Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дипломные работы > автоматизация
Название:
Автоматизированная система управления технологическими процессами нефтяной станции

Тип: Дипломные работы
Категория: Тех. дипломные работы
Подкатегория: автоматизация

Цена:
1 грн



Подробное описание:

Аннотация

Данный документ представляет собой пояснительную записку к дипломному проекту.
В первой главе дано описание существующей проблемы.
Во второй главе описана разработка технического задания на создание АСУТП.
В третьей главе рассмотрены уровни, как составляющие автоматизированной системы
В четвертой главе подробно рассмотрена структура системы, описаны применяемые технические средства для реализации данной структуры.
В пятой главе показана проверка соответствия спроектированной системы поставленным требованиям.
В шестой части документа представлено технико-экономическое обоснование данного проекта, сравнение вариантов решения поставленной задачи.
В седьмой части документа приведен календарный план работ, расчёт стоимости и затрат на проектирование.
В восьмой главе документа рассмотрены вопросы экологичности и безопасности процесса проектирования АСУТП.
По итогам данного проекта была реализована спроектированная автоматизированная система, находящаяся в данный момент в промышленной эксплуатации.

Содержание
Аннотация……………………………………………………………….……….…...….3
Содержание…………………………………………………………….…………….......4
1 Введение……………………………………………………………….……………..…..6
2 Разработка и анализ технического задания…………………………………..…..…7
2.1 Аббревиатура и сокращения …………..……………………….……….....….7
2.2 Общие сведения………...…………………..………………………….……...…8
2.2.1 Полное наименование системы и ее условное обозначение…...….....8
2.2.2 Наименование предприятий……………………………………………..8
2.2.3 Перечень документов, на основании которых создаётся система.…8
2.2.4 Порядок оформления и предъявления результатов заказчику…….8
2.3 Назначение и цели создания системы……………………………….…….....9
2.3.1 Назначение…………………………………………………………………9
2.3.2 Цель создания…………………………………………………………...…9
2.4 Сведения об объекте автоматизации…………………………………….…..10
2.4.1 Перечень объектов автоматизации…………………………………....10
2.4.2 Сведения о технологическом процессе……………………………..…12
2.4.3 Сведения об условиях эксплуатации объекта…………….……….…12
2.5 Требования к системе……………………………………………………….....13
2.5.1 Требования к системе в целом………………………………….……....13
2.5.1.1 Требования к структуре и функционированию системы….…13
2.5.1.2 Требования к построению системы……………………….….….14
2.5.1.3 Требования к способам и средствам связи для информационного обмена между компонентами системы…….……..14
2.5.1.4 Требования к режимам функционирования системы………...15
2.5.1.5 Функции, выполняемые системой при работе с технологическим оборудованием……………………………….……......16
2.5.1.6 Требования по диагностированию системы……….….………..17
2.5.1.7 Перспективы развития, модернизации системы….…….…..…18
2.5.2 Требования по сохранности информации при авариях………….....18
2.5.2.1 Перечень аварий и отказов технических средств…………..…18
2.5.2.2 Требования к регистрации и хранению информации………...18
2.5.3 Требования по стандартизации и унификации…………………...….18
2.6 Требования к видам обеспечения…………..……………………………..…18
2.6.1 Требования к математическому обеспечению…………………..…...18
2.6.2 Требования к информационному обеспечению…………………..….18
2.6.3 Требования к программному обеспечению…………………….…….19
2.6.4 Требования к техническому обеспечению…………………………....19
2.6.4.1 Требования к полевому КИП и исполнительным механизмам………………………………………………….………………19
2.6.4.2 Требования к шкафам автоматики……………………………...19
2.6.4.3 Требования к блокам реле………………………………….….….21
3 Описание уровней системы…………………………………………………….….….22
3.1 Нижний уровень…………………………………………………………….….22
3.2 Средний уровень………………………………….……………………….…...26
3.3 Верхний уровень……….……………….….……..…………….………………27
4 Структура системы………..…………………………………………………..……….28
4.1 Шкаф автоматики………….…………………………………………..…...….29
4.2 Блок реле погружных насосов ……………………..…………………..…….34
5 Описание программы «Пульт»….….….…………………………..….……………...35
5.1 Общие положения………………………………………………………….…..35
5.2 Формат файлов конфигурации………………………………………………36
5.3 Формат секций файлов конфигурации……………………………………..36
6 Руководство пользователя дожимной насосной станцией………………………..44
6.1 Назначение программы ПМУ………………………………………………..44
6.2 Основные функции программы ПМУ и их реализация………………….44
6.2.1 Визуализация информации……………………………………………..44
6.2.2 Общие поля и кнопки……………………………………………………44
6.2.3 Отображение на экране ПМУ аналоговых параметров…………….45
6.2.4 Режимы и сигнализации……….………………………………………...45
6.2.5 Примеры возможных отображений аналоговых параметров……...45
6.2.6 Отображение на экране ПМУ аварийной сигнализации….………...46
6.2.7 Экранная форма "Насосы"………………………………………….….47
6.2.8 Экранная форма "Емкости"……………………………………………49
6.2.9 Экранная форма "ЯТП"…………………………………………….…..50
6.2.10 Экранная форма "Диагностика"……………………………………..50
6.4.11 Редактирование аналоговых параметров………………………...…51
6.4.12 Контроль связи ПМУ с управляющим контроллером КСА-02…..53
7 Проверка соответствия спроектированной системы требованиям ТЗ…………54
8 Технико – экономичеcкое обоснование……………………………………………..58
9 Организационно – экономическая часть…………………………………………...61
9.1 Смета затрат проектных работ…….……………………………….………..63
9.1.1 Затраты на заработную плату …………..…….……………...….……..63
9.1.2 Отчисления на заработную плату…………………………………..….63
9.1.3 Амортизация оборудования и расходы на электроэнергию…….….63
9.1.4 Стоимость информации…………………………………………………64
9.1.5 Накладные расходы………..…………………………………………….64
9.1.6 Прочие накладные расходы…………………………………………….64
9.1.7 Суммарные затраты…….……………………………………………….64
9.2 Стоимость разработки…………….…………………………………………..64
10 Безопасность и экологичность произвоства………………………………...…….66
10.1 Опасные и вредные факторы при работе на ПЭВМ…………………..…66
10.2 Микроклимат……………………………………………………………..…...68
10.3 Производственное освещение…………………………………….………....69
10.4 Шум на рабочем месте…………………………………………………….....69
10.5 Защита от электро – магнитных излучений……………………………....71
10.6 Организация рабочего места……………………………………………..…72
10.6.1 Рабочее место оператора……..………………………………………...72
10.6.2 Рабочее место проектировщика……….…………………………..….72
10.7 Безопасность технологического процесса………..………………….…….72
10.8 Электробезопасность………………………………………..………………..73
10.9 Пожарная безопасность………………….………..………………………….74
10.10 Расчёт защитного заземления….…………..………………………………77
Заключение………..……………………………………………………………………79
Список литературы……………………………………………………………………80
Приложение А…………………………………………………………………………..81
Приложение Б…………………………………………………………………………..82
Приложение В………..………………………………………………………………....90
Приложение Г………..………………………………………………………………..109
Приложение Д………..………………………………………………………………..112

1 Введение
В настоящее время на предприятиях, занимающихся добычей, транспортировкой и переработкой нефти, существует острая проблема автоматизации протекающих технологических процессов с целью точного поддержания заданных значений технологических параметров, автоматической защиты технологического оборудования, минимизации участия человека в процессе управления, наглядности протекающих процессов, повышения точности необходимых измерений и регулирований, возможности передачи приёма и передачи данных в другие АСУ ТП.
Тема данного дипломного проекта – «Проектирование АСУ ТП дожимной насосной станции».
В проекте приведено описание разработанной автоматизированной системы: структуры, электрических схем спроектированного оборудования, программного, информационного и технического обеспечения.
В связи с необходимостью соблюдения требований по защите окружающей среды и безопасности жизнедеятельности человека в разделе «Экологичность и безопасность» рассмотрены требования к рабочему месту проектировщика и мероприятия по обеспечению безопасности и работоспособности человека в процессе проектирования данной АСУ ТП.
В экономической части проекта показана актуальность разработки, экономическая выгода, а также пошаговое описание процесса проектирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


2 Разработка и анализ технического задания
2.1 Аббревиатура и сокращения

Таблица 2.1. Аббревиатура и сокращения.
АРМ – автоматизированное рабочее место
АСУТП – автоматизированная система управления технологическим процессом
БЕ – буферная емкость
ВА – вторичная аппаратура АСУТП
ВАУ – верхняя аварийная уставка
ВПУ – верхняя предельная уставка
ДЕ – дренажная емкость
ДНС – дожимная насосная станция
ДП – диспетчерский пункт
ЗИП – запасные изделия и приборы
ИЛ – измерительная линия
КТС – комплекс технических средств
НАУ – нижняя аварийная уставка
НПУ – нижняя предельная уставка
ПАЗ – противоаварийная защита
ПК – персональный компьютер
ПО – программное обеспечение
ПП – первичный преобразователь
ПТК – программно-технический комплекс
РСУ – распределенная система управления
СИ – средства измерения
СИКН – система измерения количества и показателей качества нефти
ТПР – турбинный преобразователь расхода
ЦДНГ - Цех добычи нефти и газа


2.2Общие сведения
2.2.1 Полное наименование системы и ее условное обозначение

Автоматизированная система управления технологическим процессом ДНС-24 НГДУ “Джалильнефть” ОАО «Татнефть».
Условное обозначение системы: АСУ ТП ДНС-24 НГДУ “ДЖАЛИЛЬНЕФТЬ” ОАО «ТАТНЕФТЬ».

2.2.2 Наименование предприятий

Разработчик: ООО “НПП «Системотехника-НН»”
603057, Россия, г. Н.Новгород, пер. Нартова, д-2в.
Заказчики: НГДУ “Джалильнефть” ОАО «Татнефть»
423368, РТ, п. Джалиль, ул. Ленина, д.2


2.2.3 Перечень документов, на основании которых создается система

• Технические условия на проектирование АСУ ТП ДНС-24 НГДУ “Джалильнефть” ОАО «Татнефть»;
• РД “Основные положения по автоматизации и телемеханизации нефтегазодобывающего производства ОАО “Татнефть”;

2.2.4 Порядок оформления и предъявления заказчику результатов работ

Сроки проведения работ по созданию автоматизированной системы определяются рабочим планом проведения работ, рассмотренным в экономической части, и согласовываются с Заказчиком.
Перечень документации, разрабатываемой на стадии проектирования системы, и перечень эксплуатационной документации на систему определяется и выполняется в соответствии с требованиями:
• ГОСТ 34.602-89 "Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы".
• ГОСТ 34.201-89 "Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем.
• РД 50-34.698-90 «Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Руководящий документ по стандартизации. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов»;
• ГОСТ Р 51330.13-99, Часть 14 «Электрооборудование взрывозащищенное. Электроустановки во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок)»;
• ГОСТ Р 51330.0-99, Часть 0 «Электрооборудование взрывозащищенное. Общие требования»;
• ГОСТ 15150 – 69. «Машины, приборы и другие технические изделия исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды»;
• Правила устройства электроустановок. Шестое издание;
• РД “Основные положения по автоматизации и телемеханизации нефтегазодобывающего производства ОАО “Татнефть”;
• Типовые проектные решения по автоматизации и автоматизированному управлению объектов нефтегазодобывающего производства ОАО “Татнефть”.
В проектно-сметную документацию на систему должны входить следующие документы:
• Ведомость технического проекта;
• Схема структурная комплекса технических средств;
• Схема автоматизации объекта;
• Перечень входных сигналов и данных;
• Перечень выходных сигналов;
• Схема соединения внешних проводок;
• Таблица подключения внешних проводок;
• План расположения оборудования и проводок;
• Спецификация оборудования и материалов;
• Локальная смета в текущих ценах на оборудование;
• Локальная смета в ценах 1991г. на строительно-монтажные работы;
• Пояснительная записка к техническому проекту;
В эксплуатационную документацию на систему должны входить:
• Ведомость рабочей документации;
• Массивы входных и выходных данных;
• Инструкция по эксплуатации КТС системы;
• Схемы электрические шкафа автоматики, блока реле;
• Руководство пользователя;
• Паспорта и формуляры на систему и используемое оборудование.

2.3 Назначение и цели создания системы
2.3.1 Назначение
Назначение АСУ ТП (в дальнейшем Система) – автоматизация технологических процессов подготовки и перекачки нефти ДНС-24 НГДУ “Джалильнефть” ОАО «Татнефть». Система предназначена для непрерывного автоматического контроля и управления в реальном масштабе времени технологическими процессами. Управление осуществляется на основе алгоритмов программ, утвержденных заказчиком, в автоматическом режиме. Дополнительно данные по основным параметрам технологического процесса и состоянию исполнительных механизмов должны передаваться по радиоканалу на ДП ЦДНГ-2 и контролироваться АСУ ТП уровня ЦДНГ-2 и визуально дежурным технологическим персоналом. Контроль над работой систем АСУ ТП по месту технологическим персоналом (оператором) и сервисным персоналом (службы главного энергетика и главного механика) должен производиться по мере необходимости или во время планово-предупредительных или наладочных работ.

2.3.2 Цель создания
Цель создания Системы – получение достоверной информации о ходе технологического процесса, оперативный контроль и управление процессами подготовки нефти, замена физически и морально устаревших средств автоматизации и систем управления, повышение безопасности производства, снижение трудоемкости управления технологическими процессами.
Система должна обеспечивать:
• контроль состояния объектов, сигнализацию отклонения параметров от нормы, защиту технологического оборудования, регулирование параметров процесса по стандартным законам;
• передачу по радиоканалу на ДП ЦДНГ-2 НГДУ “Джалильнефть” ОАО «Татнефть» данных по основным параметрам технологического процесса ДНС-24.

2.4 Сведения об объекте автоматизации
2.4.1 Перечень объектов автоматизации
АСУ ТП ДНС-24 предусматривает:
а) Автоматизацию системы управления существующим технологическим оборудованием (согласно технологической схемы, рис. 2.1) ДНС-24 НГДУ «Джалильнефть» ОАО «Татнефть»:
• Буллиты БЕ-1, БЕ-2;
• Конденсатосборник КСБ;
• Емкость канализационная Ек с насосом откачки Н-Ек;
• Насосы перекачки эмульсии Н-1, Н-2, Н-3;
• Узел учета эмульсии, поступающей с ДНС-24 на резервуары товарного парка.
С техническими условиями на проектирование АСУТП ДНС-24 (перечень первичных и вторичных преобразователей) можно ознакомиться в Приложении А.

 

 

 


Рисунок 2.1. Технологическая схема ДНС-24 НГДУ «Джалильнефть» ОАО «Татнефть».

 


2.4.2 Сведения о технологическом процессе
Движение эмульсии
Нефтяная эмульсия поступает на ДНС-24 с ГЗУ-23,25,26,36,37,48,49,50, закачивается в буллиты БЕ-1 и БЕ-2. В буллитах происходит отделение газа от нефтяной эмульсии. Контроль уровня взлива в буллитах осуществляется с помощью ультразвуковых однопоплавковых датчиков уровня ДУУ-2, работающих совместно с контроллером микропроцессорным ГАММА-8М.
Из буллитов нефтяная эмульсия поступает на узел перекачки нефтяной эмульсии, состоящий из насосов перекачки эмульсии Н-1, Н-2 и перекачивается на Якеевский товарный парк (ЯТП).
Учет объема жидкости, перекачиваемой насосами Н-1, Н-2, ведется на узле учета эмульсии, поступающей на ЯТП при помощи двух расходомеров «Норд», установленных на основной и резервной линиях.
Движение газа
Сепарация газа происходит в буллитах БЕ-1, БЕ-2. Далее газ поступает в конденсато¬сборник КСБ и оттуда на факел.
Дренаж и ливневая канализация
При аварийном сбросе эмульсии через ППК из буллитов БЕ-1, БЕ-2 она поступает в конденсато¬сборную емкость Ек. Ливневые воды через канализационные колодцы также поступают в эту емкость. При заполнении емкости Ек ее содержимое откачивается насосом откачки Н-Ек на прием насосов Н-1, Н-2.

2.4.3 Сведения об условиях эксплуатации объекта
• Температура в аппаратурном блоке от +5оС до +40оС;
• Влажность в аппаратурном блоке – от 40 до 60%;
• Температура на открытой площадке: от -40оС до +50оС;
• Влажность: от 60 до 90% без капельного эффекта;
• Загрязнение химическими веществами: в пределах санитарных норм;
• Площадки емкостей и насосов относятся к взрывоопасной зоне В-1г (в соответствие с ПУЭ. Шестое издание, это пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами), что накладывает следующие ограничения на использование первичных приборов: без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью защиты не менее IP54*;
• Вибрация – отсутствует;
• Режим работы – длительный;
• Электропитание от двух подводящих фидеров 220В (+10 %-15%)В, 50±2Гц.



2.5 Требования к системе
2.5.1 Требования к системе в целом
2.5.1.1 Требования к структуре и функционированию системы
Автоматизированная система управления технологическими процессами ДНС-24 должна выполняться как единая, законченная управляющая и информационная система.
Система должна состоять из следующих составных частей:
• Датчиков и устройств управления исполнительными механизмами, установленными на объекте управления;
• Шкафа автоматики, включающего систему бесперебойного питания и встроенный пульт местного управления (далее по тексту ПМУ);
• Статива вторичных приборов (конструктивно объединен со шкафом автоматики);
• Блоков реле для усиления и преобразования сигналов телеуправления шкафа автоматики.
• Подсистемы приема/передачи данных по радиоканалу на диспетчерский пункт ЦДНГ-2.
Датчики из состава системы должны обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты для их безопасной эксплуатации на объекте автоматизации. Вид и уровень взрывозащиты определяются на этапе проектирования системы.
Исполнительные механизмы на объекте автоматизации не заменяются.
Шкаф автоматики должен принимать сигналы с датчиков технологических параметров объекта управления, вторичных приборов контроля уровня и расхода, осуществлять их обработку и передавать обработанную информацию на встроенный ПМУ и через систему приема/передачи данных – диспетчеру ЦДНГ. Он должен, в соответствии с заложенной в него программой или по командам оператора, выдавать сигналы на управление исполнительными механизмами объекта автоматизации при штатном режиме работы объекта и по алгоритмам противоаварийной защиты осуществлять остановку и блокировку механизмов при нештатных ситуациях.
Всего должен быть предусмотрен один шкаф автоматики. Наименование, количество и тип сигналов, привязанных к нему, приведены в приложении А.
Шкаф автоматики должен обеспечивать работу противоаварийной защиты объектов автоматизации, автоматическое регулирование параметров технологического процесса по уставкам, независимо от функционирования встроенного ПМУ (при условии, что режим работы регуляторов – «автоматический»). В состав шкафа автоматики должна также входить система питания, которая должна обеспечить подачу переменного напряжения питания ~220В(10%) на шкаф автоматики.
Блоки реле должны быть связаны кабельными линиями связи с соответствующими блоками автоматики.
Блоки реле по сигналам телеуправления шкафа автоматики должны коммутировать цепи управления исполнительными механизмами.
Количество блоков реле и количество цепей управления исполнительными механизмами, коммутируемых каждым блоком реле, определяется на этапе проектирования системы.
Должно быть обеспечено управление исполнительными механизмами (насосами) от кнопок местного управления.
На встроенном ПМУ должно быть установлено программное обеспечение, разработанное НПП «Системотехника-НН». Программное обеспечение должно обеспечивать визуализацию текущих параметров технологического процесса, ввод пределов измерений для датчиков и технологических уставок.
Подсистема приема/передачи данных должна включать в себя радиомодем (фирма разработчик - “Смарт плюс”, г. Казань) и обеспечивать поддержку обмена данными по протоколу типа РТМ-64.

2.5.1.2 Требования к построению системы
Система должна разрабатываться как иерархическая с выделением следующих уровней:
• Уровень сбора данных (нижний уровень);
• Уровень управления технологическим процессом, обработки и передачи данных на верхний уровень (средний уровень);
• Уровень взаимодействия с оператором (верхний уровень);
• Уровень взаимодействия с диспетчером (верхний уровень).
1). Уровень сбора данных.
Уровень предназначен для сбора данных о параметрах технологического процесса, их предварительной обработки и передачи на уровень управления.
Уровень должен включать в себя первичные измерительные преобразователи, датчики, статив вторичных приборов с установленными на него вторичными измерительными преобразователями со стандартными выходными сигналами, а также устройства управления исполнительными механизмами.
2). Уровень управления технологическим процессом, обработки и передачи данных.
Уровень предназначен для опроса датчиков, первичных и вторичных измерительных преобразователей, обработки полученных данных, их промежуточного накопления, выдачи управляющих сигналов и передачи информации на встроенный ПМУ и в диспетчерский пункт ЦДНГ-2.
Уровень должен включать в себя управляющий контроллер шкафа автоматики с записанными в нем программами управления и противоаварийной защиты технологического объекта.
3). Уровень взаимодействия с оператором.
Уровень предназначен для обеспечения взаимодействия между пользователем (оператором) и системой управления через встроенный ПМУ, отображения информации о ходе технологического процесса, передачи команд оператора для изменения параметров технологического процесса.
4). Уровень взаимодействия с диспетчером.
Уровень предназначен для обеспечения передачи данных диспетчеру о состоянии оборудования, технологических параметрах объекта управления и аварийных ситуациях.
Уровень должен включать в себя коммуникационные устройства и ПК, установленный в ЦДНГ.
Разрабатываемая автоматизированная система является частью информационных систем предприятия и должна предусматривать возможность интеграции в существующую автоматизированную систему ЦДНГ.

2.5.1.3 Требования к способам и средствам связи для информационного обмена между компонентами системы
Для работы системы должны быть предусмотрены следующие каналы информационного обмена между компонентами системы:
• каналы обмена информацией (проводные линии связи) между датчиками объекта автоматизации, вторичными приборами на стативе; датчиками и шкафом автоматики;
• каналы обмена информацией (проводные линии связи) между блоком реле и шкафом автоматики;
• канал передачи информации (радиоканал) между шкафом автоматики и диспетчерским пунктом ЦДНГ-2.
Каналы обмена информацией (проводные линии связи) между датчиками объекта автоматизации, вторичными приборами статива и шкафом автоматики должны обеспечивать без потерь и искажений передачу:
• аналоговых сигналов 4-20 мА с напряжением постоянного тока от 14 до 42В по двухпроводной линии связи;
• аналоговых сигналов от преобразователей сопротивления по трехпроводной линии связи.
Каналы обмена информацией (проводные линии связи) между шкафом автоматики и блоками реле должны обеспечивать без потерь и искажений передачу:
• дискретных сигналов телеуправления.
Логический ноль сигнала соответствует напряжению <= 0,6 В постоянного тока;
Логическая единица соответствует напряжению постоянного тока 2410% В с силой тока до 100 mA.
• дискретных сигналов телесигнализации «сухой контакт».
Логический ноль сигнала соответствует напряжению <= 7,0 В постоянного тока;
Логическая единица соответствует напряжению постоянного тока 2410%В с силой тока до 12 mA.
Канал передачи информации (радиоканал) должен обеспечить передачу информации между шкафом автоматики и диспетчерским пунктом ЦДНГ-2.
Несущая частота радиоканала определяется Заказчиком. Разрешительные документы на пользование частотой (если они необходимы) обеспечиваются Заказчиком.
При передаче информации по радиоканалу должен использоваться пакетный протокол связи типа РТМ-64. Режим передачи – безадресный, по запросу. Тип и количество передаваемой информации определяется на этапе проектирования системы.

2.5.1.4 Требования к режимам функционирования системы
Функционирование системы предполагается в следующих режимах:
• режиме визуализации информации, поступающей от датчиков, установленных на объекте управления;
• режиме местного управления оборудованием;
• режиме автоматического управления исполнительными механизмами и автоматического регулирования параметров техпроцесса по заданным оператором значениям;
• режим передачи данных на диспетчерский пункт ЦДНГ по радиоканалу.
Визуализация информации должна производится на экране встроенного ПМУ в табличной форме. Визуализация поступающей информации должна производиться непрерывно, вне зависимости от режима управления оборудованием.
В режим местного управления оборудованием система должна переходить при положении переключателей режимов работы насосов «Местный», расположенных на дверце шкафа автоматики. В этом режиме управление насосами должен осуществлять оператор с местных кнопок управления (система не должна вмешиваться в действия оператора, в том числе и по параметрам ПАЗ).
В режим автоматического управления исполнительными механизмами система должна переходить при соответствующем положении переключателей режимов работы насосов, расположенных на шкафу автоматики. При этом включении/выключение насосов должно осуществляться системой автоматически по ранее заданным уставкам. Должна быть предусмотрена возможность управления насосами по командам оператора, подаваемым со встроенного ПМУ.
В режим передачи данных на диспетчерский пункт ЦДНГ система должна переходить по получению запроса на передачу данных от ЦДНГ. В этом режиме система должна передавать на диспетчерский пункт данные о технологических параметрах объекта управления.

