Автоматизированное управление установкой СИКН на основе виртуального анализатора качества

Джаилганов, Жанат Жолдыбаевич Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является система измерения количества и показателей качества нефти.
Целью работы является повышение оперативности и точности определения показателя качества в установке СИКН с использованием современных подходов к автоматизации контроля и управления.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 15
1 Описание системы измерения количества и показателей качества нефти . 16
1.1 Назначение и цели создания системы ……………………………………………. 16
1.1.1 Назначение системы ………………………………………………………………. 16
1.1.2 Цели создания системы ………………………………………………………….. 17
1.2 Характеристика объекта автоматизации ………………………………………… 19
1.3 Описание технологического процесса …………………………………………… 22
1.4 Основные средства измерений и технологические оборудования …… 24
1.4.1 Блок фильтров ……………………………………………………………………….. 25
1.4.2 Блок измерительных линий ……………………………………………………. 26
1.4.3 Блок измерения параметров качества нефти …………………………… 28
1.4.4 Блок трубопоршневой установки (ТПУ) с узлом подключения к
передвижной ТПУ 1-го разряда …………………………………………………………. 30
1.4.5 Система обработки информации …………………………………………….. 31
2 Разработка основных схем автоматизации …………………………………………….. 33
2.1 Функциональная схема автоматизации ………………………………………….. 33
2.2 Структурная схема АСУ ТП ………………………………………………………….. 34
2.3 Схемы внешних проводок …………………………………………………………….. 36
3 Выбор и описание комплекса технических средств ……………………………….. 38
3.1 Программируемый логический контроллер …………………………………… 38
3.2 Источник бесперебойного питания ……………………………………………….. 40
3.3 Промышленный коммутатор …………………………………………………………. 41
3.4 Выбор средств измерения ……………………………………………………………… 42
3.4.1 Термометр лабораторный нормальный ТЛ-4 ………………………….. 42
3.4.2 Датчик температуры Fisher Rosemount модели 644H ………………. 43
3.4.3 Манометры с трубчатой пружиной WIKA 233.50……………………. 44
3.4.4 Манометр дистанционного контроля избыточного давления –
датчик давления Fisher Rosemount 3051TG ………………………………………… 46
3.4.5 Манометр дистанционного контроля перепада давления Fisher
Rosemount 3051CD ……………………………………………………………………………. 47
3.4.6 Оборудование автоматического отбора проб ………………………….. 48
3.4.7 Преобразователь плотности Solartron 7835 ……………………………… 49
3.4.8 Ультразвуковой расходомер-счетчик «ВЗЛЕТ МР» УРСВ-110 .. 50
3.4.9 Влагомер нефти поточный УДВН-1пм……………………………………. 50
3.4.10 Кориолисовый массовый расходомер Micro Motion CMF-300M 51
3.4.11 Газоаналитическая система СГАЭС-ТГМ ………………………………. 52
4 Анализ проблем контроля и управления технологическим процессом
измерения показателей качеств нефти ………………………………………………………. 54
4.1 Проблема и перспектива методов измерения количественных и
качественных показателей нефти ………………………………………………………….. 54
4.2 Существующие методы измерения показателей нефти ………………….. 55
4.3 Виртуальные анализаторы качества в составе СУУТП…………………… 57
4.3.1 Функциональное назначение и типы виртуальных анализаторов60
4.3.2 Концепция виртуальных анализаторов …………………………………… 62
4.3.3 Методы синтеза виртуальных анализаторов……………………………. 64
4.3.4 Виртуальный анализатор для рассматриваемой системы ………… 67
5 Моделирование виртуального анализатора качества ……………………………… 70
5.1 Виртуальная оценка показателя качества нефти …………………………….. 70
5.2 Алгоритм автоматического регулирования технологическим
параметром …………………………………………………………………………………………… 73
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение.. 79
6.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………………… 80
6.1.1 Анализ конкурентных технических решений ………………………….. 80
6.2 Планирование управления научно-техническим проектом …………….. 82
6.2.1 Иерархическая структура работ проекта …………………………………. 82
6.2.2 Контрольные события проекта ……………………………………………….. 83
6.2.3 План проекта …………………………………………………………………………. 84
6.3 Бюджет научного исследования…………………………………………………….. 86
6.3.1 Расчет материальных затрат …………………………………………………… 87
6.3.2 Основная заработная плата исполнителей темы ……………………… 88
6.3.3 Дополнительная заработная плата исполнителей темы …………… 90
6.3.4 Отчисления во внебюджетные фонды …………………………………….. 91
6.3.5 Накладные расходы ……………………………………………………………….. 91
6.3.6 Формирование бюджета затрат исследовательского проекта…… 92
6.4 Организационная структура проекта……………………………………………… 92
6.5 Матрица ответственности ……………………………………………………………… 93
6.6 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования . 94
7 Социальная ответственность ………………………………………………………………… 98
7.1 Требования к рабочим персоналам ………………………………………………… 98
7.2 Производственная безопасность ……………………………………………………. 99
7.3 Мероприятия по электробезопасности …………………………………………. 101
7.4 Мероприятия по пожарной безопасности …………………………………….. 102
7.5 Мероприятия по предотвращению загазованности ………………………. 104
Заключение ……………………………………………………………………………………………. 106
Список публикаций студента ………………………………………………………………….. 107
Приложение А ……………………………………………………………………………………….. 112
Приложение Б – Функциональная схема автоматизации …………………………. 126
Приложение В – Структурная схема АСУ СИКН ……………………………………….. 9
Приложение Г – Схема соединений внешних проводок ………………………………. 9

Основной вопрос экономической стратегии государства – ускорение
научно-технического прогресса, что позволит добиться значительного
повышения производительности труда. Одним из важнейших направлений,
повышающих производительность труда, является автоматизация
производства. Автоматизация для нефтегазовых предприятий имеет особое
значение, так как он является одной из ведущих отраслей и в значительной
степени определяет экономическое развитие страны.
Одной из важнейших задач нефтяных предприятий является
управление качеством нефти. Для того, чтобы обеспечить требуемое
качество, необходимо поддерживать основные технологические параметры
нефти, такие как температура, давление, расход и т.д., значение которых
поступают от датчиков, находящихся на технологическом объекте. «Задача
управления поддержания требуемых параметров нефти осложняется высокой
чувствительностью к нарушению заданного режима, большим числом точек
контроля и управления, наличием примесей в сырье, систематическими
погрешностями в показаниях расходомеров, плотномеров, и других
контрольно-измерительных средств, из-за отложения в трубопроводах
твердых продуктов реакции» [1].
Целью данной работы является автоматическое определение
показателя качества в установке СИКН с использованием одного из
современных методов определения качества нефти – виртуального анализа.

В результате выполнения магистерской диссертации была разработана
автоматизированная система управления установкой СИКН с применением
виртуального анализатора плотности нефти.
В процессе выполнения данной работы были разработаны структурная
схема АСУ ТП, функциональная схема автоматизации, позволяющие
определить состав необходимого оборудования и количество каналов
передачи данных и сигналов, был произведен выбор необходимых
технических средств. Был предложен модель виртуального анализатора с
системой автоматического регулирования расхода, который может
рассчитывать значение плотности при различных технологических режимах
прокачки нефти через СИКН.
Также было выполнено технико-экономическое обоснование проекта,
рассмотрены вопросы социальной ответственности, в ходе которого были
предложены мероприятия по обеспечению электро- и пожаробезопасности.
Следует отметить, что виртуальные анализаторы являются наиболее
доступным средством мониторинга состояния технологического процесса на
нефтяных предприятиях. Основными их преимуществами являются
доступность в применении и использовании, относительно низкие затраты на
получение моделей и оперативность обновления данных.
Список публикаций студента
1. Джаилганов Ж.Ж. Виртуальный анализатор качества на СИКН //
Молодой ученый, 2018, №22 (208).

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету