Эскизный проект, Разработка предварительных проектных решений по системе автоматизации, Разработка документации на АС - Проектирование автоматизированной системы печи трубчатой блочной ПТБ-10

Разработка предварительных проектных решений по системе автоматизации

Для управления и визуализации, диагностики и слежения за процессом на централизованном пункте управления, обеспечивающем быстрый доступ ко всем данным и позволяющем производить глобальные настройки, используется система GENESIS-32. GENESIS-32 - это программный комплекс, предназначенный для разработки, настройки и запуска в реальном времени систем управления технологическими процессами. Программный комплекс включает в себя режим разработки АСУ и режим исполнения (run-time). Вся идеология построения GENESIS-32 основана на стандарте OPC - OLETMfor Process Control (механизм связывания и внедрения объектов для сбора данных и управления в системах промышленной автоматизации), который является наиболее общим способом организации взаимодействия между различными источниками и приемниками данных, такими как устройства, базы данных и системы визуализации информации о контролируемом объекте автоматизации. На рисунке 3 представлена мнемосхема процесса подогрева нефти, на которой отображено технологическое оборудование и измерительные приборы для контроля температуры нефти на входе и выходе из печи, температуры воздуха, температуры уходящих дымовых газов, регулирования давления воздуха и топливного газа.

мнемосхема печи птб-10э

Рисунок 3. - Мнемосхема печи ПТБ-10Э

мнемосхема архива параметров печи птб-10э

Рисунок 4. - Мнемосхема архива параметров печи ПТБ-10Э

На рисунке 4 изображена мнемосхема архива параметров печи ПТБ-10Э. С помощью данной мнемосхемы можно производить просмотр изменения значений аналоговых параметров. В верхней части мнемосхемы изображены кривые параметров в выбранном оператором масштабе, в нижней части - список параметров с их значениями и отметкой времени регистрации. Так же на рисунке 5 изображена специальная мнемосхема журнала событий, которая предназначена для просмотра аварийной и предупредительной сигнализации.

мнемосхема журнала событий

Рисунок 5. - Мнемосхема журнала событий

Для поддержания входных и выходных параметров на заданном уровне необходимо автоматизировать трубчатую блочную печь. Структурная схема АСУ ТП подогрева нефти в печи ПТБ-10Э приведена на рисунке 6.

структура асу тп печи птб-10э

Рисунок 6. - Структура АСУ ТП печи ПТБ-10Э

Система управления ПТБ-10Э представляет собой комплекс программных и технических средств, выполняющих задачу автоматизированного контроля и управления технологическими процессами подогрева нефти. Система управления состоит из трех уровней:

    1. полевой уровень - датчики и исполнительные механизмы, устанавливаемые непосредственно на печи; 2. средний уровень - шкафы управления с программируемым логическим контроллером и панелью оператора, а также частотный привод для управления вентиляторами; 3. верхний уровень - технологический компьютер с установленным АРМ оператора для дистанционного контроля и управления объектом.

Построение структуры АСУ ПТБ

Автоматизированная система управления процессом подогрева нефти в печах типа ПТБ-10 состоит из трех уровней:

    - нижний уровень; - второй уровень; - верхний уровень.

Нижний уровень представляет собой аппаратный комплекс, состоящий из приборов и датчиков, преобразующих температуру, давление нефти и газа, расход нефти и газа в электрические сигналы, а также исполнительных механизмов, установленных непосредственно на технологическом оборудовании. Датчики производят измерение параметров технологического процесса, и перевод физических величин в электрические сигналы. Электрические сигналы, в свою очередь, поступают в микропроцессорный контролер. Второй уровень представляет собой микропроцессорный контролер, который преобразует электрические сигналы в технические единицы, управляет процессом подогрева нефти по программе, заложенной в нем, передает информацию о состоянии параметров технологического процесса на верхний уровень. Одной из основных функций контроллера является функция связи датчиков и исполнительных механизмов с верхним уровнем. Верхний уровень представляет собой операторский интерфейс, его основными задачами являются отображение параметров, описывающих процесс подогрева нефти, сигнализация об авариях и регистрация данных, прием и передача команд от оператора. Структурная схема, описывающая три уровня АСУ ПТБ изображена на рисунке 7.

структура асу птб

Рисунок 7. - Структура АСУ ПТБ

Блок печей типа ПТБ-10 состоит из пяти печей ПТБ-10А.

Аппаратный комплекс полевых устройств состоит из датчиков температуры, давления, расхода, загазованности, которые преобразуют показания в электрические сигналы, а также исполнительных устройств, которые в свою очередь выступают органами регулирования.

Блок сбора и первичной обработки информации выполняет сбор информации, поступающей от датчиков, первичную обработку сигналов (аналогово-цифровое преобразование, усреднение, масштабирование, фильтрацию от помех, проверку на достоверность) и предоставляет показания для блоков приема/передачи информации и блока управления.

Блок управления выполняет функции приема управляющих команд от оператора через блок приема/передачи информации и формирует управляющие команды (открытие/закрытие задвижек, клапанов; включение/отключение печи, вентиляторов и т. д.) на основании сигналов от АРМ оператора или на основании уставок.

Блок приема/передачи информации реализует взаимодействие верхнего уровня (АРМ оператора) со вторым уровнем.

Блок АРМ оператора выполняет следующие функции:

    - отображение информации о технологическом процессе и состоянии оборудования в виде мнемосхем процесса; - сигнализация аварийных ситуаций, отклонений процесса от заданных пределов; - передача команд оператора на второй уровень (уровень микропроцессорного контроллера); - формирование отчетов.

Требования к комплексу технических средств АСУ ПТБ

В комплексе технических средств (КТС) должны использоваться серийно выпускаемые средства, опробованные в промышленной эксплуатации. Любое техническое средство должно допускать замену его аналогичным средством без каких-либо конструктивных изменений или регулировки в остальных устройствах. Конфигурация технических средств не должна ограничивать возможность модернизации системы.

КТС должен обеспечить построение трехуровневой иерархической системы, представленной на рисунке 11 и включать в себя:

    - датчики и исполнительные механизмы; - микропроцессорный программируемый логический контроллер; - рабочую станцию оператора на базе персонального компьютера с монитором, клавиатурой и принтером; - устройство приема/передачи информации; - источники бесперебойного электропитания.

Требования к комплексу технических средств нижнего уровня

Основными требованиями, которые предъявляются к КТС нижнего уровня, являются:

    - предел допускаемой погрешности; - диапазон измерений; - взрывозащищенность; - температура окружающей среды.
Разработка документации на АС

На данном этапе проводят разработку, оформление, согласование и утверждение документации в объеме, необходимом для описания полной совокупности принятых проектных решений и достаточном для дальнейшего выполнения работ по созданию АС.

Схемой контроля и автоматизации предусмотрены следующие измеряемые и контролируемые параметры:

Печь нагрева нефти ПТБ-10:

    А) измерение расхода на каждом потоке; Б) измерение давления на входе в каждый поток; В) измерение температуры нефти на входе; Г) измерение температуры нефти на выходе; Д) сигнализация предельных отклонений температуры; Е) измерение температуры газов на перевале; Ж) измерение давления топливного газа к горелкам; З) сигнализация предельных отклонений давления топливного газа;

Похожие статьи




Эскизный проект, Разработка предварительных проектных решений по системе автоматизации, Разработка документации на АС - Проектирование автоматизированной системы печи трубчатой блочной ПТБ-10

Предыдущая | Следующая