2.5.1.5 Функции, выполняемые системой при работе с технологическим оборудованием
Система должна выполнять для ниже перечисленных объектов автоматизации следующие функции:
• Емкости БЕ-1, БЕ-2:
Таблица 2.1. Функции системы.
№ Наименование параметров
и состояний Функции системы
Измерение Управление Регулирование Сигнализация Примечание
1 Уровень взлива + + +
2 Давление в емкости + +
Примечание - управление уровнем взлива должно осуществляться по уровню в одной из емкостей («рабочая» емкость). Выбор емкости должен производится переключателем, расположенным на лицевой дверце шкафа автоматики. Управление уровнем взлива должно осуществляется путем периодического включения/отключения насосов перекачки нефтяной эмульсии Н-1, Н-2.
• Емкость канализационная Ек:
Продолжение таблицы 2.1.
№ Наименование параметров
и состояний Функции системы
Измерение Управление Регулирование Сигнализация Примечание
1 Уровень взлива +
2 Давление на выкиде
насоса откачки Н-Ек +

• Конденсатосборник КСБ:
Продолжение таблицы 2.1.
№ Наименование параметров
и состояний Функции системы
Измерение Управление Регулирование Сигнализация Примечание
1 Уровень взлива + +
• Насосы перекачки нефтяной эмульсии Н-1, Н-2:
Продолжение таблицы 2.1.
№ Наименование параметров
и состояний Функции системы
Измерение Управление Регулирование Сигнализация Примечание
1 Давление на выкиде насоса + + ПАЗ
2 Давление на приеме насоса + + ПАЗ
3 Температура подшипника насоса + + ПАЗ
4 Состояние насоса + +
Примечание - с помощью переключателя выбора режима должен обеспечиваться выбор режима работы каждого насоса («основной», «резервный», «по месту»). «Основной» насос должен автоматически включаться при верхнем максимальном уровне в «рабочей» емкости и выключаться при нижнем минимальном уровне в «рабочей» емкости, «резервный» – автоматически включаться при верхнем аварийном уровне в «рабочей» емкости и выключаться при нижнем минимальном уровне. Значения уровней для режимов работы насоса (уставки) задаются технологом. Система ПАЗ (противоаварийная защита) насосов также должна работать только при положении переключателей «основной», «резервный». При режиме работы «по месту» управление насосами должен осуществлять оператор без участия системы.
• Насос откачки канализационной емкости Н-Ек:
Продолжение таблицы 2.1.
№ Наименование параметров
и состояний Функции системы
Измерение Управление Регулирование Сигнализация Примечание
1 Состояние насоса +

• Узел учета эмульсии, поступающей на ЯТП:
Продолжение таблицы 2.1.
№ Наименование параметров
и состояний Функции системы
Измерение Управление Регулирование Сигнализация Примечание
1 Текущий расход эмульсии на ЯТП по резервной линии +
2 Накопительный 2-ч расход эмульсии на ЯТП по резервной линии + Импульсный сигнал
3 2-ч расход эмульсии на ЯТП по резервной линии + Импульсный сигнал
4 Накопительный суточный расход эмульсии на ЯТП по резервной линии + Импульсный сигнал
5 Суточный расход эмульсии на ЯТП по резервной линии + Импульсный сигнал
6 Текущий расход эмульсии на ЯТП по основной линии +
7 Накопительный 2-ч расход эмульсии на ЯТП по основной линии + Импульсный сигнал
8 2-ч расход эмульсии на ЯТП по основной линии + Импульсный сигнал
9 Накопительный суточный расход эмульсии на ЯТП по основной линии + Импульсный сигнал
10 Суточный расход эмульсии на ЯТП по основной линии + Импульсный сигнал

2.5.1.6 Требования по диагностированию системы
Аппаратные и программные средства системы должны предусматривать возможность диагностирования работоспособности модулей управляющего контроллера. Также должна быть обеспечена возможность диагностирования линий связи между шкафом автоматики и датчиками с выходным сигналом постоянного тока.
Результаты диагностики должны отображаться на лицевых панелях модулей контроллера и модулей ввода/вывода.

2.5.1.7 Перспективы развития, модернизации системы
Характеристики технических средств не должны ограничивать возможность расширения системы.
Количество свободных (резервных) входов/выходов всех типов для подключения датчиков и исполнительных механизмов должно быть не менее 10% от задействованных в системе на момент ее сдачи заказчику. (При условии, что это не потребует установки дополнительной корзины ввода/вывода).

2.5.2 Требования по сохранности информации при авариях
2.5.2.1 Перечень аварий и отказов технических средств
Возможные аварийные ситуации Системы:
• Пропадание электропитания КТС системы на одном из фидеров;
• Отказ КТС системы;
• Выход из строя первичных или вторичных датчиков;
• Прерывание передачи данных по радиоканалу.

2.5.2.2 Требования к регистрации и хранению информации
Информация о технологическом процессе должна регистрироваться и храниться на сервере диспетчерского пункта ЦДНГ-2. Объем информации определен в перечне сигналов, передаваемых по радиоканалу (Приложение А). Периодичность записи в архив и срок хранения записанной информации должны определяться программным обеспечением сервера.

2.5.3 Требования по стандартизации и унификации
Система должна быть построена, преимущественно, на однородной программно-технической базе.
Технические и проектные решения системы должны предусматривать:
1. использование серийно выпускаемых средств автоматизации;
2. использование унифицированных интерфейсов, протоколов обмена, конструктивных решений, которые обеспечивали бы стыковку системы с уровнями управления производством и обеспечивали бы расширение функций при необходимости;
3. применение лицензионного системного и прикладного программного обеспечения.
Проектная документация должна быть разработана в соответствии ЕСКД, ЕСПД, СПДС, ГОСТ, РД.

2.6 Требования к видам обеспечения
2.6.1 Требования к математическому обеспечению
Математическое обеспечение должно включать в себя согласованные с Заказчиком алгоритмы, реализующие описанные функции системы.

2.6.2 Требования к информационному обеспечению
Информационное обеспечение системы должно иметь следующий состав:
1. входная информация;
2. выходная информация;
3. информация, передаваемая по радиоканалу.
Сигналы, получаемые с первичных измерительных преобразователей, являются входной информацией системы. Входная информация должна достоверно и объективно отражать состояние технологического процесса. Перечень входных сигналов системы приведен в приложении А.
Выходная информация должна содержать в себе сведения о сигналах, предназначенных для управления технологическим оборудованием. Перечень выходных сигналов системы приведен в приложении Б.
Информация, передаваемая по радиоканалу, должна полно и достоверно отображать ход технологического процесса для его отображения на диспетчерском пункте ЦДНГ-2. Перечень сигналов, передаваемых по радиоканалу, приведен в приложении А.

2.6.3 Требования к программному обеспечению
Функции автоматизированной системы должны быть реализованы на базе разрабатываемого прикладного программного обеспечения шкафа автоматики в объеме, оговоренном в рамках данного технического задания.
Программное обеспечение шкафа автоматики должно удовлетворять следующим требованиям:
1. Простота и понятность интерфейса пользователя;
2. Возможность доступа к данным посредством стандартных интерфейсов доступа.

2.6.4 Требования к техническому обеспечению
Технические средства системы должны иметь разрешение ГОСГОРТЕХНАДЗОРА РФ на применение и обеспечить выполнение функций, перечисленных в данном техническом задании.

2.6.4.1 Требования к полевому КИП и исполнительным механизмам
Контрольно - измерительные приборы должны отвечать следующим требованиям:
• средство измерения внесено в Госреестр РФ;
• средство измерения имеет клеймо, подтверждающее, что срок его поверки не истек;
• погрешность средств измерения должна обеспечивать выполнение измерений в соответствии с установленными нормативами точности;
• область применения средства измерения, указанная в заводском паспорте, соответствует реальным условиям;
• доверительный диапазон измерения, указанный в паспорте прибора, соответствует режимам работы прибора;
• средство измерения соответствует техническим условиям на присоединение;
• приборы и средства автоматизации, установленные на наружной площадке должны иметь диапазон рабочих температур не хуже, чем –40…+50оС;
• максимальное значение тока в цепях управления электрическими исполнительными механизмами (насосами и задвижками) не должно превышать 15А при напряжении ~220(10%)В;
• в цепях управления каждого исполнительного механизма должен быть предусмотрен «сухой контакт», напряжение на который подается от шкафа автоматики. Контакт должен быть замкнут при включенном механизме и разомкнут – при выключенном.

2.6.4.2 Требования к шкафам автоматики
Шкаф автоматики должен иметь габариты не более чем 800х600х2000 (ШхГхВ) и иметь степень защиты от попадания внутрь частиц пыли и воды не хуже IP 25.
Шкаф автоматики должен быть оборудован дверцами с замками.
Шкаф автоматики должен запитываться переменным напряжением ~220(10%), частотой 501 Гц от ЩСУ ДНС-24.
Мощность, потребляемая шкафом автоматики от ЩСУ ДНС-24, не должна превышать 1 КВа.
Аппаратура, установленная в шкафу автоматики, должна сохранять работоспособность в интервале температур от 0 до 50С° при относительной влажности до 85%.
В состав шкафа автоматики должны входить:
• управляющий контроллер КСА-02 с модулями ввода/вывода;
• источник питания для работы управляющего контроллера, который должен включать в свой состав аккумуляторную батарею и обладать функцией бесперебойного источника питания;
• набор клемников и искрозащитных барьеров для подключения кабелей от объекта управления.
Управляющий контроллер должен опрашивать модули ввода/вывода, осуществлять обработку полученных от них данных и передавать обработанную информацию на ПМУ и через систему приема/передачи данных – диспетчеру ЦДНГ. Он должен, в соответствии с заложенной в нем программой или по командам оператора, выдавать сигналы на управление исполнительными механизмами объекта автоматизации при штатном режиме работы объекта и по алгоритмам противоаварийной защиты осуществлять остановку и блокировку механизмов при нештатных ситуациях.
Модули ввода/вывода должны обеспечивать прием следующих типов сигналов:
• аналоговых сигналов 4-20 мА с напряжением постоянного тока от 14 до 42В по двухпроводной линии связи;
• аналоговых сигналов от преобразователей сопротивления с нормированной характеристикой 50М по трехпроводной линии связи;
• дискретных сигналов телесигнализации.
Логический ноль сигнала соответствует напряжению <= 7,0 В постоянного тока;
логическая единица соответствует напряжению постоянного тока 2410% В с силой тока до 12 mA.
Модули ввода/вывода должны обеспечивать выдачу следующих типов сигналов:
• дискретных сигналов телеуправления.
Логический ноль сигнала соответствует напряжению <= 0,6 В постоянного тока;
логическая единица соответствует напряжению постоянного тока 2410%В с силой тока до 100 mA.
Количество и тип модулей ввода/вывода, устанавливаемых в контроллере, уточняются на стадии проектирования системы.
Модули ввода/вывода на лицевой панели должны иметь светодиодную индикацию исправности каналов телеизмерения, телерегулирования; приема сигналов телесигнализации и выдачи сигналов телеуправления.
Источник питания из состава шкафа автоматики должен обеспечить в автоматическом режиме мониторинг выходного напряжения аккумуляторной батареи и ее подзарядку (при необходимости).
Переключение на питание от аккумуляторной батареи при пропадании напряжения на питающем фидере и обратное переключение при восстановлении напряжения на фидере должно происходить в автоматическом режиме.
Аккумуляторная батарея должна быть необслуживаемой. Емкости аккумуляторной батареи должно быть достаточно для работы управляющего контроллера шкафа автоматики в течение 30 мин.

2.6.4.3 Требования к блокам реле
Блоки реле должны быть выполнены в корпусах, обеспечивающих защиту от проникновения воды и пыли со степенью IP 54.
Блоки реле должны обеспечивать коммутацию цепей переменного тока напряжением 220В10% и силой тока до 15А по командам шкафа автоматики.
В блоках реле должен быть предусмотрен аппаратный контроль за правильностью срабатывания коммутирующих реле.

3 Описание уровней системы
Итак, определившись с количеством уровней системы и примерным составом каждого из них, рассмотрим каждый подробнее.
Схематически иерархию уровней системы отображает рисунок 3.1:

Рисунок 3.1. Иерархия уровней системы.

3.1 Нижний уровень
Нижний уровень системы представляет из себя набор первичных и вторичных преобразователей:
• Датчик уровня ультразвуковой ДУУ2 – первичный преобразователь для измерения уровня с целью последующей передачи на вторичный преобразователь - 4 шт
• Контроллер микропроцессорный «ГАММА-8М» - вторичный преобразователь для приёма сигналов с двух первичных преобразователей ДУУ2, формирующий унифицированные токовые сигналы 4-20 mA - 2 шт.
• Датчик предельного уровня ДПУ-5-0,6-4,0-ОМ1,5 – первичный преобразователь для измерения аварийного уровня с целью последующей передачи на вторичный преобразователь – 3 шт.
• Преобразователь вторичный сигнализатора ПВС4 предназначен для приёма сигналов первичного преобразователя ДПУ-5, формирующий унифицированный сигнал типа «сухой контакт» – 3 шт
• Датчик расхода турбинный «Норд И-2У» - первичный преобразователь для измерения расхода с целью последующей передачи на вторичный преобразователь - 3 шт.
• Измеритель расхода «ИМПУЛЬС-4» - вторичный преобразователь для приёма сигналов с двух первичных преобразователей Норд И-2У, формирующий унифицированные токовые сигналы 4-20 mA, настраиваемые импульсные сигналы - 1 шт.
• Датчик избыточного давления Метран-55-ВН-ДИ - датчик для измерения давления, формирующий унифицированный токовый сигнал 4-20 mA – 7 шт.
• Метран-253 ТСМ(50М) – термопреобразователи сопротивления - 4 шт.
Каждый прибор выполняет определённый ряд функций. Максимальный набор функций ограничен возможностями прибора (например, отсутствие на приборе показывающего устройства). Для конкретизации функций необходимо обратиться к схеме автоматизации (рис. 3.2) и спецификации к ней (табл. 3.1).
Схема автоматизации отражает основные сведения о технологическом процессе, перечень первичных и вторичных приборов для измерения, обработки и передачи данных в контроллер, исполнительные механизмы для приема управляющих команд от контроллера (с указанием реализуемых ими функций). Также отражены функции контуров автоматизации, выполняемые системой автоматического управления.

Рисунок 3.2. Схема автоматизации.

 

Таблица 3.1. Спецификация с схеме автоматизации.
Поз.
обозначение Наименование Кол. Примечание
1-1 Датчик уровня ультразвуковой ДУУ2 -01-0-3,5- 2,0-ОМ1,5 ТУ4214-001-29421521-02 в составе 1
LE Датчик жесткой конструкции L=3,5 м с одним поплавком типа IV 1
LT Контроллер микропроцессорный «ГАММА-8М»
ТУ 4217-008-29421521-02 1
1-2 Датчик уровня ультразвуковой ДУУ2 -01-0-2,6- 2,0-ОМ1,5 ТУ4214-001-29421521-02 в составе 1
LE Датчик жесткой конструкции L=2,6 м с одним поплавком типа IV 1
LT Контроллер микропроцессорный «ГАММА-8М»
ТУ 4217-008-29421521-02 1
2-1 Датчик уровня ультразвуковой ДУУ2 -01-0-3,1- 2,0-ОМ1,5 ТУ4214-001-29421521-02 в составе 1
LE Датчик жесткой конструкции L=3,1 м с одним поплавком типа IV 1
2-2 Датчик уровня ультразвуковой ДУУ2 -01-0-3,5- 2,0-ОМ1,5 ТУ4214-001-29421521-02 в составе 1
LE Датчик жесткой конструкции L=3,5 м с одним поплавком типа IV 1
LT Контроллер микропроцессорный «ГАММА-8М»
ТУ 4217-008-29421521-02 1
3…5 Сигнализатор уровня ультразвуковой СУР-5 ТУ 4214-010-29424521-02 в составе: 3
LE Датчик положения уровня ДПУ-5-0,6-4,0-ОМ1,5 1
LSA Преобразователь вторичный сигнализатора ПВС4 1
FE6-1 Датчик расхода турбинный «Норд И-2У» 1
FE6-2 Датчик расхода турбинный «Норд И-2У» 1
FT6 Измеритель расхода «ИМПУЛЬС-4» 1
PT7...PT10 Датчик избыточного давления Метран-55-ВН-ДИ-515-МП-t10-015-1,0МПа-42-М20-С-ГП ТУ 4212-009-12580824-2002 4
TE1…TE14 Метран-253 ТСМ(50М) – 01 - 120 – В – 3 – 1 – Н10-БК – У1.1 - ГП 4
PT15...PT17 Датчик избыточного давления Метран-55-ВН-ДИ-516-МП-t10-015-4,0МПа-42-М20-С-ГП ТУ 4212-009-12580824-2002 3


Описание используемых приборов и функций согласно ГОСТ 21.404-85 «Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах»:
LE 1-1, 1-2, 2-1, 2-2, 3, 4, 5, 6– первичные преобразователи, выполняющие преобразование уровня в электрический сигнал
LT 1-1, 1-2, 2-1, 2-2 – вторичные преобразователи (бесшкальные) с дистанционной передачей сигнала уровня, установленные на щите
LISA 1-1, 1-2 – функция сигнализации с индикацией уровня, используемая для управления насосами по верхнему и нижнему уровню (реализована АСУ ТП)
LSA – функция сигнализации верхнего аварийного уровня, используемая для управления насосами по верхнему уровню (реализована АСУ ТП)
PT – приборы бесшкальные с дистанционной передачей сигнала давления
PIA – функция сигнализации с индикацией давления (реализована АСУ ТП)
PISA 10 – функция сигнализации с индикацией давления, используемая для управления насосами по нижнему уровню (реализована АСУ ТП)
PISA 15, 16 – функция сигнализации с индикацией давления, используемая для управления насосами по верхнему и нижнему уровню (реализована АСУ ТП)
HS – переключатель режима работы насоса (или выбора рабочей емкости), установленный на щите (реализован АСУ ТП)
TE – устройства, выполняющие первичное преобразование сигнала температуры
TISA – функция сигнализации с индикацией температуры, используемая для управления насосами по верхней температуре (реализована АСУ ТП)
H – кнопка местного управления насосом (ручной дублёр)
NS – аппаратура управления насосом (контактор)
NA – устройства сигнализации состояния насоса
NSA – аппаратура управления насосом (контактор) по верхнему и нижнему давлению на выкиде, нижнему давлению на приеме, верхнему, нижнему и аварийному уровню в рабочей емкости с учётом режима работы насосом (реализована АСУ ТП)
FE – устройства, выполняющие первичное преобразование сигнала расхода
FT – приборы бесшкальные с дистанционной передачей сигнала расхода, установленные на щите
FI – функция индикации расхода (реализована АСУ ТП)
FQS – приборы интегрирующие, с устройством для выдачи сигнала после прохождения заданного количества вещества, установленные на щит
FQI – функция интегрирующая и отображающая расход (реализована АСУ ТП)

3.2 Средний уровень
Средний уровень является связующим между нижним и верхним уровнем, происходит обработка данных, поступивших с нижнего уровня и передача преобразованных данных на верхний уровень в автоматическом режиме. Одной из самых важных функций среднего уровня является противоаварийная защита оборудования независимо от работоспособности верхнего уровня.
Средний уровень включает в себя контроллер КСА-02 с набором модулей:
• модуль питания СТ 1CPS 024;
• процессорный модуль СТ 1CPU 33;
• модуль связи по протоколу RS485 СТ 1СРМ10;
• два модуля СТ 1ACI 08;
• модуль ввода дискретных сигналов СТ 1DDI 30;
• модуль вывода дискретных сигналов СТ 1DDO 30.
Также к среднему уровню следует отнести блок реле с набором реле и контакторов для управления насосами.
Более подробное описание этих составляющих будет рассмотрено в описании структуры системы.

3.3 Верхний уровень
К верхнему уровню относят SCADA-систему, обеспечивающую обмен информацией с контроллером КСА-02, визуализацию, выдачу управляющих воздействий, архивирование и протоколирование информации по всем частям АСУ ТП. Важнейшей функцией верхнего уровня является обеспечение взаимодействия между оборудованием АСУ ТП и обслуживающим персоналом.
В нашем случае к верхнему уровню относится:
• встраиваемая ПЭВМ ТРС-60SN-E1 Advantech на основе ОС Windows CE с системой touch-screen;
• подсистема приёма-передачи данных на диспетчерский пункт ЦДНГ-2 по радиоканалу.
Встраиваемая ПЭВМ при помощи табличных форм отображает данные протекающего технологического процесса, передаваемые со среднего уровня интерфейсным модулем контроллера. Также возможна выдача команд на управление технологическим оборудованием, передаваемая с верхнего на средний уровень, которая выдаётся на нижний уровень в том случае, если это не противоречит алгоритму управления процессорного модуля среднего уровня. Обмен данными происходит по протоколу Modbus RTU.
Радиомодем «СМАРТ-160/2400» предназначен для организации связи по радиоканалу между ДНС-24 и диспетчерским пунктом ЦДНГ-2. Обмен данными происходит по протоколу РТМ-64.


4 Структура системы
Согласно технического задания по составу системы, а именно: перечень первичных и вторичных приборов, управляющий контроллер, можно составить структурную схему системы (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1. Структурная схема системы.


Система автоматизированного управления АСУ ТП ДНС-24 включает в себя:
1. Систему автоматики «Карат ДНС-М», в состав которой входят:
• Шкаф автоматики НБКУ.421453.024-04;
• Блок реле насосов Н-1, Н-2 НБКУ.647419.041;
2. Подсистема приема/передачи данных по радиоканалу на диспетчерский пункт ЦДНГ-2.
3. Приборы КИПиА, установленные на объекте управления.
Ниже приведено описание структуры отдельных частей системы с указанием конкретных элемента, входящего в состав соответствующей части, с указанием списка функций (операций, параметров), реализуемых данным элементом.

