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!

    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 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
    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
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету