Построение автоматизированной системы управления технологическим процессом, относящегося к нефтеперерабатывающей промышленности

Введение	2
Этапы создания	3
I. Формирование требований к АС	4
1.1 Обследование объекта	4
1.2 Пользователи АСУ ТП	5
1.3 Требования пользователей к АСУ ТП	6
1.4 Цели и ограничения при создании АСУ ТП	6
1.5 Ожидаемые технико-экономические результаты создания АСУ ТП	7
1.6 Рекомендации по выбору программных средств	7
1.7 Входная и выходная информация	7
II.  Разработка технического задания	9
III. Эскизный проект	10
IV. Технический проект	11
4.1 Функциональная схема	11
4.2 Составление структуры САУ и определение ее параметров	13
4.3 Построение решения задачи в рамках стратегии	14
4.4 Структурная схема решения задачи регулирования давления ВЧРК	19
4.5 Построение интерфейса оператора установки в рамках стратегии	20
4.6 Создание отчета	28
Заключение	33
Список используемой литературы	34

Введение

Концепция SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition – диспетчерское управление и сбор данных) – концепция автоматизированного построения систем управления технологическими объектами различной природы и назначения. Эта методология дает возможность инженеру решать широкий спектр задач по проектированию систем слежения, управления. SCADA облегчает этот процесс во многом вследствие применения для расчетов ЭВМ. Выгодность этой концепции очевидна: электронное представление информации (а значит возможность построения единого информационного пространства для коллективных разработок), моделирование процессов «на лету» (экономический показатель, возможность оценки системы), экономия времени.

В нашем курсовом проекте мы решали задачи по построению АСУ ТП относящегося к нефтеперерабатывающей промышленности. Имеется ректификационная колонна, необходимо отслеживать и управлять давлением внутри колонны. Необходимо организовать вывод информации и работу специальных управляющих элементов на экране терминала диспетчера, то есть организовать диспетчерское управление.

При проектировании модуля диспетчерского управления, нельзя забывать о  технологических рисках. Известно, что технологические процессы во многих отраслях промышленности являются потенциально опасными и при возникновении аварий приводят к человеческим жертвам, а также к значительному материальному и экологическому ущербу. Также известно, что в основе любой аварии, за исключением стихийных бедствий, лежит ошибка человека. Использование традиционного подхода при построении сложных систем управления приводит к увеличению числа аварий вдвое за каждые десять лет.

Неправильное проектирование диспетчерского интерфейса ведет к значительным  сбоям и различным потерям, вследствие большого числа аварий и нештатных ситуаций. SCADA- методология была создана также и для решения этих проблем.

В данном курсовом применялась методология SCADA и это привело к некоторым положительным результатам: надежность оборудования возросла, за счет постоянного контроля регулируемого параметра уменьшена вероятность возникновения аварийных ситуаций, увеличен контроль над аварийными ситуациями.

Этапы создания АСУ ТП

Основная цель современных технологий проектирования автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП) заключается в повышении экономической эффективности всего жизненного цикла за счёт снижения трудоемкости, ускорения и упрощения проектирования совокупности возможных версий АСУ ТП, а также повышения их качества. Под современной технологией понимают совокупность методов, инструментальных средств автоматизации и технологического процесса разработки АСУ ТП. При этом технологический процесс регламентирует порядок организации и проведения работ, автоматизированного и неавтоматизированного выполнения технологических операций, направленных на получение АСУ ТП с заданными функциями и качеством.

Методической основой технологий, которая регламентирует деятельность специалистов в процессе разработки, является типовой технологический процесс. Он отражает набор этапов и последовательность выполнения операций, обеспечивающих ведение разработки о подготовки технического задания до завершения испытаний и окончания эксплуатации АСУ ТП и представляющих жизненный цикл (ЖЦ) АСУ ТП.

ЖЦ включает описание исходной информации, способов и методов выполнения операций и работ, устанавливает требования к результатам и правила выполнения, их контроля,  а также определяет содержание технологических и программных документов. Кроме того, он определяет организационную структуру коллектива разработчиков, обеспечивает распределение и планирование работ, и контроль за ходом разработки.

Для разработки системы управления будем использовать каскадную (водопадную) модель ЖЦ, в которой этапы располагаются, последовательно сжимаясь, символически представляя переливание результатов работ предшествующих этапов на следующие за ними. Между этапами имеются обратные связи, которые отражают итерационный процесс совершенствования и повышения качества АСУ ТП.

1.  Формирование требований к АС 1.1 Обследование объекта

Схема регулирования перепада давления в колонне представлена на         

следующем рисунке:

1.2 Пользователи АСУ ТП

К пользователям системы относятся:

        -дежурный инженер смены (ДИС), использующий АСУ ТП для оперативного контроля над ходом технологического процесса на данной установке;

        -начальник цеха, использующий АСУ ТП для контроля над действиями дежурного оператора установки;

        дежурный оператор установки, непосредственно следящий за показаниями давления на данной установке и принимающий меры к его нормализации и реагирование оператора на аварийные ситуации.

1.3 Требования пользователя, предъявляемые к АСУ ТП

АСУ ТП должна:

        -отслеживать давление в верхней части ректификационной колонны с выводом показаний на пульт оператора;