Готовая работа. Применение микропроцессорных систем в автоматизации НТС на УКПГ"

3 ТРЕБОВАНИЯ К РАЗРАБАТЫВАЕМОМУ ПРОГРАММНОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ
Разрабатывается согласно алгоритму управления технологической
установкой.
Обязательным является освещение следующих вопросов:
 инициализация модулей;
 обработка информации, поступающей от датчиков с аналоговым выходным сигналом, от сигнализаторов, а также по сетевому протоколу
(если такие предусмотрены проектом);
 запуск/останов агрегата, открытие/закрытие запорной арматуры,
управление регулирующим органом (в зависимости от объекта);
 реакция на нештатные ситуации:
 наличие комментариев на русском языке к каждой строке.
Необходимо выбрать датчики и исполнительные механизмы, достаточные для автоматизации объекта в нефтегазодобыче.
Заполнить таблицу КИПиА. (пример таблица 1).
Таблица 1 – Пример перечня сигналов
№
Наименование
сигнала
Обозначение и позиция на
схеме автоматизации
Единицы измерения
Пределы измерения параметра
Наименование прибора
Пределы измерения прибора
Класс точности прибора
Тип сигнала
(для контроллера)
Диапазон входного\выходного сигнала
DI
AI
DO
AO
FO
Fieldbus
1 Давление в П1 PT(1) МПа 3,5
-7,5
Метран
150GТ 0-10 0.1 +
4-20
мА
2
Сигнализатор давления в П1 (min) PIS(2) МПа 3-8 ДМ-2010 0-10 1,5 + 24В
3
Сигнализатор давления в П1 (max) PIS(2) МПа 3-8 ДМ-2010 0-10 1,5 + 24В
4
Температура П1 ТТ(3) °С 45-60 Метран
276ТСП
0-
100 0,25 +
4-20
мА
5
Клапан 1 (положение) Кл(4) % 0-100 БРУ +
4-
20мА
6 Клапан 1 (закрыть) Кл(4) - БРУ + 24В
Для того чтобы выбрать источник питания необходимо произвести
расчет энергопотребления контроллера, который начинается с подбора по
каталогу конфигурации модулей в соответствии с количеством и типом
7
сигналов, исходя из соответствующего варианта.После подбора модулей
выбирается соответствующее шасси и рассчитывается суммарное потребление всех модулей. Далее выбирается подходящий для данного энергопотребления источник питания.
Конечный вариант расчета может быть представлен в виде таблицы
(пример таблица 2).
Таблица 2. Конфигурация контроллера и энергопотребление
№
шасси
№ слота Каталожный номер
Источник питания 5В
Источник питания 24В Описание
1 0 1747-L541 1 0,2 ЦП SLC 5/04
1 1746-NI8 0,2 0,1 Входные аналоговые
модули
2 1746-IB32 0,106 0
Входные дискретные
модули
3 1746-OB32 0,208 0
Выходные дискретные
модули
4 - - - Резервный слот
Итого I, А 2,62 0,8
БП I, А 10 2,88 Блок питания 1746-Р4
Запас I, А 7,38 2,08
Описание модулей :
Аналоговые модули ввода/вывода имеют переключаемые
пользователем входы по напряжению или току, изоляцию задней шины,
съемные клеммники и диагностическую обратную связь.
Входные каналы 1746-ni4, -nio4i и –nio4v имеют фильтрацию для
подавления высокочастотных помех и обеспечивают разрешение от 14 до
16 бит (в зависимости от диапазона).Все 4-канальные аналоговые модули
вывода обеспечивают 14-битное разрешение и скорость преобразования
2.5 мс. Модули 1746-FIO4I и – fio4v имеют меньшую фильтрацию входа и
могут воспринимать более быстро меняющиеся входные сигналы. Однако
их входное разрешение только 12 бит. Поскольку входной фильтр модулей
1746-fio4i и-fio4v может пропускать больше электрических помех, следует
тщательно заземлять и экранировать входной датчик, его источник
питания и кабели. Модуль1746-NI8 обеспечивает высокую точность и
быстрое преобразование аналогового сигнала. 1746-NI8, -NI16I и -NI16V –
это программно-конфигурируемые аналоговые модули ввода высокой
плотности.1746-NO8I (выход по току) и 1746-NO8V (выход по
напряжению) представляют собой аналоговые модули вывода высокой
плотности, имеющие по 8 отдельно конфигурируемых выходных каналов с
разрешением 16 бит.Клеммы 4-, 8-, 12- и 16-канальных модулей имеют самоподъемные прижимные пластинки, которые позволяют присоединить
два провода сечением 14 AWG (2 ммL). Светодиодные индикаторы на передней панели каждого модуля показывают состояние каждой точки ввода/вывода.
8
Описание переменных используемых контроллером приведены в таблице 3.
Таблица 3 Карта памяти
Адрес
ввода/вывода
Адрес
переменной Комментарий
I:1.1 F8:1 Температура газа (°С)
I:1.2 F8:2 Температура газа (°С)
I:1.3 F8:3 Температура газа в УУГ (°С)
I:1.4 F8:4 Температура нефти в УУН (°С)
I:1.5 F8:5 Температура нефти в УУН (°С)
I:1.6 F8:6 Температура нефти в УУН (°С)
I:1.7 F8:7 Температура подшипника насоса 1 (°С)
Пример описания алгоритма.
В начале первого цикла программы производится инициализация
аналоговых модулей ввода. Затем происходит переход в подпрограмму
опроса датчиков. В подпрограмме опроса датчиков циклически опрашиваются аналоговые входы, то есть идет считывание показаний датчика. После считывания сигнала с датчика производится проверка на обрыв сигнала, затем осуществляется переход в подпрограмму масштабирования сигнала. При масштабировании сигнала определяется достоверность показаний если показания достоверны, то они переводятся в технические единицы и записываются в память, в противном случае выставляется соответствующий бит ошибки. После того как контроллер опросит все датчики,
произойдет переход в основную программу.
4 ЗАДАНИЕ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ
Тема: «Применение микропроцессорного контроллера в системе
автоматизации объекта нефтегазодобычи» .Темы приведены в таблице 4
Таблица 4 Темы курсовых работ
Вариант Объект
1 Сепаратора первой ступени на ДНС
2 Газосепаратор на ДНС
3 Трубчатый подогреватель нефти
4 Абсорбер в цеха осушки газа
5 Испаритель на УКПГ
6 Насосного агрегата на НПС
7 Электродегидратор на КСП
8 Низкотемпературный сепаратор на УКПГ
9 ГПА (нагнетатель, маслосистема) на КС
10 Концевая сепарационная установка на ЦПС
Выбор варианта (форма обучения: заочная (5 лет), заочная(3,2
г.)) осуществляется по последней цифре № зачетной книжки.