Проектирование автоматизированной системы управления установок отвода и сжигания попутного нефтяного газа

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Октября 2012 в 00:41, курсовая работа

Краткое описание

Цель работы - разработка АСУ ТП отвода и сжигания попутного нефтяного газа.

Содержание

Введение…………………………………………………….……………………..5
1 Описание технологического режима и установки …………….........…..7
1.1 Установки для отделения и сжигания попутного нефтяного газа……….7
1.2 Контролируемые и регулируемые величины……………………………14
2 Разработка алгоритмической схемы системы автоматизации……..…..15
3 Построение функциональной схемы и выбор измерительных и регулирующих устройств………………………………………………………..…..19
3.1 Выбор приборов и средств автоматизации…………………………..….21
3.1.1 Датчик давления КРТ-5……………………………………..……...…..21
3.1.2 Датчик температуры ТКП-100А…………………………………….….23
3.1.3 Датчик уровня жидкости электрический ДУЖЭ-200М……..…….…24
3.1.4 Датчик расхода жидкости Центросоник……………………………….26
3.1.5 Датчик расхода газа Взлет ВРС 500 ЕХ………………………………29
3.1.6 Анализатор качества газа Петрохром-4000……………………….….30
3.1.7 Контроллер Логиконт – S200……..…………………………..……..…32
3.1.8 Спецификация на приборы и средства…………………………..…….34
4 Разработка чертежа общего вида щита………………………………….36
5 Разработка структурной схемы средств автоматизации (или АСУ) технологического процесса……………………………………………………….….38
5.1 Функции АСУ……………………………..……………………..……….38
5.2 Описание структуры АСУ………………………………………………....39
5.3 Описание классификационных признаков системы……………………..42
6 Экономическое обоснование спроектированной автоматизированной системы. Анализ технико-экономических показателей…………………………...44
6.1 Расчет капитальных вложений………………………………………..…..45
Заключение …………………………………………………………………..….51
Библиографический список……………………………………………….…...52

Вложенные файлы: 1 файл

Курсовая работа по ПАС1.doc

— 3.51 Мб (Скачать файл)

Преобразователь давления КРТ-5 состоит из измерительного и электронного блоков, размещенных в общем корпусе.

Принцип действия преобразователя  давления КРТ-5-М основан на воздействии  измеряемого давления на мембрану тензопреобразователя и преобразовании электрического сигнала с него электронным блоком в стандартный токовый выходной сигнал 0-5мА, 0-20мА, 4-20мА.

Преобразователь может  эксплуатироваться в условиях, установленных  для исполнения УХЛ категории  размещения 3.1, но при температуре  окружающего воздуха от минус 40С  до плюс 70С и относительной влажности окружающего воздуха до 95% при температуре +35С и более низких температурах без конденсации влаги.

Степень защиты датчика  КРТ5 от воздействия пыли и воды IP65 по ГОСТ 14254.

По устойчивости к  механическим воздействиям (виброустойчивость и вибростойкость) датчик KPT-5 соответствует исполнению № 3 по ГОСТ 12997.

Технические данные и характеристики датчика КРТ-5:

  • Верхние пределы измерения, МПа - 0,25; 0,4; 0,6; 1,6; 2,5; 6; 10; 16; 40; 100
  • Предел допускаемой основной приведенной погрешности ±0,5; 1%
  • Дополнительная погрешность преобразователя, вызванная изменением температуры окружающей среды в процентах от диапазона изменения выходного сигнала на каждые 10С, не превышает, % - ±0,45; ±0,6
  • Соответственно для преобразователей с основной погрешностью, % - ±0,5; ±1
  • Преобразователь имеет линейно-возрастающую характеристику выходного сигнала
  • Электрическое питание преобразователя осуществляется от источника питания постоянного тока напряжением (36+0,72) В
  • Потребляемая мощность, Вт, не более - 1,0
  • Габаритные размеры, мм - 50х38х160
  • Масса, кг, не более - 0,4
  • Срок службы – 10 лет
  • Цена, руб./шт. - 2480

Общий вид, габаритные и  присоединительные размеры датчика  давления представлены на рисунке 6 и рисунке 7.

Рис. 7. Вид датчика давления с габаритными размерами

.

