях: QX - искробезопасный, QN - невоспламеняющийся, QG - общего назначения.

Крепкий, с эпоксидным покрытием из анодированного алюминия делает эту серию очень прочной    и пригодной для использования в агрессивных средах.

Широкую сеть контактов, датчиков положения и связи вариантов может быть выбран в качестве регулировки для большинства приложений. Варианты включают 2, 4 или 6 механических или индуктивных, датчиков положения с или без контактов.

Могут управляться дискретными сигналами напряжением 24, 120, 220В в зависимости от исполнения.

Преимущества:

корпуса оптимизирован для окружающей среды (QX, QN, QG);

быстрый доступ к установке и обслуживанию, с винтовой крышкой;

пара-плотный корпус

визуальный индикатор;

быстрая установка;

надежная коррозиоустойчивость;

длительный срок службы за счет специальных втулок.

.3.13 Пневматический привод отсекателя

Рисунок 2.13

Пневматический привод Jamesbery одного или двойного действия, VPVL серии.

Пневматический привод двойного действия сочетает в себе преимущества долговечность, прочная конструкция и очень компактный и симметричный дизайн с целым рядом функций и усовершенствований. Они специально разработаны для быстрой и эффективной работы разных типов поворотных клапанов, заслонок и др. приводы можно быстро изменить с нормально открытых на закрытые и наоборот, просто повернув их поршни. Также можно добавить пружины, чтобы использовать привод одностороннего действия для двустороннего, или путем изменения входного давления.

Клапана, привод и аксессуары предназначены для работы вместе как единое целое и все части поставляются вместе для достижения лучшей совместимости.

Преимущества:

повышенная надежность, безопасность и срок службы;

устойчивость к коррозии;

рабочее давление до 8 бар (116 фунтов на квадратный дюйм);

доступны в исполнении из нержавеющей стали;

широкий ассортимент аксессуаров, таких как концевые выключатели и электромагнитные клапаны.

3. Техническое задание на разработку системы

.1 Требования к системе в целом

.1.1 Требования к структуре и функционированию систем

По функциональным признакам структура АСУТП подразделяется на следующие категории:

автоматизированная система диспетчеризации (в дальнейшем Система), базирующаяся на специализированной микропроцессорной технике, предназначенной для управления технологическим процессом совместно с оперативным персоналом в режиме реального времени.

периферийное оборудование - понятие, объединяющее датчики, преобразователи и т.п.

Должна быть обеспечена надежная защита АСУТП:

от несанкционированного доступа;

от разрушения или остановки работы программного обеспечения в результате некорректных действий оператора технологического процесса;

от проникновения в Систему вирусов.

Должна быть обеспечена возможность полного исключения на использование станции оператора в качестве персонального компьютера для непроизводственных целей, выходящих за рамки инструкций технолога-оператора.

В составе программного обеспечения Системы должен быть набор программных модулей - функциональных блоков, позволяющих осуществить контроль и управление технологическими объектами различных классов. Система должна иметь возможность оперативного конфигурирования прикладного программного обеспечения без нарушения работоспособности Системы.

В Системе должны иметься аппаратные и аппаратно-программные средства диагностики сетей, станций блоков.

Должна быть предусмотрена возможность замены неисправных модулей в оперативном режиме работы Системы.

Система и все виды ее обеспечения должны быть открытыми и приспособленными к модернизации, развитию, наращиванию. Объем возможного наращивания функциональных задач управления за счет наличия резервов памяти, аппаратных и программных средств, должен быть не менее 10%.

.1.2 Требования к показателям назначения

Оборудование Системы должно иметь модульную структуру, предусматривающую возможность расширения и развития функций АСУТП.

Программное обеспечение АСУТП должно иметь гибкую структуру, давать возможность легко адаптироваться к изменениям характеристик технологических процессов, обеспечивать модификацию алгоритмов решения задач и наборов участвующих в них переменных, переконфигурирование схем регулирования и управления.

На стадии подготовки спецификации проекта необходимо предусмотреть достаточные резервы по оперативной и дисковой памяти, а также по быстродействию микропроцессорных устройств и промышленных сетей, которые (резервы) потребуются для развития функций Системы.

.1.3 Требования к надежности

Показатели надежности системы должны отвечать требованиям ГОСТ 24.701-86 ЕСС АУ «Надежность автоматизированных систем управления». Обеспечение необходимого уровня надежности требует проведения специального комплекса работ, выполняемых на разных стадиях создания и эксплуатации АСУТП.

При обеспечении требуемого уровня надежности АСУТП необходимо учитывать следующие особенности:

в работе АСУТП участвуют различные виды обеспечения, в том числе и так называемый «человеческий фактор», который может в существенной степени влиять на уровень надежности АСУТП.

в состав АСУТП входит большое количество разнородных элементов (включая технологический и эксплуатационный персонал). При этом в выполнении одной функции АСУТП обычно участвуют несколько различных элементов, а один и тот же элемент может участвовать для выполнения нескольких функций Системы.

Надежность Системы должна соответствовать следующим показателям:

ремонтопригодность - среднее время восстановления работоспособности технических средств Системы путем замены неисправного устройства или модуля должно быть не более 60 минут при наличии средств диагностики и ЗИПа;

долговечность - технические средства Системы должны быть рассчитаны на эксплуатацию в течение не менее десяти лет, за исключением изнашивающихся узлов.

Для обеспечения требуемых показателей надежности в Системе должны быть реализованы следующие способы повышения надежности:

высокая надежность комплектующих элементов, устройств отображения и передачи информации;

разработка надежного программного обеспечения;

наличие аппаратной и алгоритмической избыточности, обеспечивающей работоспособность системы в целом при единичных отказах;

развитая система диагностики аппаратных и программных средств;

сигнальные кабельные связи выполняются экранированной витой парой;

организация рациональной эксплуатации Системы в целом.

.1.4 Требования к безопасности

Система должна обеспечивать безопасную работу технологических агрегатов.

Все оборудование должно иметь маркировку искробезопасная электрическая цепь (Exi).

С целью обеспечения безопасности при производстве монтажных и пусконаладочных работ, а также в процессе эксплуатации, обслуживания и ремонта Системы должны соблюдаться требования документов:

"Правила по технике безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТБ);

раздел 2 ГОСТ 24.104-85 "Автоматизированные системы управления. Общие требования".

существующих технологических и производственно - технических инструкций;

указания по мерам безопасности, приведенные в инструкциях заводов-изготовителей на конкретные приборы, устройства.

.1.5 Требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению

Техническое обслуживание ремонт и эксплуатацию Системы обеспечивает персонал служб автоматики.

Оперативное обслуживание должно включать контроль функционирования и восстановление работоспособности системы при неисправностях и отказах технических и программных средств. Оперативное обслуживание должно производиться оперативным персоналом путем замены неисправных блоков из состава ЗИП и устранения отказов программных средств в соответствии с документацией.