4.1 Шкаф автоматики
Шкаф автоматики содержит технические средства, обеспечивающие функционирование системы без участия оператора. В случае необходимости возможно взаимодействие обслуживающего персонала с объектом управления.
Системой обеспечивается решение следующих задач:
• Сбор, обработка и передача на ПМУ информации с датчиков технологических параметров объекта управления, вторичных преобразователей;
• Формирование соответствующих сигналов ТУ (телеуправления), служащих для управления ходом технологического процесса (управление насосами);
• Организация передачи данных о ходе технологического процесса и аварийных ситуациях на диспетчерский пункт ЦДНГ-2 по радиоканалу;
Конструктивно шкаф автоматики также выполняет роль статива вторичных приборов, т.е. в состав шкафа входят вторичные преобразователи. Это необходимо в связи с тем, что при установке вторичного прибора вне бригадного центра (помещения для установки шкафа автоматики) возникают следующие проблемы:
• Появляется необходимость обеспечения подачи питания (=24 В или ~220 В, в зависимости от типа конкретного прибора), что влечёт за собой необходимость прокладывания дополнительных кабелей питания (от аппаратуры шкафа автоматики, либо с местных щитов питания; второй вариант маловероятен, в связи с отсутствием источников питания на площадках объекта управления, а в случае их наличия – необходимость в использовании дополнительного оборудования для преобразования источника питания ~220 В в =24 В), что влечёт за собой дополнительную нагрузку на источники питания шкафа автоматики (во втором случае), а также дополнительное материальные затраты на кабели и короба для их прокладки (в обоих случаях).
• Согласно климатическому исполнению вторичных приборов (УХЛ4 для Гамма-8, УХЛ3.1 для Импульс-4, УХЛ4 для ПВС-4) по ГОСТ 15150 – 69 «Машины, приборы и другие технические изделия исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды» предельный рабочий диапазон данных приборов составляет -10…+45 (для УХЛ3.1) и +1…+40 (для УХЛ4), что подразумевает необходимость их установки в отапливаемых помещениях.
Для решения поставленных задач шкаф автоматики включает в себя следующие изделия:
• Управляющий контроллер КСА-02 с модулями ввода/вывода;
• Источника вторичного электропитания с функцией UDS (подключение комплекта аккумуляторных батарей) TRACO TIS 300-124 UDS;
• Стабилизатор напряжения EMG 45-NZG/G12/SI;
• Преобразователь интерфейсов МКСА-РТИ12М НБКГ.426489.001;
• Контроллер обработки счетных входов МКСА-01М НБКГ.421411.001;
• ПЭВМ TPC-60SN-E1 Advantech;
• Радиомодем «Смарт-160/2400»;
• Два микропроцессорных контроллера «ГАММА-8М»;
• Три преобразователя вторичных ПВС-4;
• Измеритель расхода «ИМПУЛЬС-4»;
Модули ввода/вывода, входящие в состав корзины управляющего контроллера, служат для сбора данных с первичных датчиков, установленных на объекте управления, опроса вторичных приборов, расположенных в ША, а также выработку сигналов ТУ для управления технологическим процессом.
В шкафу автоматики «КАРАТ-ДНС-М» АСУ ТП ДНС-24 применяется один управляющий контроллера КСА 02. Контроллер КСА-02 относится к проектно-компонуемым изделиям. Модули контроллера в корзине объединены кроссплатой. Описание контроллера КСА-02 приведено в приложении В.
В состав управляющего контроллера КСА-02 1А1 входят:
• модуль питания СТ 1CPS 024, обеспечивающий питание модулей, установленных в контроллере номинальным напряжением 5В постоянного тока. Питание модуля осуществляется от сети постоянного тока напряжением 24В;
• процессорный модуль СТ 1CPU 33, обеспечивающий опрос модулей ввода/вывода, установленных в контроллере и обмен с внешними устройствами по трем последовательным портам COM1, COM2, COM3. Последовательный порт COM3 обеспечивает обмен с внешним устройством по интерфейсу RS232 C и используется только для настройки контроллера и его технологических проверок. Последовательные порты COM1 и COM2 обеспечивают обмен с внешними устройствами по интерфейсу RS485. Для выполнения заложенных функций процессорный модуль имеет процессор, память данных (DM), программную память (PM), внешнюю память алгоритмов (SRAM) и энергонезависимую память (NVRAM). Работа модуля осуществляется под управлением основного (управляющего) процессора. В данной АСУ ТП необходимо обеспечить связь процессорного модуля с одним устройством: с контроллером счетных входов МКСА-01 через последовательный порт COM1 по интерфейсу RS-485;
• модуль связи по протоколу RS485 СТ 1СРМ10, обеспечивающий связь контроллера КСА-02 с другими устройствами по одному или двум последовательным портам COM1, COM2 (интерфейс RS-485). В данной АСУ ТП необходимо обеспечить связь модуля СТ 1СРМ10 с двумя устройствами: с ПЭВМ Advantech TPC-60SN-E1 через последовательный порт COM1 по интерфейсу RS-485 и с радиомодемом Р33С-1 «СМАРТ-160/2400» через последовательный порт COM2 по интерфейсу RS-232 (через промежуточный преобразователь интерфейсов МКСА-РТИ12М). Радиомодем подключается именно к модулю СТ 1СРМ10, а не СТ 1CPU 33, т.к процессорный модуль поддерживает скорость обмена только 9600 бод, а скорость обмена с радиомодемом составляет 2400 бод;
• модуль СТ 1ARI 08, предназначенный для измерения температуры от восьми термометров сопротивления подключенных к его входам по трёхпроводной схеме. Измеряется температура подшипников 1 и 2 насосов Н-1 и Н-2;
• два модуля СТ 1ACI 08, предназначенные для приема восьми стандартных токовых сигналов 4-20 mA каждый от датчиков давления и уровня. Модули данной модификации обеспечивают питание датчиков по двухпроводной линии связи. Принимаются токовые сигналы давления на приеме насосов Н-1 и Н-2, на выкиде насоса Н-1, на выкиде насоса Н-2, на выкиде насоса Н-Ек, нефти на ЯТП, давление в БЕ-1, БЕ-2 (с питанием датчиков), уровня в БЕ-1, БЕ-2, КСБ, Ек, текущие расходы жидкости по основной и резервной линиям на ЯТП (без питания датчиков);
• модуль ввода дискретных сигналов СТ 1DDI 30, предназначенный для приема тридцати дискретных сигналов напряжением 24В. Принимаются сигналы внутренней диагностики (исправности предохранителей в цепях ТУ, ТС, наличие питания на основном/резервном фидере, наличие ~220 В, низкий заряд батареи), а также сигналы ТС положения переключателей выбора рабочей емкости и режима работы насоса, аварийные уровни в емкостях БЕ-1, БЕ-2, КСБ, состояния насосов Н-1, Н-2, Н-Ек, срабатывание реле и контакторов в блоке реле насосов Н-1, Н-2;
• модуль вывода дискретных сигналов СТ 1DDO 30, предназначенный для вывода тридцати дискретных сигналов управления напряжением 24В и силой тока до 100 mA. Выдаются сигналы включения и отключения насосов Н-1, Н-2.
Источник вторичного электропитания TRACO TIS 300-124 UDS имеет максимальную выходную мощность 300 Вт и служит для преобразования напряжения ~220В, снимаемого с вводного фидера, в постоянное напряжение =24В, которое используется для питания:
• управляющего контроллера КСА-02 с модулями ввода/вывода;
• преобразователя интерфейсов;
• контроллера счетных входов МКСА-01М;
• вторичных преобразователей ПВС-4;
• блока реле насосов Н-1, Н-2;
• ПМУ;
• соответствующих датчиков на объекте управления.
Источник вторичного электропитания TRACO TIS 300-124 UDS имеет опцию источника бесперебойного питания. Он работает совместно с комплектом аккумуляторных батарей Battery Pack, которые питают систему в отсутствие напряжения на вводном фидере. Периодичность замены батарей – 1 раз в 3 года.
Необходимость использования третьего источника питания системы (комплект аккумуляторных батарей Battery Pack обусловлен классификацией шкафа автоматики, как электроприёмника I категории особой группы).
Согласно ПУЭ электроприёмники I категории особой группы – электроприёмники, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Для их электроснабжения должно предусматриваться электроснабжение от трёх независимых взаимно резервирующих источников питания.
Мощность источника выбрана таким образом, чтобы обеспечивать питанием всех подключенных к нему потребителей.
Стабилизатор напряжения EMG 45-NZG/G12/SI используется для преобразования постоянного напряжения =24В в постоянное напряжение =12В (для питания радиомодема, установленного в шкафу автоматики).
Преобразователь интерфейсов МКСА-РТИ12М обеспечивает организацию обмена данными между управляющим контроллером КСА-02, имеющим интерфейс RS-485, и радиомодемом Р33С-1 «СМАРТ-160/2400», имеющим интерфейс RS-232.
Контроллер счетных входов МКСА-01 используется для обработки данных, выдаваемых измерителем расхода «ИМПУЛЬС-4». Он используется для вычисления суммарных накопительных расходов эмульсии, перекачиваемой ДНС-24 по основной и резервной линии узла учета на ЯТП. Описание контроллера счётных входов МКСА-01 приведено в приложении Г.
Во внешнюю память алгоритмов загружается алгоритм работы АСУТП. Разработкой программного кода занимается инженер – программист. В соответствии с выполняемыми функциями, АСУ ТП ДНС-24 будет работать по следующему алгоритму:
1. Система проводит измерение давления, уровня взлива в буллитах БЕ-1, БЕ-2.
2. Система проводит измерение уровня взлива в конденсатосборнике КСБ и канализационной емкости Ек.
3. Система проводит измерение текущих расходов эмульсии по основной линии на ЯТП, по резервной линии на ЯТП.
4. Система производит расчет накопительных расходов за текущие 2 часа, прошедшие 2 часа, текущие сутки, прошедшие сутки на ЯТП.
5. Система производит сигнализацию предельного уровня взлива в КСБ, БЕ-1, БЕ-2.
6. Система производит измерение температуры подшипников насосов Н-1, Н-2, давления в приемном коллекторе насосов Н-1, Н-2, давления на выкиде каждого из этих насосов. Алгоритм ПАЗ насоса стандартный. В режиме «автоматический» отключение насоса по нижнему давлению на приеме, по верхнему или нижнему давлению на выкиде, по верхней температуре подшипников.
7. Система производит измерение давления в линии подачи эмульсии на ЯТП.
8. Система производит измерение давления на выкиде насоса откачки, установленного в емкости Ек.
9. Управление насосами ведется по следующему алгоритму:
• включение/отключение насосов осуществляется по достижении параметром соответствующих уставок. Параметр, по которому ведется управление – уровень взлива в рабочей емкости и сигнализатор аварийного уровня (предусмотрен выбор рабочей емкости – БЕ-1, БЕ-2);
• каждый из насосов может быть установлен в один из трех режимов – «основной», «резервный», «по месту»;
• в режиме насоса «по месту» система не может выдать команду на включение/отключение насоса;
• предусмотрено 3 технологических уставки - «минимум», «технологический максимум», «максимум»;
• по достижении параметром уставки «технологический максимум» система должна выдать команду на включение насосов, которые находятся в режиме «основной»;
• в случае достижения параметром уставки «максимум» система должна выдать команду на включение насосов, которые находятся в режиме «резервный»;
• по достижении параметром уставки «технологический минимум» система должна выдать команду на отключение работающих насосов;
• В системе предусмотрено включение насосов, находящихся в режиме «резервный» при возникновении аварийного уровня взлива в рабочей емкости (при этом сигнализатором уровня, установленным на рабочей емкости формируется сигнал ТС об этом событии). После того, как система запустит насосы, она отслеживает наличие сигнализации об аварийном уровне. С момента пропадания этой сигнализации запускается таймер (предположительное время 20 минут), по истечении времени отсчета система выдает команду на останов насосов, находящихся в режиме «резервный»;
ПЭВМ Advantech TPC-60SN-E1 выполняет роль ПМУ (пульт местного управления), находящийся на передней двери шкафа АСУ ТП ДНС-24. На ней установлено программное обеспечение( программа «ПУЛЬТ»), разработанное НПП «Системотехника-НН». При помощи табличных форм на ПЭВМ отображаются данные протекающего технологического процесса, также возможна выдача команд на управление технологическим оборудованием и диагностика системы.
Радиомодем «СМАРТ-160/2400» предназначен для организации связи по радиоканалу между ДНС-24 и диспетчерским пунктом ЦДНГ-2. Обмен данными происходит по протоколу РТМ-64. Микропроцессорные контроллеры «ГАММА-8М» работают совместно с датчиками уровня ДУУ-2 и служат для контроля уровней взлива в буллитах БЕ-1, БЕ-2, конденсатосборнике КСБ и конденсатосборной емкости Ек. В случае отказа контроллера КСА-02 возможен контроль за уровнями при помощи встроенных табло контроллеров «ГАММА-8М».
Измеритель расхода «ИМПУЛЬС-4» работает совместно с турбинными счетчиками «НОРД», установленными на основной и резервной линиях узла учета эмульсии на СТП и служат для измерения текущего, а также суммарного накопительного расхода нефтяной эмульсии.
Преобразователи вторичные из состава сигнализаторов уровня СУР-5 работают в комплекте с датчиками, установленными на буллитах БЕ-1, БЕ-2, конденсатосборнике КСБ и служат для сигнализации аварийного уровня взлива в этих емкостях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


4.2 Блок реле погружных насосов
Блок реле погружных насосов обеспечивает преобразование дискретных управляющих сигналов напряжением 24В постоянного тока, поступающих от шкафа автоматики, в управляющие сигналы напряжением ~ 220В переменного тока и силой тока до 20А. Эти сигналы используются для управления пусковой аппаратурой погружных насосов конденсатосборников К-1…К-3, установленных на объекте управления.
Блоки реле применяются для уменьшения наводок и упрощения конструирования шкафа автоматики, так как через них проходят сторонние цепи ~220В (фаза для питания контактора пускателя насоса).
В состав блоков реле входят электромагнитные реле RМ84 и контакторы 11BG09 Т2 D 024 (для усиления коммутирующей способности), а также клеммники для подключения подводящих кабелей. Реле RМ 84 и контакторы 11BG09 Т2 D 024 выполнены в корпусах, обеспечивающих степень защиты IP 67.
Схема управления погружными насосами показана на рисунке 4.6.

Рисунок 4.6. Схема управления насосами.

Примечание - при ознакомлении со структурой системы следует также изучить схемы:
1. АСУ ТП ДНС-24 НГДУ «Джалильнефть» ОАО «Татнефть». Система автоматики «Карат ДНС-М». Шкаф автоматики. Схема электрическая принципиальная. Приложение Д.
2. АСУ ТП ДНС-24 НГДУ «Джалильнефть» ОАО «Татнефть». Система автоматики «Карат ДНС-М». Блок реле насосов Н-1, Н-2. Схема электрическая принципиальная. Приложение Д.


5 Описание программы «Пульт»
5.1 Общие положения
Программа «Пульт» предназначена для обеспечения человеко-машинного интерфейса с микропроцессорными устройствами, осуществляющими контроль и управление технологическими процессами.
Основными функциями программы являются:
• визуализация технологических параметров в удобном для восприятия человеком виде;
• передача команд управления в контроллер.
Связь с контроллерами осуществляется по протоколу Modbus RTU с использованием интерфейса RS-232 или RS-485.
Ввод команд и вывод информации осуществляется с использованием сенсорного экрана.
Программа «Пульт» предназначена для использования на платформе Advantech TPC 60 в среде Windows CE и представляет собой файл pult.exe.
Функциональность программы определяется содержанием специальных конфигурационных файлов, расположенных в определенном каталоге флеш-диска TPC.
Эти файлы содержат описание элементов отображения на экране, их внешний вид, взаимное расположение, связь с параметрами контроллеров, способы подачи команд.

Файл \harddisk\Pult_hrd.txt
Содержит неизменную в процессе работы программы часть конфигурации.
Файл \harddisk\Pult_flx.txt
Содержит ту часть конфигурации, которая может измениться в процессе работы программы и перезаписывается самой программой.

Данные файлы во время разработки человеко-машинного интерфейса создаются и заполняются с применением обычной персональной ЭВМ и программы текстового редактора (например, notepad MS-Windows).
Для понимания структуры конфигурации необходимо определить следующие понятия:
• Фрейм – элементарный объект, служащий для отображения и ввода данных посредством сенсорного экрана TPC
• Штамп – набор фреймов, из которых формируется объект, многократно используемый в конфигурации.
• Переменная – объект, используемый для численного представления состояний системы
• Действие – объект, описывающий математический закон преобразования и взаимосвязи переменных, осуществляемый при вызове этого действия.
• Контент – объект, представляющий собой графический примитив (цвет, растровый рисунок (bmp) или текст)
• Секвенция – список, из которого по определенному правилу выбирается контент для вывода на экран
• Бокс – объект, описывающий способ отображения прямоугольной области экрана, содержит ссылки на секвенции или контенты
• Задача – объект, описывающий перечень действий, выполняемых периодически в процессе работы программы
Упрощенно принцип построения конфигурации можно представить как создание взаимных ссылок в разветвленной структуре, где некоторые из ветвей переключаются в зависимости от значений переменных, а переменные зависят от сигналов поступающих от контроллеров и от действий человека.
Построенные взаимные связи записываются в текстовые файлы, которые размещаются в определенном каталоге флеш-диска TPC и имеют определенное имя.
Во время запуска программа читает эти файлы и в соответствии с их содержимым создает необходимые структуры данных в памяти TPC. Программа осуществляет связь с контроллерами по указанным в файлах адресам и принимает данные от этих контроллеров.
Созданные в процессе загрузки конфигурации переменные приобретают определенные значения в соответствии с данными от контроллеров и фреймы на экране приобретают соответствующий вид. Оператор может посылать команды в контроллеры, нажимая на изображение фреймов, что приводит к выполнению действий и соответствующему изменению переменных.
Фреймы имеют координаты, размеры, указатель на бокс, указатели на переменные и некоторые другие свойства.
Бокс, в свою очередь имеет указатели на секвенции для отображения фона, цвета и текста. Какой конкретно контент выбран в текущий момент, определяется значением указанных в фрейме соответствующих переменных.

5.2 Формат файлов конфигурации
Файл представляет собой набор символов ASCII с разделителями (текстовый файл).
Разделителями строк являются символы chr(10), которые могут дополняться символом chr(13).
Файл состоит из секций, каждая секция имеет свой формат данных.
Разделителями секций являются строки с названием секции. Название секции заключено в квадратные скобки. В строке названия секции никакие дополнительные символы недопустимы.
Каждая секция состоит из строк.
Каждая строка состоит из полей. Разделителями между полями является символ ′|′.
Поле может состоять из дополнительных полей, разделителями между которыми является символ ′;′.
Некоторые предусмотренные форматом поля, могут содержать пустую строку или прочерк ′-′ и тогда значение этого поля устанавливается из правил подстановки по умолчанию.
Секция может быть разделена на подсекции, в этом случае разделителем подсекций является строка, первым полем которой является символ ′$′

5.3 Формат секций файлов конфигурации
[port]
Содержит строку настройки порта связи с контроллером.

Таблица 5.1. Формат строки.
№ Наименование поля Примечание
1 номер порта Десятичное целое число
2 скорость передачи Десятичное целое число
3 проверка четности Один из символов:
e – контроль четности,
o – контроль нечетности,
n – нет контроля четности.

 

 

[modbus]
Содержит строку настройки протокола Modbus.

Таблица 5.2. Формат строки.
№ Наименование поля Примечание
1 время ожидания в мс Десятичное целое число

[limit]
Содержит список пределов для переменных.

Таблица 5.3. Формат записи.
№ Наименование поля Примечание
1 Наименование Строка
2 Нижний предел физической величины Число с пл. зап.
3 Верхний предел физической величины Число с пл. зап.
4 Нижний предел кода modbus Целое число 0…65535
По умолчанию = 0
5 Верхний предел кода modbus Целое число 0…65535
По умолчанию = 4095
Поля 4 и 5 (пределы кода modbus) имеют смысл только в постоянной части конфигурации (в файле Pult_hrd.txt).

Пример 1:
В файле Pult_hrd.txt имеется строка:
ABCD|-50|150|1000|10000
В файле Pult_flx.txt имеется строка:
ABCD|-55|170|123|543
Это означает, что пределы физической величины "ABCD" -55..170, а минимальное и максимальное значение кодов modbus равно 1000 и 10000.

Пример 2:
В файле Pult_hrd.txt нет строки для ABCD.
В файле Pult_flx.txt имеется строка:
ABCD|-55|170
Это означает, что пределы физической величины "ABCD" -55..170, а минимальное и максимальное значение кодов modbus равно 0 и 4095.

[var]
Содержит описание связи переменных с данными от контроллеров (адресами modbus).

Таблица 5.4. Формат записи.
№ Наименование поля Примечание
1 Имя переменной Строка
2 Адреса чтения Строка адреса
3 Адреса записи Строка адреса
4 Обозначение переменной Строка
5 Обозначение единицы измерения Строка
6 Предел Строка
7 Количество знаков после запятой целое число

Каждая переменная содержит 16-ти разрядное слово, которое может иметь связь либо с одним адресом ссылки 3x/4x либо с несколькими адресами ссылки 1x/0x.

Примеры:
Строка
IXXXPV|10:30010|10:40010
Означает, что переменная IXXXPV читается из контроллера с адресом 10 из массива данных 3x по ссылке 10 и записывается в массив 4x по ссылке 10

Строка
SXXXPV|3:10025;3:10026|-
Означает, что переменная SXXXPV читается из контроллера с адресом 3 из массива данных 1x по ссылкам 25 и 26. Первым указывается младший бит. Запись в контроллер не осуществляется (прочерк).

Строка
UXXXK|5:10033|5:33
Означает, что переменная UXXXK читается из контроллера с адресом 5 из массива данных 1x по ссылке 33. Запись в контроллер с адресом 5 в массив данных 0x по ссылке 33.

Формат адреса:
PCU:addr
Где PCU – число или переменная, значение которой равно адресу контроллера
addr – число или переменная, значение которой вычисляется по формуле:
массив*10000+ссылка
16-разрядное слово при выводе значения переменной на экран преобразуется в формат числа с плавающей запятой в соответствии с пределами, указанными в поле №6 предел по линейному закону.
Количество знаков после запятой - необязательный параметр. При его отсутствии количество знаков после запятой рассчитывается программой автоматически.

[color]
Содержит список используемых цветовых контентов.

Таблица 5.5. Формат записи.
№ Наименование поля Примечание
1 Имя контента Строка
2 Цветовой код Десятичное целое число
Вычисляется по формуле:
B*65536+G*256+R

[str]
Содержит список используемых строковых контентов.

Таблица 5.6. Формат записи.
№ Наименование поля Примечание
1 Имя контента Строка
2 Текст Строка

 

[bmp]
Содержит список используемых растровых изображений (bmp - контентов).

Таблица 5.7. Формат записи.
№ Наименование поля Примечание
1 Имя контента Строка
2 Имя файла Строка
Содержит полное имя файла (с указанием каталога)

[seq]
Содержит список используемых секвенций (последовательностей).

Таблица 5.8. Формат записи.
№ Наименование поля Примечание
1 Имя секвенции Строка
2 Имя контента Строка
3 Имя контента Строка
4 … Строка

Первый контент соответствует состоянию «недостоверность», когда значение переменной не определено (например когда отсутствует связь с контроллером).
Второй и последующие контенты соответствуют значениям переменной от нуля и выше.
Последний контент соответствует всем значениям переменной, превышающим количество контентов в секвенции.

[rect]
Содержит описание используемых боксов.

Таблица 5.9. Формат записи.
№ Наименование поля Примечание
1 Имя
2 Фоновые контенты
3 Цветовые контенты
4 Текстовые контенты
5 Выравнивание
6 Толщина рамки Десятичное целое число
0 – означает, что рамка отсутствует

Фоновые контенты – ссылка на секвенцию или контент, используемые для изображения фона

Цветовые контенты – ссылка на секвенцию или контент, используемые для цвета текста

Текстовые контенты – ссылка на секвенцию или контент, используемые для изображения текста

 

 

[font]
Список используемых шрифтов.

Таблица 5.10. Формат записи.
№ Наименование поля Примечание
1 Имя Строка
2 Системное имя шрифта Строка
3 Ширина Десятичное целое число
4 Высота Десятичное целое число
5 Курсив 0 или 1
6 Жирность 0 или 1

[action]
Список действий, определенных в программе.

Таблица 5.11. Формат записи.
№ Наименование поля Примечание
1 Имя Строка
2 Условие Строка
3 Действие при выполнении условия Строка
4 Действие при невыполнении условия Строка

Поля 3 и 4 могут подразделяться на дополнительные поля.

[stamp]
Описание специальных составных фреймов – шаблонов
Шаблон имеет в своем составе комбинацию фреймов, будучи описанным один раз он получает формат ввода своих параметров и после этого может отображаться на экране как единый элемент без перечисления всех своих составных частей.
Для описания каждого шаблона секция stamp делится на подсекции.
Формат первой строки подсекции – описания шаблона.

Таблица 5.12. Формат записи.
№ Наименование поля Примечание
1 Символ разделителя подсекции Символ ′$′
2 Имя шаблона Строка

Следующие строки подсекции содержат описание фреймов в том же виде, что и в секции frames, но координаты левой верхней точки указываются относительно точки привязки (обычно x=0; y=0) и с возможностью подстановки текста из перечня параметров.

[dialog]
Описание диалоговых окон, используемых в программе, оно содержит описание элементов, присутствующих в этом окне (аналогично секции stamp)
Для описания каждого диалогового окна секция dialog делится на подсекции.
Формат первой строки подсекции – описания диалога.

 

 

Таблица 5.13. Формат записи.
№ Наименование поля Примечание
1 Символ разделителя подсекции Символ ′$′
2 Имя диалога Строка
3 Координата левой точки Десятичное целое число
4 Координата верхней точки Десятичное целое число
5 Ширина Десятичное целое число
6 Высота Десятичное целое число
7 Название диалога Строка
8 Действие Строка
Следующие строки подсекции содержат описание фреймов в том же виде, что и в секции frames, но с возможностью подстановки текста из перечня параметров.

[form]
Cодержит описание фреймов и ссылок на шаблоны для формирования графического интерфейса оператора.
Последовательность описания фреймов в этой секции определяет порядок вывода их на экран.

Таблица 5.14. Формат строки описания фрейма.
№ Наименование поля Примечание
1 Тип фрейма Десятичное целое число
2 Координата левой точки Десятичное целое число
3 Координата верхней точки Десятичное целое число
4 Ширина Десятичное целое число
5 Высота Десятичное целое число
6 Условие видимости Выражение условия
7 Условие выделения Выражение условия
8 Шрифт нормального состояния
9 Шрифт выделенного состояния
10 Бокс Строка
11 Переменная фона Строка
12 Переменная цвета Строка
13 Переменная текста Строка
14 Статический текст Строка
15 Действие при нажатии Строка
16 Параметры действия при нажатии Строка

Тип фрейма служит для указания программе особенностей при отображении. Так при выводе на экран фрейма с типом 0 (фон) из области рисования извлекаются прямоугольники, в которых будут выведены другие фреймы. Это позволяет исключить эффект мерцания. При выводе на экран изображения фрейма с типом 8 (кнопка) применяется «эффект объемности»: кнопка в нажатом состоянии изображается «утопленной», в не нажатом – «выпуклой».
Условие видимости – это запись условия, при выполнении которого данный фрейм отображается на экране. В противном случае фрейм не отображается.
Условие выделения - это запись условия, при выполнении которого данный фрейм отображается как выделенный. В противном случае фрейм отображается как обычный.
Шрифт нормального состояния – шрифт, описанный в секции font, который используется для вывода текста фрейма на экран, если не выполняется условие выделения.
Шрифт выделенного состояния – шрифт, описанный в секции font, который используется для вывода текста фрейма на экран, если выполняется условие выделения.
Бокс – имя бокса, описанного в секции rect, определяет все возможные варианты вывода на экран данного фрейма
Переменная фона – имя переменной, значение которой определяет подстановку фонового контента при выводе фрейма на экран.
Переменная цвета – имя переменной, значение которой определяет подстановку цветового контента при выводе фрейма на экран.
Переменная текста – имя переменной, значение которой определяет подстановку текстового контента при выводе фрейма на экран.
Статический текст – текст, используемый для вывода на экран в случае, если не указан текстовый контент
Действие при нажатии – строка, содержащая последовательность действий, выполняемых программой при нажатии на фрейм
Параметры действия при нажатии – строка, содержащая список подстановок для действия при нажатии

Таблица 5.15. Формат строки ссылки на шаблон.
№ Наименование поля Примечание
1 Имя шаблона Строка
2 Координата левой точки Десятичное целое число
3 Координата верхней точки Десятичное целое число
4 Параметры Строка

Имя шаблона – имя используемого шаблона из секции stamp
Координата левой точки – горизонтальная координата точки привязки
Координата верхней точки – вертикальная координата точки привязки
Параметры – список подстановок для формирования строк

Тип фрейма – десятичное целое число, определяющее назначение фрейма:
0 – фрейм используется как фон, на котором находятся другие фреймы.
1 – обычный фрейм.
8 – кнопка.

Формат записи условий
V=D - условие выполняется, если значение переменной V равно D
V>D - условие выполняется, если значение переменной V больше D
V<D - условие выполняется, если значение переменной V меньше D
V!D - условие выполняется, если значение переменной V не равно D

[start]
Cодержит последовательность действий с параметрами, которые программа выполняет во время запуска (однократно).

Таблица 5.16. Формат строки описания действия.
№ Наименование поля Примечание
1 действие Строка
2 параметры Строка

 

[task]
Cодержит последовательность действий с параметрами, которые программа выполняет периодически в процессе работы.

Таблица 5.17. Формат строки описания задачи.
№ Наименование поля Примечание
1 период Целое число
2 действие Строка
3 параметры Строка

Первое поле задает периодичность выполнения задачи в мс

Таблица 5.18. Список зарезервированных обозначений.
Обозначение Тип Пояснение
exit действие Закрывает текущее верхнее окно программы
edit действие Вызывает окно редактирования значения переменной
editMax действие Вызывает окно редактирования максимального предела переменной
editMin действие Вызывает окно редактирования минимального предела переменной
dev_on_X действие Включает опрос контроллера с адресом X
dev_off_X действие Выключает опрос контроллера с адресом X
value контент Значение переменной
valMin контент Минимальный предел значения переменной
valMax контент Максимальный предел значения переменной
valName контент Наименование параметра
valUnits контент Единицы измерения параметра
red контент Красный цвет
green контент Зеленый цвет
blue контент Синий цвет
white контент Белый цвет
silver контент Светло-серый цвет
black контент Черный цвет
dev_Ok переменная Связь с контроллером.
Значение 0 – отсутствие связи; 1 – наличие связи.
AutoAction действие Выполняется при любом «клике» мышью
cancel действие Закрывает все открытые диалоги, оставляет только основное окно программы

 

 

 

 

 

 

6 Руководство пользователя дожимной насосной станцией
6.1 Назначение программы ПМУ
Программа ПМУ предназначена для выполнения следующих задач:
• отображение на экране ПМУ аналоговых и дискретных параметров, характеризующих состояние технологического процесса;
• отображение на экране ПМУ отклонения технологических параметров, как аналоговых, так и дискретных, от нормы;
• редактирование аналоговых параметров – изменение пределов измерения, ввод технологических уставок, выбор режима для аналоговых параметров;
• передача в управляющий контроллер КСА-02 команд управления технологическим оборудованием, выданных пользователем непосредственно с ПМУ;
• контроль связи ПМУ с управляющим контроллером КСА-02.
Старт программы ПМУ
Старт программы ПМУ происходит после подачи питания на ПМУ. После старта программы на экране ПМУ отображается экранная форма "Насосы" (рисунок 6.1).
Завершение работы программы ПМУ
Для завершения работы программы ПМУ необходимо нажать на кнопку , находящуюся в правом верхнем углу экрана.
6.2 Основные функции программы ПМУ и их реализация
6.2.1 Визуализация информации
Отображение на экране ПМУ поступающей от контролируемых объектов информации осуществляется непрерывно, вне зависимости от действий пользователя по управлению оборудованием.
Вся отображаемая информация разделена на отдельные технологические экранные формы, каждая из которых относится к определенной группе технологического оборудования. Всего разработаны четыре технологические экранные формы - "Насосы", "Емкости", "ЯТП", "Диагностика".
6.2.2 Общие поля и кнопки
Для удобства отображения информации и оперативного переключения между технологическими экранными формами экран ПМУ условно делится на две основные части: верхнюю строку, содержащую кнопки вызова экранных форм с параметрами определенной группы технологического оборудования, и центральную часть, предназначенную для отображения собственно экранных форм (рисунок 6.1).


Рисунок 6.1. Назначение общих полей и кнопок.


Рисунок 6.2. Кнопки вызова технологических экранных форм.

6.2.3 Отображение на экране ПМУ аналоговых параметров
Для отображения результатов обработки сигналов от аналоговых датчиков техпроцесса используется совокупность следующих элементов:
• поле ("окошко") черного цвета - ;
• цифровая строка (например, 63) или символы ХХХ;
• графические символы сигнализации выхода за уставку:
- максимальная аварийная,
- максимальная,
- минимальная,
- минимальная аварийная.
• графический символ сигнализации неисправности канала измерения ( )
Наличие в "окошке" цифровой строки или символов ХХХ, их цвет, наличие графических символов в сочетании друг с другом однозначно определяют значение, режим, сигнализации неисправности измерительного канала и выхода аналогового параметра за пределы заданных для него технологических и аварийных уставок.

6.2.4 Режимы и сигнализации
Для аналоговых параметров возможны два режима:
• НОРМА;
• НЕДОСТОВЕРНОСТЬ.
Режим "НОРМА" является основным (рабочим) режимом аналогового датчика.
Режим "НЕДОСТОВЕРНОСТЬ" предназначен для временного исключения показаний аналогового датчика из алгоритма ПАЗ с целью проведения испытаний или регулировки системы.
Режим может быть изменён только пользователем, в любой момент времени.
Для аналоговых параметров возможны две сигнализации:
• НЕИСПРАВНОСТЬ;
• ВЫХОД ЗА УСТАВКУ.
Сигнализация "НЕИСПРАВНОСТЬ" возникает при наличии инструментальной ошибки или отсутствии связи с соответствующим аналоговым модулем ввода/вывода.
Сигнализация "ВЫХОД ЗА УСТАВКУ" возникает, если значение измеряемого параметра выходит за пределы заданных для него технологических уставок, при этом отсутствует сигнализация "НЕИСПРАВНОСТЬ" и параметр имеет режим "НОРМА".

6.2.5 Примеры возможных отображений аналоговых параметров
Отображение аналогового параметра в режиме “НОРМА"
Если режим аналогового параметра - "НОРМА", а его значение находится в пределах измерения датчика, то в "окошке" цифровой строкой зеленого цвета отображается измеренное значение.


Рисунок 6.3. Отображение аналогового параметра в режиме "НОРМА".

Отображение аналогового параметра при наличии сигнализации "НЕИСПРАВНОСТЬ"
Если возникает сигнализация "НЕИСПРАВНОСТЬ", то в окошке аналогового параметра появляется символ.


Рисунок 6.4. Отображение аналогового параметра при наличии сигнализации "НЕИСПРАВНОСТЬ".

В других случаях этот символ отсутствует.
Отображение аналогового параметра в режиме "НОРМА" и наличии сигнализации выхода за уставку
Если режим аналогового параметра "НОРМА", отсутствует сигнализация “НЕИСПРАВНОСТЬ” и возникает сигнализация выхода за уставку, то в "окошке" появляется соответствующий символ выхода параметра за уставку.


Рисунок 6.5. Отображение аналогового параметра в режиме "НОРМА" и наличии сигнализации "МИНИМУМ".

Отображение значения аналогового параметра в режиме "НЕДОСТОВЕРНОСТЬ"
Если режим аналогового параметра установлен пользователем в значение "НЕДОСТОВЕРНОСТЬ", то в "окошке" цифровой строкой серого цвета отображаются измеренное значение.


Рисунок 6.6. Отображение значения аналогового параметра в режиме "НЕДОСТОВЕРНОСТЬ".

Если программе, исполняемой на ПМУ, не удается получить значение аналогового параметра из контроллера вследствие отсутствия связи с ним или в случае, когда он отключен, в "окошко" отображения параметра выводятся символы XXX.

6.2.6 Отображение на экране ПМУ аварийной сигнализации
Для индикации аварийной сигнализации полученной с технологического оборудования используются специальные графические символы ( и ), которые располагаются непосредственно на изображении технологического объекта или рядом со строкой с его названием, например.

 

 

Рисунок 6.7. Сигнализация аварийного уровня взлива в емкости БЕ-1.

 

 


Рисунок 6.8. Сигнализация аварийного состояния насоса.

 

Рисунок 6.9. Сигнализация неисправности предохранителя 1XT09.
Для индикации аварийной сигнализации принято цветовое кодирование. О наличии аварийного сигнала сообщают символы красного цвета, когда сигнал отсутствует, символ принимает зеленый цвет или не отображается вовсе. При отсутствии связи с соответствующим оборудованием символ принимает серый цвет - .

6.2.7 Экранная форма "Насосы"
Внешний вид экранной формы "Насосы" приведен на рисунке 6.10.


Рисунок 6.10. Экранная форма “Насосы”.

Чтобы вызвать на экран ПМУ экранную форму "Насосы", пользователю необходимо нажать на экранную кнопку "Насосы" (рисунок 6.2).

Описание полей и мнемознаков экранной формы "Насосы"
Мнемознаки насосов Н-1, Н-2, Н-3
Мнемознаки насосов предназначены для графического отображения состояния, режима работы и статуса соответствующего насоса. Состоянию насоса соответствует цвет внутренней области изображения насоса:
• ВКЛЮЧЕН – зелёный;
• ОТКЛЮЧЕН – серый;



Рисунок 6.11. Мнемознак насоса.
Режим работы насоса указывается в нижнем поле мнемознака.

 

 

- основной,
- резервный,
- местный.
Рисунок 6.12. Режимы работы насоса.

Для отображения статуса насоса на его изображении возникают специальные графические символы.
- пуск,
- останов,
- авария.
Рисунок 6.13. Статусы насоса.

Нажатие на мнемознак приводит к вызову диалогового окна, содержащего информацию о работе соответствующего насоса, а также кнопки управления им.


Рисунок 6.14. Окно управления насосом.

Окно содержит в себе следующие элементы:
• Индикаторы состояния, режима работы и статуса насоса;
• Кнопки выдачи команд управления насосом;
• Диагностические индикаторы причины возникновения аварии насоса.
Чтобы выдать команду управления на насос, пользователю необходимо нажать на соответствующую кнопку.
При выборе команд управления насосами необходимо учитывать их текущие режимы работы, которые устанавливаются ключами выбора режимов, расположенными на передней дверце шкафа автоматики.
Команды "Включить" и "Выключить" выполняются во всех режимах кроме режима “Местный” и при отсутствии статусов “Пуск”, “Стоп”, "Авария
Команда “Деблокировать” предназначена для квитирования аварийного состояния насоса и аварийных сигнализаций всей группы параметров насоса, после её выдачи появляется возможность дальнейшего управления состоянием насоса.
Прежде чем выдать команду деблокировки насоса, пользователю необходимо разобраться в причинах возникновения аварии, принять необходимые меры по её устранению. Чтобы облегчить задачу диагностики аварийного оборудования в диалоговом окне отображаются индикаторы выполнения аварийных условий насоса, по состоянию которых можно судить из-за чего произошла авария.


Рисунок 6.15. Индикаторы причины возникновения аварии насоса.

Если параметры, значения которых явились причиной аварийной ситуации, перешли в состояние "НОРМА", и в системе не возникло других аварийных условий, то после деблокировки аварийная сигнализация в диалоговом окне насоса перестанет отображаться.
Перечень аналоговых параметров, отображаемых на экранной форме "Насосы"
В столбцах под мнемознаками насосов располагаются поля для отображения значений следующих аналоговых параметров каждого из насосов:
• давление на приёме (обозначается строкой "Р входа, кПа", рисунок 6.15);
• давление на линии нагнетания (обозначается строкой "Р выхода, МПа", рисунок 6.15);
• температура подшипников 1 (обозначается строкой "Т подш.1, С", рисунок 6.15);
• температура подшипников 2 (обозначается строкой "Т подш.2, С", рисунок 6.15).
Информация о состоянии насоса откачки Н-Ек и давлении на его выкиде располагается внизу экранной формы. Цвет показывает состояние насоса:
• ВКЛЮЧЕН – зеленый;
• ВЫКЛЮЧЕН – красный.
В случае отсутствия связи с контроллером индикатор состояния насоса становится серым.

6.2.8 Экранная форма "Емкости"
Чтобы вызвать на экран ПМУ экранную форму "Емкости", пользователю необходимо нажать на экранную кнопку "Емкости" (рисунок 6.2).


Рисунок 6.16. Экранная форма “Емкости”.

На этой экранной форме присутствуют четыре мнемознака емкостей: БЕ-1, БЕ-2, КСБ и Ек. Цвет фона мнемознака емкостей БЕ-1 и БЕ-2 показывает, какая емкость в данный момент выбрана рабочей:
• РАБОЧАЯ ЕМКОСТЬ – зеленый;
• РЕЗЕРВНАЯ ЕМКОСТЬ – желтый.
Аварийный уровень в емкостях "БЕ-1", "БЕ-2" и "КСБ" отображается с помощью дополнительного графического символа аварии , который появляется поверх изображения емкости.
Под каждым мнемознаком емкости располагаются поля для отображения значений сопутствующих аналоговых параметров. Для емкостей "БЕ-1", "БЕ-2" отображаются следующие параметры:
• давление в емкости (обозначается строкой "Р, кПа", рисунок 6.16);
• уровень в емкости (обозначается строкой "Уровень, мм", рисунок 6.16);
Для емкостей "КСБ" и "Ек" отображается только уровень.

6.2.9 Экранная форма "ЯТП"
Внешний вид экранной формы "ЯТП" приведен на рисунке 6.17.


Рисунок 6.17. Экранная форма “ЯТП”.

Чтобы вызвать на экран ПМУ экранную форму "ЯТП", пользователю необходимо нажать на экранную кнопку "ЯТП" (рисунок 6.2).
Описание полей экранной формы "ЯТП"
В столбцах с названиями "ОЛ" и "РЛ" располагаются поля для отображения следующих значений расходов эмульсии на основной линии и резервной линии, соответственно:
• накопительный 2-х часовой (обозначается строкой "Qн 2ч, м3", рисунок 6.17);
• текущий 2-х часовой (обозначается строкой "Q 2ч, м3", рисунок 6.17);
• накопительный суточный (обозначается строкой "Qн, сут", рисунок 6.17);
• текущий суточный (обозначается строкой "Q, сут", рисунок 6.17).
В строке "Qтек, м3/ч" располагаются два поля для отображения значений расходов эмульсии в текущее время на основной линии (обозначено "ОЛ", рисунок 6.17) и на резервной линии (обозначено "РЛ", рисунок 6.17).
В строке "Давление эмульсии на ЯТП, МПа" располагается поле для отображения значения давления нефти на ЯТП.

6.2.10 Экранная форма "Диагностика"
Внешний вид экранной формы "Диагностика" приведен на рисунке 6.18.


Рисунок 6.18. Экранная форма "Диагностика".

Чтобы вызвать на экран ПМУ экранную форму "Диагностика", пользователю необходимо нажать на экранную кнопку "Диагностика" (рисунок 6.2).
На форме "Диагностика" отображаются названия диагностических сигналов состояния шкафа автоматики. Слева от названия сигнала располагается графический символ , цвет которого меняется в зависимости от наличия аварийного сигнала.

Квитирование аварийных сигналов "Авария реле насосов Н1, Н2, Н3"и “Авария контакторов насосов Н1,Н2,Н3”
В случае возникновения аварийных сигналов "Авария блока реле насосов Н1, Н2, Н3" и (или) “Авария контакторов насосов Н1, Н2, Н3”, на экранной форме появляется кнопка квитирования блока реле (рисунке 6.19).


Рисунок 6.19. Кнопка квитирования блока реле.

После нажатия на кнопку вызывается диалоговое окно выдачи команды квитирования (рисунке 6.20), нажатие на кнопку “ДА” которого приводит к выдаче команды и соответственно к снятию аварийной сигнализации.


Рисунок 6.20. Диалоговое окно квитирования блока реле.

6.2.11 Редактирование аналоговых параметров
Атрибуты аналоговых параметров
Для аналоговых параметров программа ПМУ поддерживает следующие атрибуты:
• минимальное и максимальное значения пределов измерения аналогового датчика;
• технологические и аварийные уставки (минимальная аварийная, минимальная, максимальная, максимальная аварийная);
• время выхода параметра в рабочий режим (время, в течение которого не проверяется выход значения параметра за уставку);
• режим (НОРМА и НЕДОСТОВЕРНОСТЬ).
В соответствии с требованиями проекта каждый аналоговый параметр может иметь все поддерживаемые атрибуты или некоторые из них.
Средствами программы ПМУ пользователь может редактировать любой из поддерживаемых атрибутов аналоговых параметров.
Экранные формы редактирования аналоговых параметров
Для редактирования атрибутов аналоговых параметров предназначены специальные экранные формы редактирования (рисунок 21). Доступ к этой экранной форме можно получить нажав на окошко соответствующего аналогового параметра.
Внешний вид формы редактирования зависит от количества атрибутов аналогового параметра заданных в соответствии с требованиями проекта, например, у параметров может отличаться количество уставок, или у него могут отсутствовать режимы (рисунок 22).


Рисунок 6.21. Экранная форма редактирования атрибутов
аналогового параметра “Давление на выкиде Н-2”.


Рисунок 6.22. Пример экранной формы редактирования атрибутов
аналогового параметра без режимов.

Порядок действий пользователя при редактировании атрибутов аналогового параметра
Для редактирования атрибутов аналогового параметра пользователю необходимо выполнить следующие действия:
1) вызвать на экран ПМУ технологическую экранную форму, на которой отображается аналоговый параметр, подлежащий редактированию. Для этого необходимо нажать на кнопку с названием технологической экранной формы (рисунок 6.2);
2) на технологической экранной форме нажать на "окошко" со значением аналогового параметра, подлежащего редактированию, на экране ПМУ отобразится экранная форма редактирования;
3) для изменения режима аналогового параметра необходимо нажать на соответствующую кнопку режима. Если необходимо изменить пределы измерения и/или уставки аналогового параметра, то пользователю надо нажать на область со значением того атрибута аналогового параметра, который необходимо изменить, после чего на экране ПМУ отобразится окно с набором цифр и знаков. На рисунке 6.23 приведен внешний вид окна с описанием полей и кнопок:


Рисунок 6.23. Экранная форма ввода значения атрибута
аналогового параметра.

4) в строке ввода значения необходимо задать нужную величину атрибута, используя для этого соответствующие кнопки с цифрами, знак “минус" (для ввода отрицательного значения), кнопку "десятичный разделитель", а в случае неверно набранной цифры или значения – кнопку "удаление символа строки" или кнопку "сброс значения строки";
5) после набора нужного значения необходимо нажать на кнопку "Принять", при этом окно набора значения закроется и в форме редактирования атрибутов аналогового параметра автоматически появится новое значение атрибута;
6) после того как сделаны все изменения для атрибутов параметра, на экранной форме редактирования необходимо нажать на кнопку , после этого окно редактирования закроется.
Уставки аналогового параметра вводятся в соответствии с пределами измерения самой величины, при вводе уставок выходящих за эти пределы, программа автоматически изменяет их до значения самого предела измерения. Если были изменены сами пределы измерения аналогового параметра, то автоматически пропорционально им изменятся и уставки, поэтому сначала всегда необходимо вводить пределы измерения величины, а после этого технологические и аварийные уставки аналогового параметра.

6.4.12 Контроль связи ПМУ с управляющим контроллером КСА-02
При наличии связи ПМУ с управляющим контроллером КСА-02 информация о состоянии технологического процесса обновляется на экране ПМУ после каждого цикла опроса контроллера.
Если связь ПМУ с управляющим контроллером отсутствует, то на технологических экранных формах вместо значений аналоговых параметров будут отображаться строки ХХХ белого цвета, дискретные индикаторы также примут белый (или светло-серый) цвет (рисунок 6.24). На всех экранных технологических формах в правом нижнем углу присутствует специальный индикатор, по его цвету можно судить о наличии связи ПМУ с контроллером:
• - есть связь с контроллером;
• - связь отсутствует.
Индикатор времени контроллера в случае отсутствия связи отображается в виде знаков Х.

Рисунок 6.24. Отображение значений параметров технологического процесса при отсутствии связи ПМУ с управляющим контроллером КСА-02.

7 Проверка соответствия спроектированной системы требованиям ТЗ
Датчики из состава системы должны обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты для их безопасной эксплуатации на объекте автоматизации.
Необходимый уровень взрывозащиты определяется классом взрывоопасной зоны согласно ПУЭ. Первичные датчики устанавливаются на объекте автоматизации, имеющем класс взрывоопасной зоны В-Iг, что подразумевает необходимый уровень взрывозащиты повышенной надёжности против взрыва.
Используемые первичные датчики имеют вид взрывозащиты:
• Датчики уровня ультразвуковые ДУУ2 - «искробезопасная электрическая цепь», маркировка взрывозащиты «1ExibIIBT5 X»;
• Датчик положения уровня ДПУ-5-0,6-4,0-ОМ1,5 - «искробезопасная электрическая цепь», маркировка взрывозащиты «1ExibIIBT5 X»;
• Датчики расхода турбинный «Норд И-2У» - «взрывонепроницаемая оболочка», маркировка взрывозащиты 1ExdIIBT4;
• Датчики избыточного давления Метран-55 – «взрывонепроницаемая оболочка», маркировка взрывозащиты 1ExdsIIBT4/H2;
• Датчик Метран-253 ТСМ(50М) - «взрывонепроницаемая оболочка», маркировка взрывозащиты 1ExdIICT6 X;
Маркировка взрывозащиты состоит из следующих обозначений:
1 – взрывобезопасное оборудование;
Ex - электрооборудование соответствует стандартам на взрывозащиту конкретного вида;
i - искробезопасность, уровень «ib» (категория «ib»);
b- опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации, при помехах на линии и одной неисправности;
d – взрывонепроницаемая оболочка;
ds - взрывонепроницаемая оболочка, специальный вид взрывозащиты;
II – группа электрооборудования для электрооборудования внутренней и наружной установки, предназначенного для применения в местах с потенциально взрывоопасной газовой средой, кроме шахт и их наземных строений, опасных по рудничному газу;
B – подгруппа электрооборудования для категорий взрывоопасной смеси категорий IIA и IIB;
C – подгруппа электрооборудования для категорий взрывоопасной смеси категорий IIA, IIB и IIС;
T4 - обозначение температурного класса, или максимальную температуру поверхности (135 гр. С), T5 – 100 гр. С, T6 - 85 гр. С;
H2 - электрооборудование предназначено для применения только в одном газе (H2);
X - специальные условия для обеспечения безопасности в эксплуатации.
Вторичные преобразователи устанавливаются в помещении КИПиА, имеющем класс взрывоопасной зоны В-IIа, что допускает уровень взрывозащиты «без средств взрывозащиты».
Используемые механизмы на объекте автоматизации не заменяются, АСУ ТП лишь дополняет местные показывающие приборы, кнопки ручного управления.
Согласно разработанной структуре шкаф автоматики принимает сигналы с датчиков технологических параметров объекта управления, осуществляет их обработку и передает обработанную информацию на встроенный ПМУ и через систему приема/передачи данных – диспетчеру ЦДНГ. В соответствии с заложенной в него программой или по командам оператора, выдает сигналы на управление исполнительными механизмами объекта автоматизации при штатном режиме работы объекта и по алгоритмам противоаварийной защиты осуществляет остановку и блокировку механизмов при нештатных ситуациях.
Блоки реле по сигналам телеуправления шкафа автоматики коммутируют цепи управления исполнительными механизмами насосов Н-1, Н-2, при этом остаётся возможность их ручного управления (как включения, так и отключения).
Аппаратные и программные средства системы предусматривают возможность диагностирования работоспособности модулей управляющего контроллера. Также обеспечена возможность диагностирования линий связи между шкафом автоматики и датчиками с выходным сигналом постоянного тока (при выходе значения тока за диапазон измерения появляется индикация «неисправность канала»).
Характеристики технических средств не ограничивают возможность расширения системы. Количество свободных (резервных) входов/выходов всех типов для подключения датчиков и исполнительных механизмов более 10% от задействованных в системе на момент ее сдачи заказчику.
Уровень контроля и автоматизации достаточный для обеспечения работы технологической установки в штатном режиме без вмешательства оператора.
При создании использованы унифицированные интерфейсы, протоколы обмена и конструктивные решения, а именно: диапазон измерения аналоговых параметров 4-20 mA, дискретных параметров: «0» - от 0 до 7,2 В, «1» - от 19,2 до 31,2 В, протоколы связи Modbus, РТМ-64.
Мощность, потребляемая шкафом автоматики от ЩСУ ДНС-24, не должна превышать 1 КВт. Рассчитаем максимальную потребляемую мощность.
Максимальная потребляемая мощность складывается из потребления приборов по питанию ~220В, потребления по =24В и по =12В.
Приборы с питанием ~220В (расположены в шкафу автоматики), запитаны от вводов шкафа автоматики без промежуточных источников, поэтому максимальная потребляемая ими мощность равна сумме потребляемой мощности каждого из них, а именно:
Контактор 11 BG09 T2A 230 (1 шт.) – 2,88 Вт;
Гамма-8м (2 шт.) – 15 Вт;
Импульс-4 (1 шт.) – 25 Вт.
Суммарная потребляемая мощность по ~220В равна: 2,88 + 15*2 + 25 = 58 Вт.
Питание приборов по =24В осуществляется от вводов шкафа автоматики через источник вторичного электропитания TRACO TIS 300-124 UDS, имеющий К.П.Д. 95%, поэтому максимальная потребляемая мощность питания приборов по =24В равна сумме потребляемой мощности каждого из них /0,95, а именно:
Модуль СТ 1CPS 24 (1 шт.) – 60 Вт;
Преобразователь интерфейсов МКСА-РТИ (1 шт.) – 3 Вт;
Контроллер счётных входов МКСА-01М (1 шт.) – 3 Вт;
ПЭВМ ТРС-60SN-E1 (1 шт.) – 52,8 Вт;
Контактор 11 BG09 T2 D024 (6 шт.) в блоке реле - 2,88 Вт;
Стабилизатор напряжения EMG 45-NZG/G12/SI (1 шт.) используется для питания по =12В радиомодема СМАРТ-160/2400, поэтому его потребление =14,4(потребление радиомодема)/0,95 = 15;
Питание каналов ТС контроллера счётных входов МКСА-01М – 2,4 Вт;
Питание каналов ТС модуля 1DDI30 – 30*0,01*24 = 7,2 Вт;
Реле RM84-2012-25-1024 (6 шт.) в блоке реле – 0,015*24 = 0,36 Вт;
Преобразователь вторичный ПВС-4 (3 шт) – 0,030*24 = 0,72 Вт;
Аккумуляторная батарея TRACO TIS 24-70 AP – 1,5*24 = 36 Вт.
Суммарная потребляемая мощность по =24В равна: (60 + 3 + 3 + 52,8 + 2,88*6 + 15 + 2,4 + 7,2 + 0,36*6 + 0,72*3 +36)/0,95 = 212 Вт
Мощность, потребляемая шкафом автоматики от ЩСУ ДНС-24: 58 + 212 = 270 Вт <1 КВт.
Емкости аккумуляторной батареи должно быть достаточно для работы управляющего контроллера шкафа автоматики в течение 30 мин. Емкость аккумуляторной батареи составляет 7,2 Ah, допускается её разрядка до 25%. От аккумуляторной батареи питаются все приборы, подключенный к источнику вторичного электропитания TRACO TIS 300-124 UDS, т.е. 212 Вт, для которых необходим ток 212 Вт /24 В = 8,83 А. Поэтому аккумуляторной батареи хватит на 7,2*60*0,75/8,83 = 37 мин.
Рассчитаем предельную протяжённость линий связи с первичными преобразователями и определим, не сказывается ли падение напряжения питания на выдаче аналоговых и дискретных сигналов.
Согласно руководству по применению датчика давления Метран-55, минимальное напряжение питания составляет 13 В. Датчик подключён к модулю ввода аналоговых сигналов с питанием датчика СТ 1ACI08, обеспечивающий питание датчика =24В. Следовательно, допустимое падение напряжения на линии от модуля до датчика составляет 24-13=11В.
Максимальный протекающий ток – 20mA (верхний предел шкалы измерений).
Следовательно максимальное сопротивление согласно закону Ома для участка цепи составляет:
R=U/I=11/0,02=550 Ом.
Для связи используется кабель медный кабель КВВГЭ 4х1. Последняя цифра (1) – сечение жилы, т.е. 1 мм2.
Согласно схеме подключения модуля СТ 1ACI08 используется 2 проводника из кабеля, т.е. линия связи представляется из себя медный проводник сечением 1 мм2 и длинной L=2*lкаб.
Сопротивление проводника определяется по формуле:
R=ρ*L/S, отсюда L= R* S/ ρ
где ρ- удельное сопротивление меди, 0,0175 Ом*мм2/м
L- длинна проводника
S- площадь поперечного сечения
L=550*1/0,0175= 31429 м
Соответственно, длинна кабеля может быть в 2 раза меньше, т.е. 15714 м.
Согласно плану расположения максимальная длинна кабеля от датчика давления Метран-55 составляет 108 м, что меньше максимально допустимой длинны.
Согласно руководству по эксплуатации датчика положения уровня ДПУ-5 и ДУУ-2 нормальное функционирование прибора обеспечивается при длине соединительного кабеля между датчиком и вторичным преобразователем не более 1,5 км. Максимальная длинна кабеля от ДПУ-5 составляет 147 м, от ДУУ-2 – 148 м, что меньше максимально допустимой длинны.
Согласно руководству по эксплуатации датчика расхода турбинного «Норд И-2У» нормальное функционирование прибора обеспечивается при длине соединительного кабеля между датчиком и вторичным преобразователем не более 1км. Максимальная длинна кабеля от «Норд И-2У» до вторичного преобразователя Импульс-4 составляет 101 м, что меньше максимально допустимой длинны.
Термопреобразователь сопротивления Метран-253 ТСМ(50М) подключается к модулю CT 1ARI08 по трёхпроводной схеме, что означает независимость характеристики принимаемого сигнала от длинны кабеля. Докажем это.
Эквивалентная схема включения ТСМ в модуль CT 1ARI08 изображена на рисунке 5.1.


Рисунок 5.1. Эквивалентная схема включения ТСМ в модуль CT 1ARI08.

Rx – сопротивление терморезистора
Rc – сопротивление одного провода кабеля
I – источник тока (установлены в модуле ввода)
U- измеряемое падение напряжения
Запишем закон Кирхгофа для 3-х контруров:
(3Rc+Rx)I+U=0
3RcI+U’=0
(2Rc+Rx)I+U’-U=0
Решая систему линейных уравнений получаем:
U=2IRx, т.е измеряемое напряжение U не зависит от сопротивления проводников линий связи Rc.

8 Технико – экономическое обоснование
Необходимость разработки данного проекта возникла в связи с необходимостью ввода в эксплуатацию после капитального ремонта дожимной насосной станции ДНС-24 НГДУ «Джалильнефть» ОАО «Татнефть».
Для ввода в эксплуатацию станция должна быть оснащена АСУ ТП, отвечающей всем современным требованиям.
Так как НПП «Системотехника-НН», сотрудником которого я и являюсь, зарекомендовало себя, как надёжная организация в отрасли проектирования и изготовления АСУ ТП по подготовке и перекачке нефти и газа (наличие немалого числа полноценно функционирующих систем, в том числе и на объектах НГДУ «Джалильнефть» ОАО «Татнефть»), она была выбрана в качестве подрядной организации.
Введение данной АСУ ТП позволило НГДУ «Джалильнефть» ОАО «Татнефть» автоматизировать технологические процессы, протекающие на дожимной насосной станции, а именно, достичь следующих результатов:
• Участие оператора в минимальном количестве операций (а в штатном режиме и без участия);
• увеличение точности и скорости измерений и регулирований параметров технологических процессов и, как следствие, меньшие расхождения в измерениях в разных подсистемах;
• предотвращения возможных аварийных ситуации, в том числе с утечками технологических жидкостей, выхода из строя дорогостоящего оборудования (например, насосов);
• реализована передача и приём параметров от диспетчерского пункта ЦДНГ-2 НГДУ «Джалильнефть» ОАО «Татнефть», что позволило принимать своевременные решения по управлению технологическими процессами на других объектах, связанных с данной дожимной насосной станцией.
Невыполнение данных пунктов не позволило бы ввести в промышленную эксплуатацию ДНС-24.
Основой АСУ ТП является программируемый контроллер с набором модулей, необходимых для управления, связи с верхним уровнем, приёма и выдачи аналоговых и дискретных параметров заданных диапазонов (средний уровень АСУ ТП).
Сравнение проводилось контроллеров серии КСА-02 производства НПП «Системотехника-НН» и SIMATIC S7-400 компании Siemens.
Для выполнения всех функций системы, выбираемый контроллер должен обладать следующим набором модулей:
• Центральный процессорный модуль для организации обмена данными между интерфейсными, модулями ввода/вывода и верхним уровнем системы;
• Блок питания, обеспечивающий питание модулей контроллера;
• Модули связи по интерфейсу RS-485 (минимум 2 порта) для связи с ПЭВМ и радиомодемом);
• Модули ввода аналоговых сигналов (14 токовых сигналов 4-20 mA, 4 сигнала от термопреобразователей сопротивления);
• Модули ввода дискретных сигналов =24В (30 сигналов);
• Модули вывода дискретных сигналов =24В (4 сигнала).
Итоги сравнения наглядно отражены в таблице 8.1

 

 


Таблица 8.1. Сравнение контроллеров SIMATIC S7-400 и КСА-02.
Модуль Контроллер
SIMATIC S7-400 КСА-02
Процессорный модуль Модуль процессорный CPU 412-1
1136 EUR Модуль процессорный CT 1CPU 33
41338 руб
Блок питания БЛОК ПИТАНИЯ PS405 10A
ВХОД: =24/48/60В; ВЫХОД: =5В/10A –
617 EUR Модуль питания CT 1CPS 024
ВХОД: =24В;
ВЫХОД: =5В/10A –
13570 руб
Модули связи по RS-485 2 интерфейсных модуля IM 467, 1 порт RS-485 - 1,045*2=
2090 EUR CT 1CPM 10, 2 порта RS-485-
37560 руб
Модули ввода аналоговых сигналов 2 модуля SM 431, 16 ВХОДОВ 767*2=
1534 EUR 2 модуля CT 2ACI 08, 8 входов 16320*2=
32640 руб
1 модуль CT 1ARI 08, 8 входов
17832 руб
Модули ввода дискретных сигналов =24В SM 421, 32 ВХОДА =24В
275 EUR CT 1DDI 30, 30 ВХОДОВ =24В
12715 руб
Модули вывода дискретных сигналов =24В SM 422, 16 ВЫХОДОВ =24В
320 EUR CT 1DDO 30, 30 ВЫХОДОВ =24В
15473 руб
ИТОГО: 5972 EUR 161128 руб = 4497 EUR

Дополнительным поводом выбора для проектирования контроллера КСА-02 является то, что он спроектирован и производится в НПП «Системотехника-НН», где и проводились проектные работы по созданию АСУ ТП ДНС-24. Все модули данного контроллера имеются в наличии, ремонт неисправных модулей проводится специалистами фирмы в кратчайшие сроки.
Выбор другого контроллера мог привести к дополнительным проблемам, как при проектировании, так и при монтаже и пуско-наладке в связи с использованием приборов опыт работы с которыми меньше или отсутствует у специалистов нашего предприятия. Это повлекло бы за собой необходимость в дополнительном изучении технической литературы, возможно, в найме новых сотрудников, а в худшем случае – нарушение плана работ или невозможность построения системы данной структуры в связи с несовместимостью оборудования или по каким-либо другим причинам, которые проблематично определить на ранних стадиях проектирования.
В качестве верхнего уровня АСУ ТП выбрана ПЭВМ ТРС-60SN-E1 Advantech. Это встраиваемая ПЭВМ на основе операционной системы Windows CE. Данный выбор обоснован тем, что работа оператора с АСУ ТП ДНС-24 осуществляется крайне редко (основной режим работы – автоматический без участия оператора). Стоимость ТРС-60SN-E1 Advantech (с установленным ПО) – 800 $.
Альтернативный вариант организации верхнего уровня – применение ПК с ОС QNX. В таком случае стоимость АРМ (автоматизированного рабочего места) оператора будет составлять:
• ПК промышленного применения – 1500$;
• ОС QNX – 200$;
• Рабочий пакет Realflex runtime – 4900$;
• ИБП Smart ups – 300$;
• Стол оператора – 200$.
Итого 7100$. Также для организации АРМ оператора необходимо помещение для стола АРМ.
В связи с данными обстоятельствами, нецелесообразно применение АРМ оператора на основе ПК, в качестве верхнего уровня АСУ ТП необходимо выбрать встраиваемую ПЭВМ ТРС-60SN-E1 Advantech.
Также к верхнему уровню АСУ ТП относится подсистема приёма-передачи данных на диспетчерский пункт ЦДНГ-2.
Наиболее оптимальным была бы организация сети Ethernet, но данный вариант не подходит в связи с протяжённостью линии связи 5 км., что превышает допустимые значения для такой организации.
Выбор проводился между 2-мя вариантами реализации:
• Организация радиосвязи;
• Организация волоконно-оптической линии связи.
Выбор волоконно-оптический линии связи наиболее надёжен, но надёжность не является основным критерием для реализации подсистемы приёма-передачи данных с ДНС на диспетчерский пункт. Дожимная насосная станция является объектом, нарушение связи с диспетчерским пунктом которого не приведёт к кардинальному нарушению работоспособности более важных объектов дальнейшей обработки нефтяных продуктов (установки предварительного сброса воды, газа, подогрева нефтепродуктов и другие), так как управление технологическим процессом станции осуществляется внедряемой АСУ ТП без участия оператора или диспетчера в автоматическом режиме. В случае пропадания связи с ДНС не представляет сложности направить соответствующий персонал для возобновления связи с объектом без останова контроля и управления технологическими процессами, осуществляемого посредством алгоритмов АСУ ТП или действий оператора с ПМУ.
Основным критерием при выборе подсистемы приёма-передачи данных на диспетчерский пункт является стоимость. Оценим её для двух вариантов реализации.
Для организации радиосвязи необходимы следующие устройства:
• Радиомодем Смарт-160/2400. Стоимость – 13942 руб;
• Антенна для радиомодема. Стоимость – 1647 руб;
• Преобразователь интерфейсов RS-485 – RS-232 МКСА-РТИ. Стоимость – 13.050 руб;
• Стабилизатор напряжения EMG 45-NZG/G12/SI для питания радиомодема. Стоимость – 4550 руб.
Итого: 33189 руб.
Для организации волоконно-оптической линии связи необходимы следующие устройства и кабели:
• Модуль связи по сети Ethernet CT 1CPE 10. Стоимость – 42940 руб;
• Конвертер среды EDS-101-SC-T “MOXA” (1 порт Ethernet, 1 оптический порт). Стоимость – 7000 руб;
• Коробка для расключения волоконно-оптического кабеля, наконечники для «обжимки». Стоимость – 6730 руб;
• Кабель ОКБнг-0,7(50)-08П(7,0) длинной 5 км. Стоимость – 300105 руб.
Итого: 356775 руб.
Исходя из критерия стоимости, была однозначно выбрана подсистема приёма-передачи данных на диспетчерский пункт ЦДНГ-2 по радиоканалу.
Выбирать решение по организации нижнего уровня (датчики и преобразователи) не представляется возможным в связи с жёсткими требованиями заказчика к типам применяемых приборов.
В результате сравнений с альтернативными вариантами была окончательно определена следующая структура системы:
1. Верхний уровень – встраиваемая ПЭВМ ТРС-60SN-E1 Advantech на основе ОС Windows CE, подсистема приёма-передачи данных на диспетчерский пункт ЦДНГ-2 по радиоканалу;
2. Средний уровень – контроллер КСА-02 с модулями:
• модуль питания СТ 1CPS 024;
• процессорный модуль СТ 1CPU 33;
• модуль связи по протоколу RS485 СТ 1СРМ10;
• два модуля СТ 1ACI 08;
• модуль ввода дискретных сигналов СТ 1DDI 30;
• модуль вывода дискретных сигналов СТ 1DDO 30.
3. Нижний уровень (первичные и вторичные преобразователи):
• датчик уровня ультразвуковой ДУУ2 – 4 шт.
• контроллер микропроцессорный «ГАММА-8М» - 2 шт.
• датчик положения уровня ДПУ-5-0,6-4,0-ОМ1,5 – 3 шт.
• преобразователь вторичный сигнализатора ПВС4 – 3 шт
• датчик расхода турбинный «Норд И-2У» - 3 шт.
• измеритель расхода «ИМПУЛЬС-4» - 1 шт.
• датчик избыточного давления Метран-55-ВН-ДИ – 7 шт.
• метран-253 ТСМ(50М) – 4 шт.
Стоимость верхнего и среднего уровней равна 222317 руб.
Стоимость пыленепроницаемого шкафа Legrand Altis 2000x800x600 с блокам питания (TRACO TIS 300-124), аккумуляторная батарея (TRACO TIS 24-70 AP), клемниками, разъемами (Phoenix Contact), реле (Relpol), стабилизатором напряжения (Phoenix Contact), автоматическими выключателями (Legrand) равна 250440 руб.
Итого оборудования будет стоить 250440+222317=472757 руб.

9 Организационно-экономическая часть
Основным организационным документом при проектировании АСУ ТП является план работ или сетевой график, в котором указан перечень документации, сроки выполнения и исполнители конкретных работ.
Для построения сетевого графика необходимо определиться с трёмя моментами:
• Количество исполнителей;
• Перечень работ по проектированию;
• Трудоёмкость отдельных работ.
Разработкой проекта занимается 4 человека: инженер – системотехник, инженер – программист, инженер – конструктор и монтажник 6-го разряда. Мною выполняются работы инженера – системотехника.
Перечень работ является типовым для проектирования АСУ ТП (перечень документов регламентирован ГОСТ 24.302-80 «Система технической документации на АСУ. Общие требования к выполнению схем», ГОСТ 24.104-85 «Автоматизированные системы управления. Общие требования», ГОСТ 34.201-89 «Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем», ГОСТ 34.602 «Техническое задание на создание автоматизированной системы»).
Для определения трудоёмкости отдельных работ необходимо оценить сложность проекта, что является непростой задачей. Поэтому продолжительность работ определяется на основании опыта разработки предыдущих проектов.
Итак, сетевой график выполнения проектных работ с учётом количества исполнителей (работы инженера – системотехника обозначены сплошной, инженера – конструктора – штрихпунктирной, инженера – программиста – пунктирной линиями и монтажа – монтажника 6-го разряда – точечной линией), перечня работ (работы обозначаются стрелками с названиями) и продолжительности каждой из работ (указано в точке окончания каждой из работ) изображён на рисунке 9.1.
В таблице 9.1 указаны наименования работ и их продолжительность.


Рисунок 9.1. Сетевой график.

Таблица 7.1. Перечень работ.
Название работы Период разработки (продолжительность разработки, дней)
Разработка Технического задания 25.9 – 1.10 (6)
Согласование и утверждение ТЗ 1.10 – 11.10 (10)
Схема автоматизации, перечень сигналов 11.10 – 15.10 (4)
Структурная схема 15.10 – 20.10 (5)
Выдача задания в отдел ПО 20.10 – 6.11 (0)
Таблица соединений 20.10 – 8.11 (5)
Схема электрическая принципиальная шкафа автоматики 20.10 – 26.10 (5)
Схема электрическая принципиальная блока реле 20.10 – 30.10 (3)
Схема управления насосами 20.10 – 8.11 (2)
Таблица подключений 26.10 – 12.11 (6)
Разработка рабочей программы, экранных форм, базы данных 6.11 – 24.12 (20)

Продолжение таблицы 7.1.
Название работы Период разработки (продолжительность разработки, дней)
Массив входных данных 6.11 – 3.12 (18)
Спецификация ПО 3.12 – 14.12 (6)
Руководство пользователя 14.12 – 17.12 (4)
План размещения оборудования и проводок 8.11 – 21.11 (4)
Схемы соединений 8.11 – 21.11 (6)
Спецификация оборудования 21.11 – 10.12 (5)
Инструкция по эксплуатации АСУТП 21.11 – 10.12 (14)
Чертёж конструкции шкафа автоматики 12.11 – 10.12 (20)
Чертёж конструкции блока реле 12.11 – 3.12 (8)
Монтаж блока реле 3.12 – 10.12 (8)
Монтаж шкафа автоматики 10.12 – 20.12 (11)

9.1 Смета затрат проектных работ
9.1.1 Затраты на заработную плату
К данным затратам можно отнести заработную плату троих сотрудников: инженера – системотехника, инженера – программиста и инженера – конструктора.
Инженер – системотехник выполняет работы по проектированию АСУ ТП ДНС-24 с 25.09.2007 по 10.12.2007, т.е. 75 календарных дней или 51 рабочий день. Оклад инженера – системотехника составляет 10000 руб. Премия 50%.
Итого, затраты на з/п инжера – системотехника составляют 10000*1,5*75/30=37500 руб.
Инженер – программист выполняет работы по написанию ПО для АСУ ТП ДНС-24 с 6.11.2007 по 24.12.2007, т.е. 48 календарных дней или 34 рабочих дня. Оклад инженера – программиста составляет 11000 руб. Премия 50%.
Итого, затраты на з/п инжера – программиста составляют 11000*1,5*48/30= 26400 руб.
Инженер – конструктор выполняет работы по разработке конструкции АСУ ТП ДНС-24 в промежуток времени с 12.11.2007 по 10.12.2007, т.е. 28 календарных дней или 20 рабочих дней. Оклад инженера – конструктора составляет 9000 руб. Премия 50%.
Итого, затраты на з/п инжера – конструктора составляют 9000*1,5*28/30= 12600 руб.
Монтажник – выполняет монтажные работы конструкции АСУ ТП ДНС-24 в промежуток времени с 3.12.2007 по 20.12.2007, т.е. 18 календарных дней или 14 рабочих дней. Оклад монтажника составляет 8200 руб. Премия 50%.
Итого, затраты на з/п инжера – конструктора составляют 8200*1,5*18/30= 7380 руб.
Итого, затрат на заработную плату: 37500+26400+12600+7380=83880 руб.
9.1.2 Отчисления на заработную плату
Отчисления на заработную плату составляют 26% - единый социальный налог, 0,5% - отчисления в ФСС на страхование от несчастных случаев на производстве.
Итого, отчисления на заработную плату составляют: 83880*0,265=22228,2 руб.

9.1.3 Амортизация оборудования и расходы на электроэнергию
При проектировании использовалось 3 компьютера Intel Core 6400/1Gb/80Gb HDD + Монитор 17’ Samsung SyncMaster 710v стоимостью 22446 руб., срок амортизации 3 года.
Подсчитаем амортизацию данного оборудования:
22446*(51+34+20)/365=6457 руб.
3 компьютера Intel Core 6400/1Gb/80Gb HDD + Монитор 17’ Samsung SyncMaster 710v потребляют по 350+150 =500 Вт.
Стоимость электроэнергии составляет 2,51 руб/кВт*ч.
Итого, расходы электроэнергии составят: (51+34+20)*0,5*2,51=131,75 руб.

9.1.4 Стоимость информации
В НПП «Системотехника-НН» компьютеры сотрудников подключены к сети Интернет через провайдера Волгателеком. Каждый сотрудник потребляет за месяц в среднем 50 Мб трафика. Стоимость трафика составляет 2,5 руб/Мб.
Следовательно, затраты на информацию по пользованию сетью Интернет с целью уточнения технической документации, переписки с заказчиками или поставщиками составляют 2,5*50*3=375 руб.

9.1.5 Накладные расходы
В НПП «Системотехника-НН» установлены накладные расходы в размере 110% от заработной платы.
Итого, накладные расходы составляют 83880*1,1=92268 руб.

9.1.6 Прочие накладные расходы
К прочим накладным расходам относят 5% от заработной платы.
Итого, прочие накладные расходы составляют 83880*0,05= 4194 руб.

9.1.7 Суммарные затраты
Складывая все вышеперечисленные затраты, получаем суммарные затраты на проектирование:
83880+22228,2+6457+131,75+375+92268+4194=209533,9 руб.


9.2 Стоимость разработки
Стоимость разработки рабочего проекта АСУ ТП ДНС-24 НГДУ«Джалильнефть» ОАО «Татнефть» определяется согласно «Справочнику базовых цен на разработку технической документации на автоматизированные системы управления технологическими процессами» от 15-04-1997.
Согласно этому документу общая базовая цена разработки проектной документации на АСУ ТП (Цпд) определяется по формуле:
Цпд= Цио+ Цто+ Цмо+ Цпо
где Цио – цена разработки документации по информационному обеспечению, руб.;
Цто – цена разработки документации по техническому обеспечению, руб.;
Цмо – цена разработки документации оп математическому обеспечению, руб.;
Цпо – цена разработки документации оп программному обеспечению, руб.
Цена отдельного обеспечения определяется по формуле:
Ц=Sч*Б
Sч – базовая цена конкретного обеспечения, руб.;
Б – сумма балов по «справочнику базовых цен на разработку технической документации на автоматизированные системы управления технологическими процессами» от 15-04-1997.

Количество параметров ( без технологического запаса ) :
ТИ – 26
ТС – 23
ТУ – 8
ТР – 0
Исходные баллы в соответствии со «справочником базовых цен на разработку технической документации на автоматизированные системы управления технологическими процессами» от 15-04-1997 отображены в таблице 7.2

Таблица 7.2. Баллы, определяющие трудоемкость работ.
№ п/п Основные факторы
определяющие трудоемкость Количество баллов
ОР ОО ИО ТО МО ПО
1.1. Ф2 непрерывный процесс - - 1 1 1 1
2.1. Ф5 кол-во технологических операций до 5 - - 1 1 1 1
3.2. Ф6 II степень развитости ИФ - - 3 3 3 3
4.1. Ф7 I степень развитости УФ - - 1 1 1 1
5.1. Ф8 автоматизированный ручной режим - - 1 1 1 1
6.2. Ф9 количество измеряемых переменных св. 20 до 50 ( 49) - - 2 2 2 2
7.2. Ф10 количество управляющих переменных, св. 5 до 10 (7) - - 2 2 2 2
Итого баллов - - 11 11 11 11
Базовая цена по таблице 5, тыс. рублей - - 20,13 48,18 54,12 66,00

Расчет стоимости разработки:
К 1 = 0,3 - повторно применяемые решения
Кст . = 0,8 – одностадийная разработка п.2.3.5.
К12 = 0,8 – реконструкция
К13 = 1,2 - действующий объект
Согласно этому документу общая цена разработки проектной документации на АСУ ТП (С) определяется по формуле:
С= Цпд*K
где K- произведение применяемых коэффициентов.

С = (20130+48180+54120+66000 ) х 0,3 х0,8 х 0,8 х 1,2 = 43414,27 (руб.)

С учетом К = 5,95 на инфляцию С = 258314,91 (руб.)

НДС 18% = 46496,68 руб.
Итого с НДС = 304811,59 руб.
Вычислим прибыль от проектирования АСУ ТП, она равна разности стоимости и суммарных затрат:
258314,91-209533 = 48718 = 20%



10 Безопасность и экологичность производства
10.1 Опасные и вредные факторы при работе на ПЭВМ
Дипломное проектирование я выполняю в ООО "НПП “Системотехника-НН”. Комната находится на пятом этаже пятиэтажного здания. План комнаты отделения по выполнению работ автоматизации объектов ОАО «Татнефть» представлен ниже на рисунке 10.1. Помещение имеет размеры 6000х8000х3000 мм.

 

Рисунок 10.1. Комната.