      1. Датчик температуры ТКП-100А

 

ТКП-100А — термометр контактный показывающий (электроконтактный термометр)

ТКП предназначены для  измерения и контроля температуры твердых, жидких, газообразных и сыпучих веществ, обеспечивают измерение температуры как нейтральных, так и агрессивных сред и могут быть использованы в различных технологических процессах промышленности. Также ТКП могут осуществлять функцию сигнализации и автоматического регулирования контролируемых параметров с помощью сигнализирующих устройств.

Рис. 8. Общий вид датчика температуры  ТКП-100А

Основные  характеристики датчика ТКП-100А приведены в таблице 3.

Таблица 3. Основные характеристика датчика давления ТКП-100А

Диапазоны измерения  температуры:

–50...+200 °С; 0...+500 °С;

Количество  уставок/реле

2/2;

Быстродействие  реле 

0,3 с;

Погрешность

от ±0,25%;

Размер, мм

100х100х60

Задержка срабатывания реле

0...255 с

Параметры коммутируемых  цепей постоянного тока и тока сетевой частоты:

~249 В × 5 А; ~249 В × 1 А (для индуктивной нагрузки); =249 В × 0,1 А; =(18...40) В × 2 А;

Электромагнитная совместимость (ЭМС)

IV-A;

Варианты исполнения 

общепромышленное, «для АЭС»;

Степень защиты от пыли и влаги:

IP65 — лицевая  панель; IP54 — задняя панель;

Напряжение  питания:

~110...249 В, =150...249 В; =18...40 В;

Межповерочный интервал:

4 года (–50...+200 °С); 2 года (0…+500 °С);

Потребляемая  мощность:

1 Вт;

Цена 

2240 рублей

Гарантийный срок эксплуатации

2 года.

Срок службы

10 лет


 

      1. Датчик уровня жидкости электрический ДУЖЭ-200М

 

Рис. 9. Общий вид датчика  уровня жидкости ДУЖЭ-200М

Предназначены для подачи электрического сигнала при повышении или понижении уровня жидкости относительно заданной отметки в технологической аппаратуре, работающей под давлением.

Датчики-реле уровня ДУЖЭ-200М (рисунок 9) уверенно работают на воде, сжиженном газе, горюче-смазочных материалах, различных некристаллизующихся и не выпадающих в осадок технологических растворах, смазочно-охлаждающих и других жидкостях, в том числе агрессивных и взрывоопасных. Возможна настройка на контроль уровня раздела сред вода - нефтепродукт.

Находят применение на предприятиях нефтегазопереработки и химии, в  водоканалах и в пищевой промышленности.

Не предназначены для  жидкостей, выпадающих в осадок, кристаллизующихся, а также агрессивных к материалу  корпуса - стали 12Х18Н10Т и буйка - прессованному  силикатному фарфору подгр. 111 ГОСТ 20419-83 или АГ-4В ГОСТ 20437-83.

Принцип действия датчика-реле основан на использовании выталкивающей силы, действующей на керамический буек, значение которой пропорционально глубине погружения буйка в жидкость. Переключение электрических контактов датчика-реле достигается с помощью постоянного магнита, который ориентирован одноименными полюсами относительно управляющего магнита, связанного с буйком.

Преимущества:

  • Возможность использования во взрывоопасных зонах всех классов;
  • Пригодность к применению в самых жестких условиях;
  • Возможность использования в качестве позиционного регулятора с регулируемой зоной возврата;
  • Гибкий чувствительный элемент исключает необходимость производства работ внутри емкости;
  • Возможность монтажа непосредственно на стенке технологической емкости или на специальной камере, соединенной с емкостью по принципу сообщающихся сосудов, что позволяет производить регламентные работы без остановки технологического процесса.
  • Возможность изготовления безтроссового варианта датчика.

Основные технические характеристики:

  • Контролируемая среда: жидкости, по отношению к которым химически стойки нержавеющая сталь и прессованный силикатный фарфор
  • Вид взрывозащиты: взрывонепроницаемая оболочка
  • Температура среды: от -55 до +200 °С
  • Разрывная мощность контактов при напряжении 220 В, частоте 50 Гц : 110 В·А
  • Потребляемая мощность: 1 Вт
  • Габаритные размеры: o100 x 440 мм без учета высоты буйка
  • Масса: до 8 кг
  • Срок службы: 8 лет
  • Цена 4200 рублей

 

 

      1. Датчик расхода жидкости Центросоник

 

Рис. 10. Общий вид датчика расхода жидкости Центросоник

Датчик изображенный на рисунке 10 предназначен для точного коммерческого учета жидкостей, в том числе для коммерческого и технологического учета нефти и нефтепродуктов на действующих трубопроводах в нефтехимической промышленности, товарно-сырьевом хозяйстве НПЗ, предприятиях топливно-энергетического комплекса, транспортных терминалах.

