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!

    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 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
    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
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа

    Другие учебные работы по предмету