1,2 – Двери;
3 – Лазерный принтер;
4-9 – Рабочие места, оборудованные компьютерами с жидкокристаллическими дисплеями;
10 – Струйный плоттер;
11-14 – Окна.
В помещении имеется оборудование: 6 компьютеров (мониторы с жидкокристаллическими дисплеями), один лазерный принтер, один струйный плоттер. В помещении работают 6 человек.
Характеристика проектируемого оборудования:
• Назначение – Автоматизированная система управления технологическими процессами ДНС-24 НГДУ «Джалильнефть» ОАО «Татнефть» предназначена для непрерывного автоматического контроля и управления в реальном масштабе времени технологическими процессами по подготовке и перекачке нефти ДНС-24 НГДУ “Джалильнефть” ОАО «Татнефть».
• Рабочие условия эксплуатации системы автоматики “Карат ДНС-М”
для блока реле:
температура окружающей среды, °С от -40 до +50
атмосферное давление, кПа от 84 до 106,7
относительная влажность воздуха при 35°С
без конденсации влаги, % от 30 до 95
для шкафа автоматики:
температура окружающей среды, °С от 10 до 40
относительная влажность воздуха, % от 30 до 80%
Степень защиты шкафа автоматики от проникновения воды и пыли, посторонних твердых частиц IP40, блока реле IP65 по ГОСТ 14254.
• Габаритные размеры:
Шкаф автоматики – 800х600х2220
Блока реле – 400х600x800
• Напряжение питаний:
Шкаф автоматики запитан от двух фидеров ~220В и от одной аккумуляторной батареи емкостью 7,2 Ah, питание системы осуществляется по основному фидеру в случае присутствия напряжения на нём, по резервному (в случае отсутствия питания на основном и присутствия на резервном) и от аккумуляторной батареи (в случае отсутствия питания ~220В). В последнем случае остаются незапитанными приборы Гамма-8м, Импульс-4 (напряжение их питания ~220В). Переключение питания происходит автоматически при пропадании или появлении соответствующих фидеров. Это обеспечивается наличием контактора для переключения основной/резервный фидер, а также специальной функцией переключения на работу от батареи источника TRACO-TIS 300-124 UDS.
Блок реле (питание контакторов блока реле) запитан от шкафа автоматики =24В.
• Исполнение шкафа автоматики и блока реле стационарное (шкаф автоматики – напольное исполнение, блок реле - настенное) в связи с необходимостью подвода кабелей.
В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74* «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» на рабочем месте проектировщика можно выделить следующие опасные и вредные производственные факторы:
1. Физические опасные и вредные производственные факторы:
• повышенный уровень ультрафиолетовой радиации; ультрафиолетовое излучение исходит от монитора в диапазоне 200- 400 нм;
• повышенный уровень статического электричества; статический электрический заряд на экране монитора, также статический заряд на корпусе ПЭВМ при отсутствии защитного корпуса;
• повышенный уровень электромагнитных излучений; электромагнитное поле монитора в диапазоне частот 20 Гц- 1000 МГц, системный блок ПЭВМ также дает электромагнитное излучение в диапазоне частот 50 Гц..5000 МГц;
• отсутствие или недостаток естественного света;
• повышенная напряженность электрического поля;
• повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;
• повышенный уровень шума на рабочем месте;
2. Химически и биологически опасные и вредные производственные факторы не выявлены.
3. Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы (нервно-психические перегрузки):
• умственное перенапряжение;
• перенапряжение анализаторов;
• статические перегрузки;
• монотонность труда.
В результате влияния этих факторов снижается работоспособность человека, происходит умственное утомление, зрительное перенапряжение. Длительное нахождение в зоне воздействия неблагоприятных производственных факторов может привести к возникновению профессиональных заболеваний.

10.2 Микроклимат
Микроклимат производственных помещений - это климат внутренней среды помещений, определяемый согласно СанПиН 2.2.4.548-96 «Санитарно-гигиенические требования к микроклимату производственных помещений». Оптимальный микроклимат в помещении способствует высокой производительности труда.
Микроклимат характеризуется следующими параметрами:
• температура воздуха;
• скорость движения воздуха;
• влажность воздуха;
• температурой поверхностей;
• интенсивностью теплового излучения;
Нормирование микроклимата в рабочей зоне производится в зависимости от периода года, категории работ, по энергозатратам, избытка явного тепла. Установлено два периода года: теплый и холодный.
Работа оператора ПЭВМ в соответствии с приложением 1 СанПиН 2.2.4.548-96 работа проектировщика относится к легкой физической работе с энергозатратами организма не более 139 ккал/час (Вт). Эта работа относится к категории Iа – работа, производимая сидя и сопровождающаяся незначительными физическими напряжениями.
Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением. Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.
Оптимальные и допустимые параметры микроклимата на рабочем месте проектировщика представлены в таблице 10.1.

Таблица 10.1. Оптимальные и допустимые параметры микроклимата на рабочем месте проектировщика.
Период года Температура воздуха, `C Относительная влажность воздуха, % Скорость движения воздуха, м/с
Относительная Допустимая Относительная Допустимая Относительная Допустимая
Холодный Iа
22-24 20-21,9 60-40 15-75 0,1 0,1
Теплый Iа
23-25
21-22,9 60-40
15-75 0,1
0,1-0,2

СНиП 41-01-2003 «Требования к отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха» требует обеспечить нормальные условия работы и поддержание оптимальных норм микроклимата системой централизованного водяного отопления и естественной вентиляцией воздуха.
В помещении, где разрабатывалась АСУ ТП, используется система водяного отопления однотрубная. В соответствии с приложением Б СНиП 41-01-2003 система отопления должна быть следующая (таблица 10.2).

Таблица 10.2. Система отопления.
Б.1. Жилые, общественные и административно - бытовые (кроме указанных в Б. 2- Б. 10) Водяная с радиаторами, панелями и конвекторами при температуре тепло носителя для двухтрубных систем - не более 95 °С; для однотрубных - не более 105 °С. Водяная с нагревательными элементами, встроенными в наружные стены перекрытия и полы. Воздушная. Электрическая или газовая с температурой на теплоотдающей поверхности не более 95 °С

10.3 Производственное освещение
Правильно спроектированное освещение при работе с вычислительной техникой является решающим фактором, обеспечивающим высокий уровень работоспособности оператора.
В светлое время суток в комнате используется естественное, а в темное время - искусственное освещение. Естественное освещение – боковое.
В соответствии с СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования» разряд зрительной работы IVг – средней точности (Наименьший размер объекта различения Св. 0,5 до 1,0 мм, контраст объекта средний, фон светлый, нормируемая освещенность – 300 лк (зрительная работа выполняется более половины рабочего дня), нормируемая величина показателя ослеплённости - 40, коэффициент пульсации – 20%.)
Нормированные значения КЕО, еN определяется по формуле:
еN = еH mN
По СНиП 23-05-95 еH =1,5 для данного разряда зрительной работы и типа естественного освещения.
Номер группы административного района г. Нижнего Новгорода по ресурсам светового климата (согласно приложению Д) – 1.
m1=0,9.
еN=1,5*0,9=1,35
В соответствии с приложением Е, рекомендуемые источники искусственного освещения: ЛБ, (ЛХБ), МГЛ, НЛВД + МГЛ.
Применяются светильники с зеркальными параболическими решетками, люминесцентные лампы типа ЛБ.
Предусмотрено аварийное освещение с использованием ламп накаливания.

10.4 Шум на рабочем месте
Шум – это упругие звуковые волны. В помещениях с низким уровнем общего шума, таких как комната где работает проектировщик, источниками шумовых помех могут стать:
• шум вентилятора центрального процессора ПЭВМ;
• шум вентилятора блока питания ПЭВМ;
• шум от трансформатора системного блока;
• периферийное оборудование для ПЭВМ;
• вентиляционные установки;
• кондиционеры;
По характеру спектра шум подразделяется на широкополосный с непрерывным спектром; тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона. По временным характеристикам шум подразделяется на постоянный и непостоянный (колеблющийся во времени, прерывистый, импульсный). Постоянным считается шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБА; непостоянным – более чем на 5 дБА.
По характеру спектра шум на рабочем месте, создаваемый вентилятором процессорного блока, блоком питания и принтером - механический, шум от трансформатора процессорного блока – электромагнитный. По спектральному составу – широкополосный, по временным характеристикам – непостоянный.
Длительное воздействие этих шумов отрицательно сказываются на эмоциональном состоянии персонала.
При длительном воздействии шума на организм человека происходят нежелательные явления:
• снижается острота слуха, зрения;
• понижается внимание, снижается продуктивность умственного труда.
Степень воздействия шума на человека зависит от его интенсивности и частоты. Для обеспечения нормальных шумовых характеристик необходимо, чтобы уровень звукового давления в каждой полосе частот удовлетворял нормам уровней звукового давления и уровней звука на рабочем месте программиста согласно ГОСТ 12.1.003 - 83 "Шум. Общие требования безопасности" приведены в таблице 10.3.
Допустимый эквивалентный уровень звука составляет 50 дБА.

Таблица 10.3. Допустимые нормы уровней звукового давления и уровней звука на рабочем месте проектировщика.
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц. Эквивалентные уровни звука в дБА
31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Уровни звукового давления, дБ.
86 71 61 54 49 45 42 40 38 50

Категория вибрации по санитарным нормам и критерий оценки 3, тип «в» (вибрация на рабочих местах работников умственного труда и персонала, не занимающегося физическим трудом), вибрация общая в соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. «Вибрационная безопасность. Общие требования».
Источники вибрации – городской транспорт.
В таблице 10.4 указаны предельно допустимые величины нормируемых параметров вибрации рабочих мест.

 

Таблица 10.4. Предельно допустимые величины нормируемых параметров вибрации рабочих мест при длительности вибрационного воздействия 480 мин.
Среднегеометрические частоты полос, ГЦ 2,0 4,0 8,0 16,0 31,5 63
Предельно допустимые значения виброскорости, дБ 91 82 75 75 75 75

В качестве мер по снижению шума можно предложить следующее (согласно ГОСТ 12.1.029-80 ССБТ. «Средства и методы защиты от шума. Классификация».):
• облицовка потолка и стен звукопоглощающим материалом;
• экранирование рабочего места (постановкой перегородок, диафрагм);
• использование для охлаждения центрального процессора и блока питания вентиляторы с низким уровнем шума;
• установка системного блока в деревянный кожух письменного стола;
• регулярная очистка системного блока от пыли;
• рациональная планировка помещения;
• регулярная влажная уборка комнаты проектировщиков.

10.5 Защита от электромагнитных излучений
На рабочем месте проектировщика создаются электромагнитные поля (ЭМП). Источниками ЭМП являются:
• электронно-лучевая трубка дисплея;
• ВЧ трансформатор;
• микропроцессор;
ЭМП радиочастот следует оценивать в диапазоне частот 5 Гц – 400 кГц.
Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах приведены в таблице 10.6 (согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы»):

Таблица 10.6. Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах.
Наименование параметров ВДУ
Напряженность электрического поля В диапазоне частот 5 Гц – 2 кГЦ 25 В/м
В диапазоне частот 2 кГц – 400 кГц 2,5 В/м
Плотность магнитного потока В диапазоне частот 5 Гц – 2 кГц 250 нТл
В диапазоне частот 2 кГц – 400 кГц 25 нТл
Напряженность электростатического поля 15 кВ/м

Частота обновления изображения должна быть не менее 60 Гц для дисплеев на плоских дискретных экранах (жидкокристаллических, плазменных и т.п.).
В качестве меры защиты от электромагнитных и электрических полей допускается использование отражающих или поглощающих экранов, которые изготавливаются из специальных материалов, обеспечивающих поглощение ЭПМ определенной частоты(длины волны).
Тип дисплея – SyncMaster 710v. ТСО – 99.

10.6 Организация рабочего места
10.6.1 Рабочее место оператора
Рабочая поза оператора выбрана стоя, т.к. пользуется оператор системой примерно 1 раз в сутки в течение 10 – 15 минут, что является лёгкой работой, нет необходимости перемещаться выполняя технологические операции.
Конструкция шкафа автоматики обеспечивает выполнения необходимых в штатном режиме действий оператора в пределах зоны досягаемости моторного поля (в соответствии с ГОСТ 12.2.033-78 «Рабочее место при выполнении работ стоя»).
Органом управления является встроенная ПМУ, расположенный на высоте 1400 мм и имеющая размер 180*140 мм (~10’). Высота расположения выбрана таким образом, чтобы уменьшить угол, под которым оператор смотрит на ПМУ в связи с особенностями данного прибора, что соответствует средней высоте расположения средств отображения информации при работе стоя (1365 для женщин и мужчин).
Органы управления (сенсорные кнопки) составлены в таком расположении и в таких размеров, чтобы у оператора не возникало проблем с нажатием.

10.6.2 Рабочее место проектировщика
Моё рабочее место во время проектирования этого проекта отвечало требованиям СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы», а именно:
• Расстояние между рабочими с мониторами более 2-х метров, без перегородок;
• Монитор находится на расстоянии 600 мм от глаз;
• Рабочий стул подъемно-поворотный с полумягкой поверхностью;
• Высота рабочей поверхности стола составляет 740 мм;
• Размер рабочей поверхности стола составляет 1000х1500 мм, необходимое пространство для ног
• Клавиатура располагается на основной поверхности стола на расстоянии 300 мм от края.
Согласно ГОСТ 12.2.032-78 «Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования» при лёгкой категории работ рабочее место может организоваться сидя. Конструкция рабочего стола обеспечивает выполнение трудовых операций в пределах зоны досягаемости моторного поля. Расположение органов управления оптимально как в горизонтальной, так и в вертикальной влоскостях.

10.6.3 Безопасность технологического процесса
Инструкция по охране труда для пользователей при работах на персональных ЭВМ (ПЭВМ) предусматривает следующие требования.
Требования безопасности перед началом работы:
• привести в порядок одежду;
• осмотреть рабочее место, убрать все мешающие работе предметы;
• протереть рабочую поверхность клавиатуры, очистить экран;
• визуально проверить правильность подключения ПЭВМ к электросети.
Требования безопасности во время работы:
• убедиться в работоспособности ПЭВМ после выключения питающего напряжения электросети;
• запрещается работать на оборудовании со снятыми кожухами и крышками;
• запрещается трогать кабели и провода, соединяющие блоки ПЭВМ, перемещать устройства, находящиеся под напряжением;
• не оставлять без присмотра включенные ПЭВМ и отдельные устройства;
• запрещается производить самостоятельно любые виды ремонта и устранение неисправностей;
• не устанавливать неизвестные системы паролирования и самостоятельно проводить переформатирование диска;
• во время регламентированных перерывов с целью снижения нервно-эмоционального напряжения, утомления зрительного анализатора, устранения влияния гиподинамии и гипокинеза, целесообразно выполнять комплексы упражнений.
Требования безопасности по окончании работы:
• отключить ПЭВМ от сети:
• привести в порядок рабочее место:
• при сменной работе передать рабочее место в рабочем состоянии по смене, сделать запись в журнале учета работ и передачи смены. Если дальнейшей работы не будет, сдать рабочее место старшему по смене или ответственному за помещение.

10.6.4 Электробезопасность
Помещение, где производилось ДП, согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ. Шестое издание) п.1.1.13, относится к классу помещений с повышенной опасностью (в связи с отсутствием коробов батарей).
ПЭВМ, принтеры, светильники включены в трехфазную цепь с глухо заземленной нейтралью переменного тока с частотой 50 Гц и напряжением 220/380 В. Сечение и маркировка проводов питания – из комплекта приборов. По способу защиты человека от поражения электрическим током изделие относится к классу I, т.к. изделия имеют двойную или усиленную изоляцию и имеют элементы заземления (ГОСТ 12.2.007-75 «Изделия электротехнические. Общие требования безопасности»).
Основной причиной поражения электрическим током является:
• нарушение изоляции проводов
• пробой на металлические части электрооборудования.
В соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ «Электробезопасность. Общие требования» электробезопасность должна обеспечиваться:
• конструкцией электроустановок;
• техническими способами и средствами защиты;
• организационно-техническими мероприятиями.
Для обеспечения защиты от случайного прикосновения к токо¬ведущим частям необходимо применять следующие способы и средства:
• защитные оболочки (пластиковые корпуса);
• защитные ограждения (стационарные);
• безопасное расположение токоведущих частей;
• изоляция токоведущих частей (металлические части должны быть изолированы от деталей, находящихся под опасным напряжением, с помощью двойной изоляции);
• защитное отключение;
Для обеспечения защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции, применяют следующие способы:
• защитное зануление - преднамеренное электрическое соединение нетоковедущих частей, которые могут случайно оказаться под напряжением, с многократно заземленным нулевым защитным проводником. Оно применяется в сетях с глухо зануленной нейтралью с U < 1000 В. Быстрое отключение поврежденной фазы от сети производит автомат защиты;
• защитное отключение – автоматическое отключение всех фаз участка сети, обеспечивающее безопасные для человека сочетания тока и времени его прохождения при замыканиях на корпус или снижении уровня изоляции ниже определенного значения;
• защитное заземление – заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности

10.6.5 Пожарная безопасность
Пожарная безопасность объекта должна обеспечиваться системами предотвращения пожара и противопожарной защиты. Источник возгорания может возникнуть или в ПК, или в питающей электросети в результате неисправностей. В помещении находятся горючие материалы: пластмассовые корпуса электрооборудования, бумага, мебель, жалюзи, паркет.
Причинами пожара в комнате проектировщиков могут стать:
• короткое замыкание;
• нарушение правил пожарной безопасности;
• повреждение изоляции;
• нарушение правил подключения устройств в электрической сети.
Категория помещения согласно НПБ 105-03 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности» для помещения проектировщиков относится к категории «В2-В3», определена отделом ГПИ по Советскому району г. Н. Новгорода. В помещении находятся горючие материалы: пластмассовые корпуса электрооборудования, жалюзи, паркет. Площадь здания 230 м2, строительный объем – 3400 м3, этажность – 4+ мансардный этаж.
Пожары в данном помещении можно отнести к классам:
• А—пожары твердых веществ, в основном органического происхождения, горение которых сопровождается тлением (древе¬сина, текстиль, бумага);
• В—пожары горючих жидкостей или плавящихся твердых веществ;
• Е—пожары, связанные с горением электроустановок.
Согласно ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования» предотвращение пожара должно достигаться предотвращением образования горючей среды и (или) предотвращением образования в горючей среде (или внесения в нее) источников зажигания.
Предотвращение образования горючей среды должно обеспечиваться одним из следующих способов или их комбинаций:
• применением в конструкции быстродействующих средств защитного отключения возможных источников зажигания;
• устройством молниезащиты зданий, сооружений и оборудования;
Противопожарная защита должна достигаться применением одного из следующих способов или их комбинацией:
• применением средств пожаротушения и соответствующих видов пожарной техники. Применяются огнетушители углекислые ОУ-5, находящиеся в рабочих помещениях (указаны на плане эвакуации), пожарный гидрант снаружи здания;
• применением автоматических установок пожарной сигнализации и пожаротушения, в нашем случае применяется пожарная сигнализация, которая включается при повышении задымленности и температуре;
• устройствами, обеспечивающими ограничение распространения пожара. В нашем случае используются несущие стены на пути эвакуации по лестнице, все двери оборудованы доводчиками;
• разработкой плана (схемы) эвакуации людей в случае пожара и организации с помощью технических средств, включая автоматические, своевременного оповещения и эвакуации людей;
В здании имеются эвакуационные выходы на каждом этаже (запасной путь эвакуации показан пунктиром на плане эвакуации рисунке 10.2).


Рисунок 10.2. План эвакуации.
В соответствии с НПБ 104-03"Проектирование систем оповещения людей о пожаре в зданиях и сооружениях» устанавливают требования пожарной безопасности к системам оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) людей при пожарах в зданиях и сооружениях.
Оповещение и управление эвакуацией людей при пожаре осуществляться одним из следующих способов:
• подачей звуковых и (или) световых сигналов во все помещения здания с постоянным или временным пребыванием людей;
• размещением эвакуационных знаков безопасности на путях эвакуации;
• включением эвакуационного освещения;
• связью пожарного поста-диспетчерской с зонами пожарного оповещения
Cогласно таблице 10.7 выберем тип СОУЭ и по таблице 10.8 – характеристики СОУЭ.

Таблица 10.7. Тип СОУЭ для зданий.
Группа зданий, комплексов и сооружений (наименование нормативного показателя) Значение нормативного показателя Наибольшее число этажей Тип СОУЭ
2

Учреждения, проектно-конструкторские организации, НИИ, информационные центры и другие административные здания До 6 *

Таблица 10.8. Характеристики СОУЭ.
Характеристика СОУЭ Наличие указанных характеристик у различных типов СОУЭ
2
1. Способы оповещения:
Звуковой (сирена, тонированный сигнал и др.) +
Световой:
б) статические оповещатели "Выход" +

Организационно-технические мероприятия включают:
• организацию пожарной охраны;
• организацию обучения работающих правилам пожарной безопасности на производстве (первычный и повторный инструктаж);
• Назначение ответственных за противопожарное состояние помещений;
• разработку мероприятий по действиям администрации, рабочих, служащих и населения на случай возникновения пожара и организацию эвакуации людей.

10.6.6 Расчет защитного заземления:
Допустимые значения сопротивления заземляющих устройств согласно “Правил устройства электроустановок” следующие:
- Для установок до 1000 В
- если суммарная мощность источников тока, питающих сеть более 100 кВт.
Примем тип заземлителя из стальных вертикальных труб d=30мм и l=10м. Глубину заложения заземлителя примем H0=0,5 м. H= H0+0,5*l=5,5 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим величину удельного сопротивления грунта . Тип грунта глина, =30 Ом*м.
Определим общее сопротивления одиночного заземлителя:

Rоб =30*(ln(2*10/0,03)+0,5*ln((4*5,5+10)/(4*5,5-10)))/(2*3,14*10)=
= 0,48*( ln(666,7)+0,5*ln (2,67)) = 0,48*(6,50+0,49) = 3,36 (Ом)

Rоб< Rз, значит достаточно применить один заземлитель.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Заключение
Результатом данной дипломной работы является проектная и эксплуатационная документация для создания и внедрения автоматизированной системы управления технологическими процессами дожимной насосной станции, удовлетворяющая всем требованиям заказчика. Применены решения наиболее подходящие с экономической точки зрения, а также зарекомендовавшие себя в подобных системах. Система является универсальной, что обуславливается модульной структурой и унифицированными интерфейсами.
В настоящее время данная АСУТП прошла все испытания и находится в промышленной эксплуатации. За время эксплуатации система не вызвала сбоев в работе или иных негативных моментов.


Список литературы
1. Правила устройства электроустановок. Шестое издание – М., Главгосэнергонадзор России, 1998;
2. РД “Основные положения по автоматизации и телемеханизации нефтегазодобывающего производства ОАО “Татнефть”;
3. Хоровиц П., Хилл У.. Искусство схемотехники. Т.т. 1-2. - М., Мир, 1998;
4. Петленко Б.И. и др. Электротехника и электроника. – М., Академия, 2007.
5. Мухамедзянов А.Х. Технологические измерения и приборы в нефтеперерабатывающей, газовой и нефтехимической промышленности. -Уфа, 1979
6. Кривошеев В.П. Автоматизация технологических процессов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. -Уфа: Изд. Уфимск. нефт. ин-та, 1988.
7. Беляков В.Л. Автоматизация промысловой подготовки нефти и воды. -М.: Недра, 1988.
8. Рей У. Методы управления технологическими процессами: Пер. с англ. -М.: Мир, 1983.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Приложение А
Технические условия на проектирование по разделу АСУ ТП по объекту: «ДНС-24 ЦДНГ-3»
Проектом предусмотреть:
1. По канализационной емкости с погружным насосом:
1.1 Измерение общего уровня (уровнемер ДУУ2- 04-0-Х-0,15- ОМ1,5**, Контроллер Гамма-8М);
1.2 Измерение давления на выкиде погружного насоса канализационной емкости (датчик давления Метран-55);
1.3 Контроль состояния погружного насоса канализационной емкости.
2. По конденсатосборнику:
2.1 Измерение общего уровня (уровнемер ДУУ2- 04-0-Х-0,15- ОМ1,5**, Контроллер Гамма-8М);
2.2 Контроль аварийного уровня (Датчик положения уровня ДПУ-5-0,6-4,0-ОМ1,5, преобразователь вторичный ПВС4);
2.3 Измерение давления в конденсатосборнике (датчик давления Метран-55).
3. По буферным емкостям БЕ:
3.1 Измерение общего уровня (уровнемер ДУУ2- 04-0-Х-0,15- ОМ1,5**, Контроллер Гамма-8М);
3.2 Автоматическая откачка жидкости с БЕ насосами перекачки эмульсии (по уровню в БЕ);
3.3 Контроль аварийного уровня (Датчик положения уровня ДПУ-5-0,6-4,0-ОМ1,5, преобразователь вторичный ПВС4);
3.4 Измерение давления в буферной емкости (датчик давления Метран-55).
4. По насосам перекачки эмульсии:
4.1 Контроль температуры подшипников насосных агрегатов (датчик температуры Метран-253);
4.2 Контроль давления на приеме и выкиде насосного агрегата (датчик давления Метран-55);
4.3 Управление насосными агрегатами в ручном, дистанционном и автоматическом режимах;
4.4 Автоматическую защиту насосных агрегатов по предельным значениям давлений на приеме и выкиде, и по температуре подшипников.
5. По узлу учета:
5.1 Измерение расхода эмульсии по основной и резервной линиям (счетчик НОРД).
6. По верхнему уровню АСУ ТП:
6.1 Сбор и обработку сигналов с нижнего уровня и выдачу управляющих сигналов на нижний уровень;
6.2 Помещение в бригадном центре для установки системы автоматики, стативов уровнемеров и вторичной аппаратуры.
Приложение Б
Перечень входных, выходных и передаваемых по радиканалу
1 Перечень входных сигналов
Все входные сигналы поступают в систему в автоматическом режиме и обрабатываются контроллером блока автоматики в соответствии с алгоритмом функционирования.
Система позволяет вводить и обрабатывать четыре типа сигналов:
• Стандартные аналоговые токовые сигналы 4…20 мА;
• Стандартные сигналы, поступающие от термопреобразователей сопротивления;
• Цифровые аналоговые сигналы по интерфейсу RS-485;
• Дискретные входные сигналы состояния оборудования от датчиков типа «сухой контакт» (в этом случае, если питание на датчик подается от системы);
Стандартные аналоговые токовые сигналы и сигналы термопреобразователей сопротивления поступают в систему от датчиков технологических параметров, установленных на объекте управления.
Дискретные входные сигналы состояния оборудования поступают в систему от пускателей и концевых выключателей технологического оборудования (насосов и задвижек). Питание сухих контактов постоянным напряжением 24В осуществляется от системы.
Код сигналов в таблице приведен в соответствие с ГОСТ 21.404-85
В колонке “Взрывозащита” указан вид взрывозащиты измерительного канала:
• i - искробезопасная электрическая цепь;
• d - взрывонепроницаемая оболочка.
Взрывозащита обеспечивается или средствами применяемого датчика или средствами блока автоматики.
Если в колонке «Примечание» сделана запись «Диагностика», данный сигнал является внутренним для системы и служит для определения исправности технических средств самой системы.

 

 

 

 

 

 

 


Таблица Б.1. Перечень входных сигналов.
ТОУ Наименование параметра Технологич. позиция AI DI Взрывоза
щита Класс
Точности Сигнализация Ед.
Измере¬ния Диапазон измерения параметра Примечание
Функция Номер L H
Н-1 Температура подшипника 1 насоса Н-1 ТЕ 11 1 d 1% - 70 °С -50...+150
Н-1 Температура подшипника 2 насоса Н-1 ТЕ 12 1 d 1% - 70 °С -50...+150
Н-2 Температура подшипника 1 насоса Н-2 ТЕ 13 1 d 1% - 70 °С -50...+150
Н-2 Температура подшипника 2 насоса Н-2 ТЕ 14 1 d 1% - 70 °С -50...+150
Н-1,Н-2 Давление на приеме насосов Н-1, Н-2 РТ 10 1 d 1% кПа 0…600
Н-1 Давление на выкиде насоса Н-1 РТ 15 1 d 1% МПа 0...4
Н-2 Давление на выкиде насоса Н-2 РТ 16 1 d 1% МПа 0...4
УУ Давление нефти на ЯТП РТ 17 1 d 1% МПа 0...4
Н-Ек Давление на выкиде насоса откачки РТ 9 1 d 1% кПа 0…600
БЕ-1 Давление в буллите V=200м3 РТ 7 1 d 1% кПа 0…600
БЕ-2 Давление в буллите V=100м3 РТ 8 1 d 1% кПа 0…600
БЕ-1 Уровень взлива в буллите V=200м3 LT 1-1 1 i 30мм мм 0...3400
БЕ-2 Уровень взлива в буллите V=100м3 LT 1-2 1 i 30мм мм 0...2500
КСБ Уровень взлива в конденсатосборнике V=100м3 LT 2-1 1 i 30мм мм 0...3000
Ек Уровень взлива в канализационной емкости Ек LT 2-2 1 i 30мм мм 0...3400
УУ Текущий расход эмульсии по основной линии на ЯТП FT 6-1 1 d
УУ Суммарный накопительный расход эмульсии по основной линии на ЯТП за текущие 2 часа FQS 6-1
УУ Суммарный накопительный расход эмульсии по основной линии на ЯТП за прошедшие 2 часа FQS 6-1
УУ Суммарный накопительный расход эмульсии по основной линии на ЯТП за текущие сутки FQS 6-1


Продолжение таблицы Б.1.
ТОУ Наименование параметра Технологич. позиция AI DI Взрывоза
щита Класс
Точности Сигнализация Ед.
Измере¬ния Диапазон измерения параметра Примечание
Функция Номер L H
УУ Суммарный накопительный расход эмульсии по основной линии на ЯТП за прошедшие сутки FQS 6-1
УУ Текущий расход эмульсии по резервной линии на ЯТП FT 6-2 1 d
УУ Суммарный накопительный расход эмульсии по резервной линии на ЯТП за текущие 2 часа FQS 6-2
УУ Суммарный накопительный расход эмульсии по резервной линии на ЯТП за прошедшие 2 часа FQS 6-2
УУ Суммарный накопительный расход эмульсии по резервной линии на ЯТП за текущие сутки FQS 6-2
УУ Суммарный накопительный расход эмульсии по резервной линии на ЯТП за прошедшие сутки FQS 6-2
КСБ Аварийный уровень взлива в конденсатосборнике с V=100м3 LSA 5 1 i 30мм м 0,5м от верха
БЕ-1 Аварийный уровень взлива в буллите с V=200м3 LSA 3 1 i 30мм м 0,5м от верха
БЕ-2 Аварийный уровень взлива в буллите с V=100м3 LSA 4 1 i 30мм м 0,5м от верха
Н-1 Насос Н-1 включен NS KM-1 1
Н-2 Насос Н-2 включен NS KM-2 1
Н-Ек Насос Н-Ек включен NS KM-3 1
Н-1 Режим работы насоса Н-1 «основной» 1
Н-1 Режим работы насоса Н-1 «резервный» 1
Н-1 Режим работы насоса Н-1 «по месту» 1
Н-2 Режим работы насоса Н-2 «основной» 1
Н-2 Режим работы насоса Н-2 «резервный» 1

Продолжение таблицы Б.1.
ТОУ Наименование параметра Технологич. позиция AI DI Взрывоза
щита Класс
Точности Сигнализация Ед.
Измере¬ния Диапазон измерения параметра Примечание
Функция Номер L H
Н-2 Режим работы насоса Н-2 «по месту» 1
Выбор рабочей емкости БЕ-1 1
Выбор рабочей емкости БЕ-2 1
Срабатывание реле в блоке реле насосов Н1,Н2 1
Срабатывание контакторов в блоке реле насосов Н-1, Н-2 1
Battery OK 1
Наличие напряжения 220В на основном/резервном подводящем фидере 1
Наличие питания 220В 1
Исправность предохранителя клеммной колодки 1ХТ8 1 Диагностика
Исправность предохранителя клеммной колодки 1ХТ9 1 Диагностика
Исправность предохранителя клеммной колодки 1ХТ10 1 Диагностика
Исправность предохранителя клеммной колодки 1ХТ11 1 Диагностика

 

 

 

 

 

 

 


2 Перечень выходных сигналов
Все выходные сигналы формируются системой в соответствии с алгоритмом функционирования и являются управляющими для объекта управления.
Система формирует два типа выходных сигналов:
• Дискретные выходные сигналы управления оборудованием.
Дискретные выходные сигналы унифицированы в сигналы постоянного тока =24В. Эти сигналы управляют промежуточными реле из состава системы, которые коммутируют внешние цепи ~ 220В пусковой аппаратуры технологического оборудования.
Код сигналов в таблице приведен в соответствии с ГОСТ 21.404-85
В колонке “Ех” (вид взрывозащиты оборудования) указан вид взрывозащиты применяемых приборов:
d - взрывнепроницаемая оболочка.
Таблица Б.2. Перечень выходных сигналов.
ТОУ Наименование параметра Технологич. позиция AO DO Взрыво-защита Класс
точности Сигнализация Ед.
измерения Диапазон измерения параметра Примечание
Функция Номер H L
Н-1 Насос Н-1 включить NS КМ-1 1
Н-1 Насос Н-1 выключить NS КМ-1 1
Н-2 Насос Н-2 включить NS КМ-2 1
Н-2 Насос Н-2 выключить NS КМ-2 1



3 Перечень сигналов, передаваемых по радиоканалу
Таблица Б.3. Перечень сигналов, передаваемых по радиоканалу.
№ п/п ТОУ Наименование параметра Технологич.
позиция AI AO DI DO Ед.
изм Диап. изменения
параметра Примечание
Дискретные сигналы
1 Н-1 Состояние насоса Н-1 (работает/не работает) 1 Устанавливается при работающем насосе
2 Н-2 Состояние насоса Н-2 (работает/не работает) 1 Устанавливается при работающем насосе
3 Н-3 Состояние насоса Н-3
(работает/не работает) 1 Устанавливается при работающем насосе
4 Н-Ек Состояние насоса откачки емкости Ек (работает/не работает) 1 Устанавливается при работающем насосе
5 Н-1 Авария насоса Н-1 1 Устанавливается при превышении уставок защиты насоса (температура подшипников, макс. и мин. давление на входе и выходе, работающего или остановленного системой ПАЗ насоса
6 Н-2 Авария насоса Н-2 1 То же что и в п.5
7 Н-3 Авария насоса Н-3 1 То же что и в п.5
8 Н-1 Аварийная температура подшипников насоса Н-1 1 Устанавливается при превышении уставок защиты насоса по температуре
9 Н-2 Аварийная температура подшипников насоса Н-2 1 То же что и в п.8
10 Н-3 Аварийная температура подшипников насоса Н-3 1 То же что и в п.8
11 Н-1 Аварийное давление на приеме насосов Н-1, Н-2, Н-3 1 Устанавливается при превышении уставок защиты насосов по давлению
12 Н-1 Аварийное давление на выкиде насоса Н-1 1 То же что и в п.11
13 Н-2 Аварийное давление на выкиде насоса Н-2 1 То же что и в п.11
14 Н-3 Аварийное давление на выкиде насоса Н-3 1 То же что и в п.11

Продолжение таблицы Б.3.
№ п/п ТОУ Наименование параметра Технологич.
позиция AI AO DI DO Ед.
изм Диап. изменения
параметра Примечание
15 Н-1 Насос Н-1 в местном режиме 1 Устанавливается при положении переключателя режима работы насоса «Местный»
16 Н-2 Насос Н-2 в местном режиме 1 То же что и в п.15
17 Н-3 Насос Н-3 в местном режиме 1 То же что и в п.15
18 БЕ-1 Аварийный уровень взлива в буллите БЕ-1 1 Устанавливается при наличии дискретного сигнала «аварийный уровень взлива…» либо при превышении аварийных уставок по аналоговым параметрам
19 БЕ-2 Аварийный уровень взлива в буллите БЕ-2 1 То же что и в п.18
20 КСБ Аварийный уровень взлива в конденсатосборнике КСБ 1 То же что и в п.18
21 Авария КТС системы 1 Устанавливается в случае выхода из строя предохранителей в шкафу автоматики, выходе за установленные пределы токового сигнала, остутствии сигнала «Срабатывания реле в блоке реле» и т.п.
22 Авария питания 1 Устанавливается при возникновении ТС «Основной/резервный фидер», «Наличие ~220В» либо при аварии батареи
Аналоговые сигналы
23 Н-1 Давление на приеме насосов Н-1…Н-3 1 кПа 0…600 Текущее давление на приеме насосов Н-1…Н-3
24 Н-1 Давление на выкиде насоса Н-1 1 МПа 0…4 Текущее давление на выкиде насоса Н-1
25 Н-2 Давление на выкиде насоса Н-2 1 МПа 0…4 Текущее давление на выкиде насоса Н-2

Продолжение таблицы Б.3.
№ п/п ТОУ Наименование параметра Технологич.
позиция AI AO DI DO Ед.
изм Диап. изменения
параметра Примечание
26 Н-3 Давление на выкиде насоса Н-3 1 МПа 0…4 Текущее давление на выкиде насоса Н-3
27 БЕ-1 Давление в буллите БЕ-1 1 кПа 0…600 Текущее давление в буллите БЕ-1
28 БЕ-2 Давление в буллите БЕ-2 1 кПа 0…600 Текущее давление в буллите БЕ-2
29 УУ Давление нефти на ЯТП 1 МПа 0…4 Текущее давление эмульсии после узла учета, поступающей на ЯТП
30 БЕ-1 Уровень взлива в буллите БЕ-1 1 мм 0...3400 Текущий уровень взлива в буллите БЕ-1
31 БЕ-2 Уровень взлива в буллите БЕ-2 1 мм 0…2500 Текущий уровень взлива в буллите БЕ-2
32 КСБ Уровень взлива в КСБ 1 мм 0…3000 Уровень взлива в конденсатосборнике КСБ
33 Ек Уровень взлива в Ек 1 мм 0…3400
34 УУ Суммарный накопительный расход эмульсии на ЯТП за текущие 2 часа Суммарный накопительный расход эмульсии, поступившей с ДНС-24 на ЯТП по основной линии за текущие два часа
35 УУ Суммарный накопительный расход эмульсии на ЯТП за прошедшие 2 часа То же, что и в п.34, но за прошедшие два часа
36 УУ Суммарный накопительный расход эмульсии на ЯТП за текущие сутки То же, что и в п.34, но за текущие сутки
37 УУ Суммарный накопительный расход эмульсии на ЯТП за прошедшие сутки То же, что и в п.34, но за прошедшие сутки

 

 

 


Приложение В
Описание контроллера КСА-02
Основная область применения контроллера – автоматизация технологических процессов на объектах различных отраслей промышленности.
Контроллер КСА-02 относится к изделиям государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП).
Контроллер КСА-02 удовлетворяет требованиям ГОСТ 12997 по устойчивости и прочности к воздействиям температуры и влажности - группе исполнения С4, к воздействию синусоидальной вибрации - группе исполнения N2, к воздействию атмосферного давления - группе исполнения P1.
Настоящее руководство содержит технические данные, описание принципа действия составных частей, а также сведения, необходимые для правильной эксплуатации контроллера КСА-02.

1 Описание и работа
1.1 Назначение
Контроллер КСА-02 НБКГ.466543003 ТУ предназначен для измерения и обработки сиг¬налов, поступающих от датчиков и сигнализаторов, установленных на технологическом оборудовании, формирования команд и воздействий на объекты управления, а также для связи с системами вышестоящего уровня. Основная область применения контроллера – автоматизация технологических процессов на объектах различных отраслей промышленности.
Контроллер КСА-02 относится к изделиям государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП) по ГОСТ 12997-84.
Контроллер КСА-02 предназначен для непрерывной работы в следующих условиях эксплуатации
• температура окружающей среды, С от -40 до +50;
• атмосферное давление, кПа от 84 до 106,7;
• относительная влажность, % от 30 до 95;
• воздействие синусоидальной вибрации от 10 Гц до 55 Гц с амплитудой смещения до 0,35мм.
Контроллер КСА-02 предназначен для установки вне взрывоопасных зон помещений.
Конструктивно контроллер КСА-02 выполняется в трех типах каркасов, содержащих монтажную кросс- плату. Степень защиты контроллера КСА-02 от проникновения воды и пыли посторонних твердых частиц IP40 по ГОСТ 14254-96.

1.2 Технические характеристики модулей
Основные технические характеристики контроллера КСА-02 определяются параметрами модулей, входящих в состав контроллера.

1.2.1 Модуль ввода аналоговых сигналов CT 1ACI 08
Модуль ввода аналоговых сигналов CT 1ACI 08 в составе контроллера КСА-02 обеспечивает измерение и обработку аналоговых непрерывных электриче¬ских сигналов.
Характеристики измеряемых аналоговых непрерывных электрических сигналов соответствуют приведенным в таблице В.1.

 


Таблица Б.1
№ Диапазон измеряемого аналогового непрерывного электрического сигнала Предельное значение входного сигнала модуля Входное сопротивление
1 Ток от 0 до 20 мА 25 мА 249 Ом ± 0,1 %
2 Ток от 4 до 20 мА 25 мА 249 Ом ± 0,1 %

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения аналоговых непрерывных электрических сигналов  0,2 %.
Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности измерения аналоговых непрерывных электрических сигналов при изменении температуры окружающей среды от нормальной в диапазоне рабочих температур  0,1 %.
Модуль аналогового ввода CT 1ACI 08 обеспечивает питание подключаемых к его входам датчиков напряжением постоянного тока 24 В.
Количество гальванически развязанных от вторичных цепей электропитания и от корпуса входов 8.
Сопротивление изоляции гальванически развязанных от вторичных цепей электропитания и от корпуса входов не менее:
• 20 МОм при нормальных условиях окружающей среды;
• 5 МОм при верхнем значении температуры окружающей среды плюс 50 0С;
• 2 МОм при влажности окружающей среды 95 % и температуре плюс 35 0С.
Изоляция гальванически развязанных от вторичных цепей электропитания и от корпуса входов выдерживает без пробоя и перекрытия в течение 1 минуты действие испытательного напряжения 1000 В практически синусоидальной формы частотой 50 Гц.
Ток потребления по шине "+5 В" – не более 1,2 А.
Входная цепь модуля CT 1ACI 08 показана на рисунке Б.1.

Рисунок В.1. Входная цепь модуля CT 1ACI 08.

Подключение к модулю CT 1ACI 08 показано на рисунке В.2.

Рисунок В.2. Подключение к модулю CT 1ACI 08.
1.2.2 Модуль ввода аналоговых сигналов CT 1ARI 08
Модуль ввода аналоговых сигналов CT 1ARI 08 в составе контроллера КСА-02 обеспечивает измерение и обработку сигналов с подключенных к его входам термометров сопротивления.
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения темпе¬ратуры по сигналам, поступающим от термометров сопротивления  0,2 %.
Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности измерения темпе-ратуры по сигналам, поступающим от термометров сопротивления при изменении температуры окружающей среды на каждые 10 °С от нормальной в диапазоне рабочих температур  0,02 %.
Количество гальванически развязанных от вторичных цепей электропитания и от корпуса входов 8.
Сопротивление изоляции гальванически развязанных от вторичных цепей электропитания и от корпуса входов не менее:
• 20 МОм при нормальных условиях окружающей среды;
• 5 МОм при верхнем значении температуры окружающей среды плюс 50 0С;
• 2 МОм при влажности окружающей среды 95 % и температуре плюс 35 0С.
Изоляция гальванически развязанных от вторичных цепей электропитания и от корпуса входов выдерживает без пробоя и перекрытия в течение 1 минуты действие испытательного напряжения 1000 В практически синусоидальной формы частотой 50 Гц.
Ток потребления по шине "+5 В" – не более 0,2 А.
Подключение к модулю CT 1ACI 08 показано на рисунке В.3.

Рисунок В.3. Подключение к модулю CT 1ARI 08.

1.2.3 Модуль ввода дискретных сигналов CT 1DDI 30
Модуль ввода дискретных сигналов CT 1DDI 30 в составе контроллера КСА-02 обеспечивает прием, регистрацию и обработку дискретных входных сигналов.
Уровень логической "1" - напряжение постоянного тока от 19,2 до 31,2 В.
Уровень логического "0" - напряжение постоянного тока от 0 до 7,2 В.
Максимальный ток на каждом входе не более 10 мА.
Количество гальванически развязанных от вторичных цепей электропитания и от корпуса входов 30. Входы объединены в две гальванически развязанные между собой группы по 15 входов в группе с общим минусом источника питания.
Сопротивление изоляции гальванически развязанных между группами, от вторичных цепей электропитания и от корпуса входов не менее:
• 20 МОм при нормальных условиях окружающей среды;
• 5 МОм при верхнем значении температуры окружающей среды плюс 50 0С;
• 2 МОм при влажности окружающей среды 95 % и температуре плюс 35 0С.
Изоляция гальванически развязанных между группами, от вторичных цепей электропитания и от корпуса входов выдерживает без пробоя и перекрытия в течение 1 минуты действие испытательного напряжения 1500 В практически синусоидальной формы частотой 50 Гц.
Ток потребления по шине "+5 В" – не более 0,03 А.
Подключение к модулю CT 1DDI 30 показано на рисунке В.4.

Рисунок В.4. Подключение к модулю CT 1DDI 30.

1.2.4 Модуль вывода дискретных сигналов CT 1DDO 30
Модуль вывода дискретных сигналов CT 1DDO 30 в составе контроллера КСА-02 обеспечивает подключение внешней нагрузки к внешнему источнику питания постоянного тока.
Максимальное коммутируемое напряжение постоянного тока на каждом выходе не менее 32 В.
Максимальный коммутируемый ток на каждом выходе не менее 100 мА.
Количество гальванически развязанных от вторичных цепей электропитания и от корпуса выходов 30. Выходы объединены в две гальванически развязанные между собой группы по 15 выходов в группе с общим минусом внешнего источника питания постоянного тока.
Сопротивление изоляции гальванически развязанных между группами, от вторичных цепей электропитания и от корпуса выходов не менее:
• 20 МОм при нормальных условиях окружающей среды;
• 5 МОм при верхнем значении температуры окружающей среды плюс 50 0С;
• 2 МОм при влажности окружающей среды 95 % и температуре плюс 35 0С.
Изоляция гальванически развязанных между группами, от вторичных цепей электропитания и от корпуса выходов выдерживает без пробоя и перекрытия в течение 1 минуты действие испытательного напряжения 1500 В практически синусоидальной формы частотой 50 Гц.
Ток потребления по шине "+5 В" – не более 0,1 А.
Подключение к модулю CT 1DDO 30 показано на рисунке В.5.

Рисунок В.5. Подключение к модулю CT 1DDO 30.

1.2.5 Модуль процессорный CT 1CPU 33
Модуль процессорный CT 1CPU 33 в составе контроллера КСА-02 обеспечивает опрос модулей ввода/вывода, установленных в контроллере и обмен с внешними устройствами по последова¬тельным интерфейсам RS-232 и RS-485.
Обмен с внешним устройством по последова¬тельному интерфейсу RS-232 осуществляется под управлением процессора ввода/вывода:
• мак¬симальная скорость обмена по интерфейсу RS-232 - 57600 Бод;
• максимальная длина ли¬нии связи не менее 15 метров;
• скорость обмена, количество стоповых битов, наличие бита контроля четности задается рабочей программой процессора ввода/вывода.
Обмен с внешними устройствами по двум последова¬тельным интерфейсам RS-485 осуществляется под управлением основного процессора:
• мак¬симальная скорость обмена по интерфейсам RS-485 – не менее 19200 Бод;
• максимальная длина ли¬нии связи (тип линии - витая пара в общем экране) – не менее 1200 метров;
• скорость обмена, количество стоповых битов, наличие бита контроля четности задается рабочей программой основного процессора.
Для выполнения заложенных функций модуль процессорный CT 1CPU 33 имеет внешнюю память данных (Data memory (DM)), память программ (Program memory (PM)), внешнюю память алгоритмов (SRAM) и энергонезависимую память (NVRAM).
Ток потребления по шине "+5 В" – не более 0,6 А.
Подключение к модулю CT 1CPU 33 показано на рисунке В.6.

Рисунок В.6. Подключение к модулю CT 1CPU 33.

1.2.6 Модуль связи по сети Ethernet CT 1CPM 10
Модуль связи CT 1CPM 10 обеспечи¬вает связь процессорных модулей CT 1CPU 33 в составе контроллеров КСА-02.
Связь между модулями связи CT 1CPM 10 осуществляется по одному или двум последовательным интерфейсам RS-485 на скорости до 38400 бит/сек.
Связь модуля связи CT 1CPM 10 с процессорным модулем CT 1CPU 33 в составе контроллера КСА-02 осуществляется по внутренней шине контроллера КСА-02.
Ток потребления по шине "+5 В" – не более 0,5 А.
Подключение к модулю CT 1CPM 10 показано на рисунке В.7.



Рисунок В.7. Подключение к модулю CT 1CPM 10.
1.2.7 Модуль питания CT 1CPS 024
Модуль питания CT 1CPS 024 в составе контроллера КСА-02 обеспечивает питание модулей, установленных в контроллере, напряжением постоянного тока 5 В.
Максимальный выходной ток не менее 10 А.
Питание модуля осуществляется от источника постоянного тока напряжением 24 В.
Мощность, потребляемая контроллером КСА-02 от источника постоянного тока по цепи питания при номинальном напряжении, не более 60 Вт.
Сопротивление изоляции входных цепей питания относительно вторичных (выходных) цепей электропитания и корпуса не менее:
• 20 МОм при нормальных условиях окружающей среды;
• 5 МОм при верхнем значении температуры окружающей среды плюс 50 0С;
• 2 МОм при влажности окружающей среды 95 % и температуре плюс 35 0С.
Изоляция входных цепей питания относительно вторичных (выходных) цепей электропитания и корпуса выдерживает без пробоя и перекрытия в течение 1 минуты действие испытательного напряжения 1000 В практически синусоидальной формы частотой 50 Гц.
Подключение к модулю CT 1CPS 024 показано на рисунке В.8.

Рисунок В.8. Подключение к модулю CT 1CPS 024.
2 Устройство и работа
2.1 Устройство контроллера КСА-02

Конструкция контроллера представляет набор модулей, установленных в едином каркасе с кросс платой. Каркас с кросс платой, в зависимости от числа подключаемых модулей, имеет три варианта исполнения.
Конструкция контроллера обеспечивает его крепление на вертикальной несущей поверхности.
Подключение питания и заземление контроллера осуществляется через разъем модуля питания. Выключатель питания и предохранитель расположены на лицевой панели модуля питания. Электрические соединения модулей между собой выполняются через разъемы кросс платы. Подключение контроллера КСА-02 к внешним устройствам, датчикам и сигнализаторам осуществляется через соответствующие разъемы модулей.
При проектировании конфигурации контроллера модули ввода /вывода располагаются в контроллере в любой последовательности. Модуль питания располагается в первой позиции каркаса, а процессорный модуль – во второй.
Модули, входящие в состав контроллера КСА-02, имеют однотипную конструкцию, основой которой является печатная плата с закрепленной на ней лицевой панелью. На лицевой панели модулей расположены разъемы для подключений внешних электрических цепей.
Модули по направляющим устанавливаются в каркас и фиксируются двумя винтами каждый (модуль питания фиксируется четырьмя винтами).