Преимущества:

  • высокая точность, гарантированная запатентованными решениями;
  • раздельный учет объема и массы реверсивных потоков;
  • измерение объемного и массового расхода. объема и массы продукта в диапазоне температур от -40°С до +150°С;
  • местные и дистанционные измерения одновременно;
  • возможность объединения группы счетчиков в локальную сеть через RS485 и MV194-DOS;
  • измерение плотности, вязкости и температуры непосредственно;
  • годовой архив данных;
  • запатентованное устройство самодиагностики обеспечивает быструю калибровку и беспроливную, бездемонтажную поверку в эксплуатации;
  • защита от несанкционированного доступа;

Состав модификаций счетчика жидкости Центросоник

  • универсальный вычислитель УВ-7 (с интерфейсом RS 485 для связи с составными частями и внешними устройствами;
  • первичный преобразователь ПП-10 с блоком обработки первичной измерительной информации БПП;
  • поточный плотномер ПЛОТ-3 (при заказе непосредственного вычисления массы жидкости);
  • блок искрозащиты БИ с барьерами искрозащиты Бастион; Бастион-1; Бастион-2 (для взрывозащищенного варианта);
  • адаптер АД-2 для питания составных частей, преобразования RS 232/RS 485, получения и хранения информации от плотномера;
  • комплект кабелей связи.

Основные  технические характеристики:

Расход Fmax, м3/час - 200

 

Рабочее давление, МПа - 0,1-6,4

Диапазон рабочих температур жидкостей - -40+50°C

  • токовый 0 — 5 мА или 4 — 20 мА, пропорциональный объемному или массовому расходу;
  • частотный 100 — 999 Гц, пропорциональный объемному или массовому расходу;
  • показания на встроенном табло объемного или массового расхода и количества продукта;
  • интерфейс RS-485

Средняя наработка на неисправность не менее 50000 часов

Средний срок службы более 12 лет

Гарантийный срок 2 года

Межповерочный интервал 1 год

Питание 220 В, 50 Гц, потребляемая мощность не более 8

 

Температура окружающего  вождуха 20+5°C

Цена – 5640 рублей

 Предоставление информации:

  • на встроенном дисплее: 
    в ручном режиме:
    • текущий расход в м3/час;
    • объем жидкости в м3 нарастающим итогом;
    • массовый расход в т/час;
    • масса жидкости в т нарастающим итогом;
    • текущая (с плотномера) или введенная плотность жидкости в кг/м2;
    • календарные данные и время работы , сигнал о неисправности.

в автономном режиме:

    • текущая или введенная плотность, кг/м3;
    • текущая вязкость, сСт.
    • текущая температура, °С.
  • на ЭВМ через последовательные интерфейсы RS232, RS485.

Архивирование данных за 1 год работы, вывод на дисплей:

  • среднечасовых значений расхода;
  • календарных данных и времени работы;
  • сообщений о нештатных ситуациях.

 

 

      1. Датчик расхода газа Взлет ВРС 500 ЕХ

 

Рис. 11. Общий вид датчика расхода  газа Взлет ВРС 500 ЕХ

 

Датчик (рисунок 11) предназначен для измерения объемного расхода в рабочих условиях различных агрессивных и неагрессивных газов (воздуха, природного газа, азота, аммиака, кислорода и т.д.).

Может использоваться во взрывоопасных зонах.

Технические характеристики:

Относительная погрешность измерения расхода, %  - 1,5

 

 

 

Диапазон температуры  газа,°С - от минус 40 до 70

Давление измеряемого  газа абсолютное, МПа  - не более 1,6

Степень защиты:

— ВПР IP 67

— БПИ IP 54

Электропитание - ~220В 50Гц

Информация о работе Проектирование автоматизированной системы управления установок отвода и сжигания попутного нефтяного газа