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!

    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    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
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    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
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 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
    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

    Другие учебные работы по предмету