2.2 Принцип работы
Контроллер реализован с применением микропроцессорной техники по модульному принципу. В состав контроллера входят:
- базовый комплект, состоящий из каркаса с установленной кросс платой, модуля питания CT 1CPS 024 и процессорного модуля;
- модули ввода/вывода и другие специализированные модули, набор которых определяет функциональное назначение контроллера.
Управление контроллером осуществляется процессорным модулем CT 1CPU 33. Процессорный модуль выполнен на базе двух цифровых сигнальных процессоров ADSP-2181 и ATMEGA8515. Процессор ATMEGA8515 выполняет функции процессора ввода/вывода и осуществляет поддержку протоколов обмена по коммуникационным интерфейсам RS-232, RS-485. Процессор ADSP-2181 выполняет алгоритм рабочей программы и обслуживает периферийные модули ввода/вывода. Программное обеспечение может быть запрограммировано в ПЗУ или загружено через коммуникационный интерфейс.
Требуемые функции контроллера обеспечиваются добавлением к базовому комплекту различных модулей ввода /вывода, которые, также как и базовые модули, устанавливаются в каркас с кросс платой. Количество и сочетание функциональных модулей определяется заказной спецификацией.
Обмен информацией между процессорным модулем и модулем ввода/вывода осуществляется через системную шину контроллера (кросс плата).
Основной составной частью модуля питания является установленный на печатной плате блок питания фирмы "ИРБИС": МПВ60А – для модуля питания CT 1CPS 024. На тыльной части печатной платы установлен разъем для подключения к системной шине контроллера. На лицевой панели модуля питания расположены: разъем для подключения к внешнему источнику питания (сеть =24В), тумблер для включения модуля питания, светодиод для индикации наличия выходного напряжения модуля питания, предохранитель.
Функциональная схема процессорного модуля CT 1CPU 33 приведена на рисунке Б.9. Модуль имеет в своем составе два процессора: центральный (основной) процессор и управляющий процессор ввода/вывода.
Основной процессор имеет внешнюю память программ и память данных и предназначен для реализации алгоритма работы технологического оборудования. Данные с процесса поступают от модулей ввода/вывода через параллельную шину. Основной процессор ведет обмен информацией с внешними устройствами по двум гальванически развязанным последовательным интерфейсам RS-485.
Процессор ввода/вывода осуществляет передачу информации на верхний уровень управления и прием команд с верхнего уровня через последовательный интерфейс RS-232. Кроме того процессор ввода/вывода управляет часами реального времени.
Связь между процессорами осуществляется по параллельной шине.
После включения питания процессорный модуль работает под управлением программного обеспечения, записанного в загрузочную память основного процессора и внутреннюю память процессора ввода/вывода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 



Рисунок В.9. Функциональная схема процессорного модуля CT 1CPU 33.

Функциональная схема модуля связи по RS-485 CT 1CPM 10 приведена на рисунке Б.10. Модуль связи CT 1CPM 10 обеспечивает связь процессорного модуля CT 1CPU 33 по RS-485 с другими устройствами, поддерживающие данный интерфейс. В своем составе имеет два последовательных порта COM1 и COM2. Связь модуля CT 1CPM 10 с процессорным модулем осуществляется по внутренней шине контроллера КСА-02.

Рисунок В.10. Функциональная схема модуля CT 1CPM 10..

Функциональная схема модуля ввода аналоговых сигналов CT 1ACI 08 приведена на рисунке В.11. Модуль CT 1ACI 08 обеспечивает прием аналоговых сигналов от внешних устройств по 8 входам. Входные сигналы поступают через входные фильтры и аналоговый коммутатор на 14-ти разрядный аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), который осуществляет преобразование принятых аналоговых напряжений в цифровой код. Работой аналогового коммутатора и АЦП управляет микроконтроллер ATMEGA8515 с тактовой частотой 14,7456 МГц по записанной на этапе изготовления в его памяти рабочей программе. Микроконтроллер также обеспечивает передачу результатов опроса аналоговых входов в процессорный модуль по параллельной шине кросс платы.




















Рисунок В.11. Функциональная схема модуля ввода аналоговых сигналов CT 1ACI 08.

Функциональная схема модуля ввода сигналов термометров сопротивления CT 1ARI 08 приведена на рисунке Б.12. Модуль CT 1ARI 08 обеспечивает прием аналоговых сигналов от термометров сопротивления по 8 входам. Входные сигналы поступают через входные фильтры и аналоговый коммутатор на преобразователь сопротивления в напряжение, а затем на 14-ти разрядный аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), который осуществляет преобразование принятых аналоговых напряжений в цифровой код. Работой аналогового коммутатора и АЦП управляет микроконтроллер ATMEGA8515 с тактовой частотой 14,7456 МГц по записанной на этапе изготовления в его памяти рабочей программе. Микроконтроллер также обеспечивает передачу результатов опроса аналоговых входов в процессорный модуль по параллельной шине кросс платы.




















Рисунок В.12. Функциональная схема модуля ввода аналоговых сигналов CT 1ARI 08.

Модули ввода/вывода дискретных сигналов микроконтроллеров в своем составе не имеют, а имеют лишь дешифратор адреса и регистры шины данных аналогичных модулям ввода/вывода аналоговых сигналов.
Состояние сигнализаторов, подключенных к модулям ввода дискретных сигналов, определяется процессорным модулем посредством чтения регистра данных соответствующего модуля ввода.
Управление выходными ключами модулей вывода производится посредством записи требуемого значения в регистр данных соответствующего модуля вывода.


Приложение Г
Описание контроллера счётных входов МКСА-01
1 ОПИСАНИЕ И РАБОТА
1.1 Назначение
Контроллеры МКСА НБКГ.424316.001 ТУ предназначены для измерения и обработки сигналов, поступающих от датчиков и сигнализаторов, установленных на технологическом оборудовании, формирования команд и воздействий на объекты управления, а также для связи с системами вышестоящего уровня. Основная область применения кон¬троллеров – ав-томатизация технологических процессов на объектах различных отраслей промышленности.
Контроллеры МКСА относятся к изделиям государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП) по ГОСТ 12997-84.
Контроллеры МКСА предназначены для непрерывной работы в следующих условиях эксплуатации
• температура окружающей среды, С от -40 до +50;
• атмосферное давление, кПа от 84 до 106,7;
• относительная влажность, % от 30 до 95;
• воздействие синусоидальной вибрации от 10 Гц до 55 Гц с амплитудой смещения до 0,35мм.
Контроллеры МКСА предназначены для установки вне взрывоопасных зон помещений.
Конструктивно контроллеры МКСА выполняются в сборных корпусах, состоящих из ос¬нования и верхней крышки. Степень защиты контроллеров МКСА от проникновения воды и пыли посторонних твердых частиц IP30 по ГОСТ 14254-96.

1.2 Технические характеристики контроллеров МКСА
Контроллер ввода дискретных сигналов МКСА-01М обеспечивает прием, реги-страцию и обработку дискретных входных сигналов с параметрами, приведенными в таблице Г.1.

Таблица Г.1. Параметры дискретных входов контроллера МКСА-01М.
Уровень логической "1", В Уровень логического "0", В Ток по каждому входу, мА
Напряжение постоянного тока от 19,2 до 31,2 Напряжение постоянного тока от 0 до 7,2 Не более 10

Контроллер МКСА-01М обеспечивает прием дискретных сигналов по 16 входам. Входы объединены в две гальванически развязан¬ные между собой группы по 8 входов в группе с общим проводом (плюсом или минусом) для каждой группы.
Контроллер МКСА-01М обеспечивает асинхронный обмен информацией с сис¬темой верхнего уровня по последовательному интерфейсу RS-485, работающему под управлением процессора:
• мак¬симальная скорость обмена по интерфейсу RS-485 - 38400 Бод;
• максимальная длина ли¬нии связи (тип линии - витая пара в общем экране) - 1200 мет¬ров;
• скорость обмена, тип протокола обмена по интерфейсу RS-485, наличие бита контроля четности и его тип задаются с помощью переключателей на передней па-нели контроллера.
Цепи асинхронного последовательного интерфейса RS-485 по устойчивости к воздей¬ствию наносекундных импульсных помех удовлетворяют требованиям ГОСТ Р 51317.4.4 – 99 - степень жесткости 2.
Входные цепи гальванически развязаны погруппно, от цепей электропи¬тания, цепей интерфейса RS-485, корпуса. Цепи интерфейса RS-485 гальванически развязаны от цепей электропи¬тания. Цепи электропитания гальванически развязаны от корпуса. Сопротивление изоляции гальванически развязанных цепей не менее:
• 20 МОм при нормальных условиях окружающей среды;
• 5 МОм при верхнем значении температуры окружающей среды плюс 50 С;
• 2 МОм при влажности окружающей среды 95 % и температуре плюс 35 С.
Изоляция цепей, указанных в пункте 1.2.4.5, за исключением групп входных цепей друг относительно друга, выдержи¬вает без пробоя и перекрытия в течение 1 минуты действие ис¬пытательного напряжения 1000 В практически синусоидальной формы частотой 50 Гц. Изо¬ляция групп входных цепей друг относительно друга 1500 В.
Контроллер МКСА-01М сохраняет свои технические характеристики в пределах норм, установленных настоящими ТУ, при напряжении внешнего источника питания постоян¬ного тока 24 В.
Мощность, потребляемая контроллером МКСА-01М по цепи питания 24 В при номи-нальном напряжении, не превышает 3 Вт.

2 Устройство и работа
2.1 Устройство контроллеров МКСА
Контроллеры МКСА представляют собой функционально законченные изделия, выпол¬ненные в отдельном корпусе с возможностью установки на DIN – рейку.
Подключение контроллеров МКСА к внешним устройствам осуществляется через клемм¬ники, расположенные снаружи корпуса.
Контроллеры МКСА имеют однотипную конструкцию, основой которой является печатная плата, установленная в сборный корпус.

2.2 Принцип работы
Контроллеры МКСА реализованы с применением микропроцессорной техники. Каждый контроллер МКСА в своем составе имеет программируемый микроконтроллер ATmega8515. Микроконтроллер имеет внутреннею энергонезависимую память программ, в которую запи¬сана базовая программа.
Каждый контроллер МКСА имеет асинхронный последовательный интерфейс RS-485 для обмена информацией с системой верхнего уровня. Контроллеры МКСА поддерживают два протокола обмена: MODBUS и Упрощенный. Настройка параметров обмена по порту и выбор протокола осуществляется с помощью переключателей, расположенных на передней панели контроллера МКСА. Входные цепи интерфейса RS-485 снабжены трехуровневой системой защиты от грозовых помех.
Функциональная схема контроллера ввода дискретных сигналов МКСА-01 М приведена на рисунке Г.1. Контроллер МКСА-01 М обеспечивает прием дискретных сигналов по 16 входам. Входные сигналы поступают через входные цепи, которые обеспечивают фильтрацию и огра¬ничение входного тока, на фотодиод оптоэлектронной развязки, и далее на программно на¬страиваемые порты микроконтроллера.



Рисунок Г.1. Функциональная схема контролера ввода дискретных сигналов МКСА-01 М.
Приложение Д
Схемы электрические принципиальные шкафа автоматики и блока реле погружных насосов

Схемы электрические принципиальные шкафа автоматики приведены на рисунке Д.1 – Д.8, перечень элементов – в таблица Д.1.
Схема электрическая принципиальная блока реле погружных насосов приведена на рисунке Д.9, перечень элементов – в таблице Д-2.
!!!!!ДАЛЕЕ ПУСТЫЕ ЛИСТЫ СЛЕДУЕТ ЗАМЕНИТЬ СХЕМАМИ ШКАФА И БЛОКА РЕЛЕ (НА НУЖНЫХ ФОРМАТАХ ИЗ ПРИЛАГАЕМЫХ ФАЙЛОВ ДНС24_БР_Э3.sch, ДНС_24_ША_Э3.sch)
Таблица Д.1. Перечень элементов шкафа автоматики.
Зона Поз.
обозначение Наименование Кол. Примечание

1A1 Контроллер КСА-02 (НБКГ. 466543. 003) в составе: 1
Монтажный каркас СТ 1МСР 84 НБКГ. 301441. 001 1
1A101 Модуль СТ 1CPS 024 НБКГ. 436234. 003 1
1A102 Модуль СТ 1CPU 33 НБКГ. 466451. 005 1
1A103 Модуль СТ 1CРМ 10 НБКГ. 466451. 006 – 05 1
1A104, 1А105 Модуль СТ 1ACI 08 НБКГ. 426431. 001 2
1А106 Модуль СТ 1DDI 30 НБКГ. 426433. 002 1
1А107 Модуль СТ 1DDО 30 НБКГ. 426436. 002 1
1A108 Модуль СТ 1ARI 08 НБКГ. 411622. 001 1

11Х1 Розетка MSTB2,5/2-STF-5,08 17 77 98 9 1 Phoenix Contact
12Х1 Вилка IC2,5/2-STF-5,08 18 25 31 0 1 Phoenix Contact
13Х1, 13Х2 Розетка MC 1,5/3-STF-3,81 18 27 71 6 2 Phoenix Contact
14Х1, 14Х2 Розетка MC 1,5/16 STF-3,81 18 27 84 2 2 Phoenix Contact
15Х1, 15Х2 Розетка MC 1,5/16 STF-3,81 18 27 84 2 2 Phoenix Contact
16Х1, 16Х2 Розетка MC 1,5/16 STF-3,81 18 27 84 2 2 Phoenix Contact
17Х1 Розетка MC 1,5/16 STF-3,81 18 27 84 2 2 Phoenix Contact
18Х1, 18Х2 Розетка MC 1,5/16 STF-3,81 18 27 84 2 1 Phoenix Contact

А1 ПЭВМ ТРС-60SN-E1 1 Advantech

A2 Преобразователь интерфейсов МКСА-РТИ 12М НБКГ.426489.001 1

A3 Радиомодем СМАРТ-160/2400 1 ООО «Смарт+», г.Казань

A4 Контроллер счетных входов МКСА-01М НБКГ.421411.001 1

А5, А6 Контроллер микропроцессорный «ГАММА-8М» 2 ЗАО «Альбатрос»
А7 Измеритель расхода «ИМПУЛЬС-4» 1


Продолжение таблицы Д.1.
А8…А10 Преобразователь вторичный сигнализатора ПВС-4 3 ЗАО «Альбатрос»

G1 Источник вторичного электропитания
TRACO TIS 300-124 UDS 1 Traco Power Products

Battery Pack Аккумуляторная батарея TRACO TIS 24-70 AP 1 Traco Power Products

G2 Стабилизатор напряжения EMG 45-NZG/G12/SI 1 Phoenix Contact

QF1, QF2 Автоматический выключатель 1М 6АС r.06856 2 Legrand

QF3 Автоматический выключатель 2М 6АС r.06916 1 Legrand

ХТ1.1…ХТ1.4 Клеммник UK 5-TWIN 19 23 02 1 4 Phoenix Contact

1ХТ2…1ХТ5 Сборка элементов в составе: 4
FU1...FU4 Клеммник UK 5 HESILED-24 30 04 12 6 с уст.вставкой плавкой “0,1А” FSF00,1 IEC127-2-2 G 82 10 Eltron 4 Phoenix Contact
1...4 Клеммник UK 5N 30 04 36 2 4 Phoenix Contact
PE Клеммник USLKG 6N 04 42 07 9 1 Phoenix Contact

1ХТ6, 1ХТ7 Сборка элементов в составе: 2
1...12 Клеммник UK 5N 30 04 36 2 12 Phoenix Contact
PE Клеммник USLKG 6N 04 42 07 9 1 Phoenix Contact

1ХТ8 Сборка элементов в составе: 1
1…8 Клеммник UK 5N 30 04 36 2 8 Phoenix Contact
9…12 Клеммник UK 5-TWIN 19 23 02 1 4 Phoenix Contact
FU1 Клеммник UK 5 HESILED-24 30 04 12 6 с уст.вставкой плавкой “0,1А” FSF00,1 IEC127-2-2 G 82 10 Eltron 1 Phoenix Contact
X1, X2 Клеммник UK 5-TWIN 19 23 02 1 2 Phoenix Contact
PE Клеммник USLKG 6N 04 42 07 9 1 Phoenix Contact

1ХТ9, 1XT10 Сборка элементов в составе: 2
1…15 Клеммник UK 5N 30 04 36 2 15 Phoenix Contact

Продолжение таблицы Д.1.
16…23 Клеммник UK 5-TWIN 19 23 02 1 8 Phoenix Contact
FU1 Клеммник UK 5 HESILED-24 30 04 12 6 с уст.вставкой плавкой “0,2А” FSF00,2 IEC127-2-2 G 82 10 Eltron 1 Phoenix Contact
X1, X2 Клеммник UK 5-TWIN 19 23 02 1 2 Phoenix Contact
PE Клеммник USLKG 6N 04 42 07 9 1 Phoenix Contact

1ХТ11 Сборка элементов в составе: 1
1…15 Клеммник UK 5N 30 04 36 2 15 Phoenix Contact
16…23 Клеммник UK 5-TWIN 19 23 02 1 8 Phoenix Contact
FU1 Клеммник UK 5 HESILED-24 30 04 12 6 с уст.вставкой плавкой “1,0А” FSF01 IEC127-2-2 G 82 10 Eltron 1 Phoenix Contact
X1, X2 Клеммник UK 5-TWIN 19 23 02 1 2 Phoenix Contact
PE Клеммник USLKG 6N 04 42 07 9 1 Phoenix Contact

1ХТ12 Сборка элементов в составе: 1
1…3 Клеммник UK 5N 30 04 36 2 3 Phoenix Contact

1ХТ13, 1ХТ14 Сборка элементов в составе: 2
1…8 Клеммник UK 5N 30 04 36 2 8 Phoenix Contact

1ХТ15 Сборка элементов в составе: 1
1…4 Клеммник UK 5N 30 04 36 2 4 Phoenix Contact
РЕ Клеммник USLKG 6N 04 42 07 9 2 Phoenix Contact

К1 Сборка элементов в составе: 1
Реле RM84-2012-25-1024 1 Relpol
Колодка GZT80 1 Relpol
Скоба-выталкиватель GZT80-0040 1 Relpol
Модуль светодиодный M41R 1 Relpol
Табличка GZT80-0035 1 Relpol

КМ1 Контактор 11 BG09 T2A 230 1 Lovato

U1,U2 Клеммник UK 6N 30 04 52 4 2 Phoenix Contact

N1…N3 Клеммник UK 6N 30 04 52 4 3 Phoenix Contact

Продолжение таблицы Д.1.

PE Клеммник USLKG 6N 04 42 07 9 6 Phoenix Contact

FU1 Клеммник UK 5 HESILED-24 30 04 12 6 с уст.вставкой плавкой “5,0А” FSF05 IEC127-2-2 G 82 10 Eltron 1 Phoenix Contact

FU2, FU3 Клеммник UK 5 HESILED-24 30 04 12 6 с уст.вставкой плавкой “0,2А” FSF00,2 IEC127-2-2 G 82 10 Eltron 2 Phoenix Contact

FU4 Клеммник UK 5 HESILED-24 30 04 12 6 с уст.вставкой плавкой “2,0А” FSF02 IEC127-2-2 G 82 10 Eltron 1 Phoenix Contact

FU5, FU6 Клеммник UK 5 HESILED-24 30 04 12 6 с уст.вставкой плавкой “1,0A” FSF01 IEC127-2-2 G 82 10 Eltron 2 Phoenix Contact

FU7, FU8 Клеммник UK 5 HESILED-24 30 04 12 6 с уст.вставкой плавкой “2,0А” FSF02 IEC127-2-2 G 82 10 Eltron 2 Phoenix Contact

FU9 Клеммник UK 5 HESILED-24 30 04 12 6 с уст.вставкой плавкой “4,0А” FSF04 IEC127-2-2 G 82 10 Eltron 1 Phoenix Contact

FU10…FU12 Клеммник UK 5 HESILED-24 30 04 12 6 с уст.вставкой плавкой “0,2А” FSF00,2 IEC127-2-2 G 82 10 Eltron 3 Phoenix Contact

XU1 Клеммник UK 5N 30 04 36 2 1 Phoenix Contact

SA1 Переключатель двухпозиционный в составе: 1
Рукоятка переключателя 8 LM2T S220 1 Lovato
Монтажный переходник 8 LM2T AU120 1 Lovato
Вспомогательный контакт 8 LM2T C10 1 Lovato
Вспомогательный контакт 8 LM2T C01 1 Lovato

SA2...SA4 Переключатель трехпозиционный в составе: 3
Рукоятка переключателя 8 LM2T S230 1 Lovato
Монтажный переходник 8 LM2T AU120 1 Lovato
Вспомогательный контакт 8 LM2T C10 2 Lovato
Вспомогательный контакт 8 LM2T C01 3 Lovato


Продолжение таблицы Д.1.
XS1…XS6 Розетка ref. 04285 Legrand 6

Х1…Х4 Розетки из состава источника вторичного электропитания TRACO TIS 300-124 UDS 4

X5, X6 Розетки из состава ПЭВМ TPC-60SN-E1 2

X7, X8 Розетка MC 1,5/3-STF-3,81 18 27 71 6 2 Phoenix Contact

X9 Розетка MC 1,5/2-STF-3,81 18 27 70 3 1 Phoenix Contact

X10 Вилка кабельная DB 9M арт. 09 67 009 5604 1 Harting

Х11 Вилка 2-х конт. 1 Из состава радиомодема

Х12 Розетка MC 1,5/16 STF-3,81 18 27 84 2 1 Phoenix Contact

Х13 Розетка MC 1,5/2-STF-3,81 18 27 71 6 1 Phoenix Contact

Х14 Розетка MC 1,5/3-STF-3,81 18 27 70 3 1 Phoenix Contact

ХР1, ХР2 Вилка сетевая из состава контроллера микропроцессорного «ГАММА-8М» 2

ХР3 Вилка сетевая из состава измерителя расхода ИМПУЛЬС-4 1

ХР4…ХР8 Вилка 2РМ14КПН4Ш1В1В ГЕО.364.126 ТУ 5

Кабели
1 ПВС 2х0,75 ГОСТ 7399-80 1 L=2 м
2 ПВС 2х0,75 ГОСТ 7399-80 1 L=2 м
3 ПВС 3х0,75 ГОСТ 7399-80 1 L=2 м
4 ПВС 2х0,75 ГОСТ 7399-80 1 L=2 м
5 Unitronic Liycy 16х0,34 арт.0034516 1 L=2м, Lappkabel
6 ШКСЭ 5 ЧТЗ “Чувашкабель” 1 L=4м
7 ШКСЭ 5 ЧТЗ “Чувашкабель” 1 L=4м
8,9 Жгут УНКР.685622.008 из состава контроллера микропроцессорного ГАММА-8М 2

Продолжение таблицы Д.1.
10, 11 Кабель сетевой из состава контроллера микропроцессорного ГАММА-8М 2
12 ШКСЭ 5 ЧТЗ “Чувашкабель” 1 L=3м
13 Unitronic Bus FD P CAN 1х2х0,34 арт.2170275 1 L=2м, Lappkabel
14 Unitronic Bus FD P CAN 1х2х0,34 арт.2170275 1 L=2м, Lappkabel
15 Кабель сетевой из состава измерителя расхода «ИМПУЛЬС-4» 1
16 Unitronic Bus FD P CAN 1х2х0,34 арт.2170275 1 L=2м, Lappkabel
17 Unitronic Bus FD P CAN 1х2х0,34 арт.2170275 1 L=2м, Lappkabel
СОМ-2 ШКСЭ 5 ЧТЗ “Чувашкабель” 1 L=3м
1101 ПВС 2х0,75 ГОСТ 7399-80 1 L=2м
1102.1 Unitronic Bus FD P CAN 1х2х0,34 арт.2170275 1 L=2м, Lappkabel
1103.1, 1103.2 Unitronic Bus FD P CAN 1х2х0,34 арт.2170275 2 L=2м, Lappkabel
1104.1, 1104.2 Unitronic Liycy 16х0,34 арт.0034516 2 L=2м, Lappkabel
1105.1, 1105.2 Unitronic Liycy 16х0,34 арт.0034516 2 L=2м, Lappkabel
1106.1, 1106.2 Unitronic Liycy 16х0,34 арт.0034516 2 L=2м, Lappkabel
1107.1 Unitronic Liycy 16х0,34 арт.0034516 1 L=2м, Lappkabel
1108.1, 1108.2 Unitronic Liycy 16х0,34 арт.0034516 2 L=2м, Lappkabel


Таблица Д.2. Перечень элементов блока реле.
ЗЗона Поз.
обозначение Наименование Кол. Примечание
K1...K6 Сборка элементов в составе: 6
Реле RM84-2012-25-1024 1 Relpol
Колодка GZT80 1 Relpol
Скоба-выталкиватель GZT80-0040 1 Relpol
Модуль светодиодный M41R 1 Relpol
Табличка GZT80-0035 1 Relpol

KM1…КМ6 Контактор 11 BG09 T2 D024 6 Lovato

VD1…VD6 Диод-супрессор 11BGX78 225 6 Lovato

XT1 Сборка элементов в составе: 1
1...14 Клеммник UK 5 N 30 04 36 2 14 Phoenix Contact

XT2 Сборка элементов в составе: 1
1…12 Клеммник UK 5-TWIN 19 23 02 1 12 Phoenix Contact







 

 




Комментарий:

Автоматизированная система управления технологическими процессами нефтяной станции


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы