Модернизация системы автоматизации АСУ ТП АО «Farg’onaazot»

Абидов, Сардорбек Ёркин угли Отделение информационных технологий (ОИТ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Работа посвящена разработке программно-аппаратного обеспечения для автоматизации процесса передачи показаний с датчиков технологического оборудования на диспетчерский пункт предприятия АО “Farg’onaazot”.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………………………….. 14
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………………………………………………………………… 20
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ ………………………………………………… 26
2.1 Общие сведения об объектах управления технологическим процессом …………………….26
2.2 Краткое описание технологического процесса и технологических схем производств ..28
2.2.1 Производство синтетического аммиака (NH3) ……………………………………………………. 28
2.2.2. Производство слабой азотной кислоты (HNO3) …………………………………………………. 32
2.3 Вывод по разделу…………………………………………………………………………………………………….38
3. КОНЦЕПЦИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ …………………………………………………………………………….. 41
3.1 Заменяемые контрольно-измерительные приборы в процессе модернизации производства
…………………………………………………………………………………………………………………………………….41
3.2 Общие требования …………………………………………………………………………………………………..46
3.3 Архитектура системы ………………………………………………………………………………………………47
3.4 Сбор и управления данными ……………………………………………………………………………………48
3.5 База данных системы……………………………………………………………………………………………….49
3.6 Структура базы данных …………………………………………………………………………………………..50
3.6.1 Интерфейс с оператором …………………………………………………………………………………… 57
3.6.2 Устройство ввода и управления позицией …………………………………………………………. 79
3.6.3 Операторские функции ……………………………………………………………………………………… 80
3.6.4 Уровни доступа ………………………………………………………………………………………………… 84
3.6.5 Стандартные экраны системы ……………………………………………………………………………. 85
3.6.6 Потребительские экраны …………………………………………………………………………………… 86
3.6.7 Работа с трендами …………………………………………………………………………………………….. 88
3.6.8 Отчеты ……………………………………………………………………………………………………………… 90
3.7 Защита…………………………………………………………………………………………………………………….91
3.8 Резервирование ……………………………………………………………………………………………………….92
3.9 Требования по стандартизации и унификации ………………………………………………………….93
3.10 Характеристика уровня автоматизация и средств, используемых в автоматизации ….94
3.11 Организация рабочего места оператора ………………………………………………………………….96
3.12 Вывод по разделу…………………………………………………………………………………………………..98
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………. 100
4.1 Организация и планирование работ ……………………………………………………………………….100
4.1.1 Продолжительность этапов работ ……………………………………………………………………. 101
4.2 Расчет сметы затрат на выполнение проекта …………………………………………………………..104
4.2.1 Расчет заработной платы …………………………………………………………………………………. 104
4.2.2 Расчет затрат на социальный налог ………………………………………………………………….. 105
4.2.3 Расчет затрат на электроэнергию …………………………………………………………………….. 105
4.2.4 Расчет амортизационных расходов ………………………………………………………………….. 107
4.2.5 Расчет прочих расходов …………………………………………………………………………………… 108
4.2.6 Расчет общей себестоимости разработки …………………………………………………………. 108
4.2.7 Расчет прибыли ………………………………………………………………………………………………. 108
4.2.8 Расчет НДС ……………………………………………………………………………………………………. 109
4.2.9 Цена разработки НИР ……………………………………………………………………………………… 109
4.3 Оценка экономической эффективности проекта ……………………………………………………..109
5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ………………………………………………………………………. 111
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …………………………111
5.1.1 Специальные (характерные для рабочей зоны исследователя) правовые нормы
трудового законодательства …………………………………………………………………………………….. 111
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны исследователя …. 112
5.2 Профессиональная социальная безопасность ………………………………………………………….113
5.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект исследования
……………………………………………………………………………………………………………………………….. 114
5.2.2 Обоснование мероприятий по защите персонала предприятия от действия опасных
и вредных факторов. ……………………………………………………………………………………………….. 119
5.3 Экологическая безопасность ………………………………………………………………………………….119
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………………………….120
5.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть на рабочем месте при
проведении исследований ……………………………………………………………………………………….. 120
5.4.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка действия
в случае возникновения ЧС ……………………………………………………………………………………… 120
3.5 Выводы по разделу ………………………………………………………………………………………………..121
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………………………………………………… 122
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ………………………………………………………….. 124
Приложение А ……………………………………………………………………………………………………………….. 130
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………………………….. 132

Автоматизации и механизации производств химической
промышленности уделяется огромное внимание, так как протекание химико-
технологических процессов обуславливается сложностью, высокой скоростью и
чувствительностью к отклонениям от заданных режимов, вредностью среды
рабочей зоны, взрыво, пожароопасностью перерабатываемых веществ.
Ряд производств химической промышленности характеризуется
значительным потреблением тепловой, а также электрической энергии, это
определяет повышенные требования к организации качественного
энергоснабжения предприятия для обеспечения его четкого и бесперебойного
функционирования.
Это обусловливает оснащение технологических аппаратов
современными контрольно-измерительными приборами совместно с АСУ ТП
химической промышленности. Особые требования предъявляются системам
автоматизации химических предприятий для обеспечения систематического
контроля исправности технологического оборудования, а также проведения
своевременных осмотров и ремонтов.
Объёмы производства химических предприятий измеряются сотнями
тысяч тонн в год. Даже небольшие отклонения в измерении технико-
экономических показателей производства могут принести предприятию
ощутимые экономические убытки. Условия, в которых осуществляются
технологические процессы, характеризуются высокими значениями параметров
проведения процессов. Всё это приводит к тому, что химические предприятия
представляют повышенную опасность для окружающей среды, масштабы
последствий аварийных ситуаций могут быть очень значительными. В
результате возникают задачи точного измерения и контроля технологических
параметров, поддержания средств КИП и А в работоспособном состоянии и
обеспечения их высокой надёжности.
Для того чтобы предотвратить появление подобных проблем,
химические производства проходят техническое перевооружение, согласно
постановлению Президента Республики Узбекистан от 27 июля 2017 года, в
которой указаны цели и задачи программы модернизации, технического и
технологического перевооружения предприятий химической промышленности.
Актуальность работы. Себестоимость, а также надёжность в химическом
производстве зависит от точности поддержания технологических параметров,
соответственно за цель автоматизации принимаем повышение точности
поддержания технологических параметров. Согласно постановлению
Президента Республики Узбекистан – «О программе модернизации,
технического и технологического перевооружения предприятий химической
промышленности», был дан старт значительным переменам в ведении и
контроле технологических процессов отечественных производств. В их числе
переход от старых систем регулирования на современные системы управления
технологическими процессами – АСУ ТП, демонтаж старых систем релейно-
пневматического регулирования и монтаж систем современного требования
безопасного и эффективного ведения технологического процесса – АСУ ТП,
регулирование и управления посредством считывания данных с
интеллектуальных датчиков, отслеживающих технологические параметры и
отправки регулирующих сигналов на исполнительные механизмы для
поддержания регламентных норм или перевода оборудования узла в безопасное
состояние. Сегодня на мировом рынке присутствует достаточно компаний
поставщиков систем АСУ ТП, которые имеют солидный опыт и эффективные
технологии. Переход от старой системы сопровождается рядом задач, решение
которых занимает немало времени, а порой требует кардинально нового
подхода. В данном диссертационном проекте применим новый подход по
переходу от старого управления технологией на современную АСУ ТП –
модернизация и техническое перевооружения производственных цехов на
примере ОАО “FARG’ONAAZOT” Цена вопроса – переход на
энергосберегающие системы, более эффективному использованию
существующих мощностей предприятия, сокращения времени на
реконструкцию старых ПУ и перевода цехов на РСУ, возможность
статистического и динамического анализа ведения режима, контроль и
сокращение выбросов вредных веществ в атмосферу путем нейтрализации,
разложения и конверсии в вещества менее канцерогенные или вообще
безвредные – современный тренд экологичность и всем этим будет управлять
современные системы управления процессами. В данной магистерской
диссертаций использованы следующие программные обеспечения компаний
“Honeywell”: ExperionPKS Station, TotalPlant® Solution (TPS), FSC Navigator,
Application Editor, Application Generator, HMI Web Builder, Control Builder,
Knowledge Builder; Borland Software Co.: Delphi 7; и компании CCC: Train Tools,
Train View, Project Builder. А также другие утилиты, используемые для
синхронизации и адаптации программных продуктов, таких как ActiveX, NTP, и
другие.
Объект и предмет исследования. Объект исследования – цеха АО
“FARG’ONAAZOT”: агрегат аммиака – “Аммиак-3”, цех слабой азотной
кислоты и цех аммиачной селитры, объединенные в одно производство – “АС-
АК-72М” Предметом исследования станет модернизация используемого ныне
ПУ на систему АСУ ТП – создание индикационных и регуляторных точек,
прорисовка мнемосхем, построение логических схем блокировок, создание
трендов, групп и т.д.
Цель и задачи исследования. Целью создания системы
автоматизированного управления технологическими процессами является
обеспечение оперативности, надежности, безопасности и эффективности
управления. Система управления призвана выполнять следующее:
Измерять такие технологические параметры как:
– Температура
– Давление
– Расход
– Уровень
– Загазованность (Аналитические измерения)
– Концентрация (Аналитические измерения)
– и др.
Регистрация результатов измерений;
Контроль отклонений процесса от нормы и, при необходимости,
оповещение оператора о нарушениях;
Мониторинг действий обслуживающего персонала и самодиагностику
технических средств систем РСУ, ПАЗ, PHD;
Предоставление оператору-технологу информации о любой точке
процесса в виде, облегчающем принятие решений для выполнения операций
управления;
Отображение (индикация) измеряемых величин на экранах в различных
формах:
– Детальная
– Рабочая группа
– Технологическая схема
Отображение состояния регулирующих клапанов или электроприводов;
Историзация регистрации и отображение в виде трендов;
Историзация событий (действий обслуживающего персонала, аварийных
ситуаций процесса, работы системы) и отображение в соответствующих
протоколах.
Расширенное архивирование данных, событий PHD;
Расчет действительного значения параметров;
Стратегии управления:
– Стабилизационное регулирование;
– Регулирование с коррекцией (каскадное);
– Регулирование с разделенным диапазоном выходного сигнала;
– Управление с подавлением.
Все перечисленные выше стратегии обеспечивают безопасный останов
контура управления в случае обрыва связи регулятора с исполнительным
механизмом (перевод регулятора в ручной режим с сохранением последнего
хорошего выходного значения). Управление состоянием
электрифицированного оборудования; (электроприводные клапаны, задвижки,
насосы, вентиляторы); статистика обслуживания электрифицированного
оборудования; логическое управление, блокировка; блокировка ПАЗ,
безопасный останов.
Методы исследования. Они основаны на надежности и безопасности
перехода и монтажа нового оборудования и ПО. Необходимо:
– собрать инженерные и операторские руководства систем управления
технологическими процессами, краткие описания технологий -принципиальные
технологические схемы, описания и характеристики эксплуатируемого
оборудования – механического, электрического и КИП.
– проанализировать точки старой системы
– создать переходной журнал, где будет использовано новая политика
имен и нумерация
– определить точки, в основном блокировочные (аварийные), которые,
непременно, будут перемонтированы и распределены по контролерам в
соответствии с логикой повышения надежности, отказоустойчивости и
возможности “горячей” замены вышедшего из строя оборудования
Новизна состоит в упорядочении операций, производимых при
модернизации производства в плане перехода на АСУ ТП и систематизации
всего опыта, накопленного и будучи полученного с возможностью его
применения на практике. Имеет большое значение – возможность перестроения
уже работающей АСУ ТП при появлении рациональных решений,
применяемых в технологическом процессе. Будет рассмотрен проект по
внедрению электропривода в качестве аварийного для паровых турбин типа –
“ПЦПЛ-700” с колесом “Кёртиса” с составлением соответствующей
мнемосхемы, точек, регулирующих арматур, емкостей и системы блокировок.
Научно-теоретическая и практическая значимость. Проект имеет практическую
основу и нововведения, применение которых нацелено на обеспечение
непрерывного и безопасного ведения технологического процесса.
Сформирована теоритическая и практическая основа для перенастройки АСУ
ТП в условиях непрерывного технологического процесса, что имеет особое
значение на непрерывных производствах химической отрасли.
Структура и объём магистерской диссертационной работы.
В первой главе дана характеристика объекта автоматизации химической
промышленности. В частности, агрегата и двух смежных цехов с кратким
описанием технологий и принципиальных схем.
Во второй главе рассмотрена концепция автоматизации – вопросы
правил и порядка разработки АСУ ТП, предложены технические решения на
основе программного обеспечения компаний HONEYWELL. Приведена
характеристика уровня автоматизация и средств, используемых в
автоматизации, требования к средствам АСУ ТП.
В третьей главе спроектирована схема аварийного привода паровых
турбин на примере двух узлов агрегата “Аммиак-3” – спроектирован алгоритм
перехода по АВР в СУ отделения “Очистка” и реализован аварийный привод на
электротяге отделения “Риформинг” на платформе VMware Workstation –
VMware, Inc. Также разработан симулятор СУ Train View компании ССС
турбоагрегатом цеха АК-72М на платформе Borland -Delphi 7.
В ходе выполнения диссертационной работы получены следующие
результаты:
1. Созданы кабельные журналы ПАЗ, РСУ и ССС;
2. Создана политика имен точек – Ready Политика имен точек.хЕ;
3. Разработана схема подключений линий связи АСУ ТП – Ready FTE
Optic cable.xls;
4. Спроектированы технологические схемы узла “Абсорбция” и
“Дымососы БТА” со схемами логических блокировок;
5. Изучены различные комбинаций построения логических блоков.

Ввиду с усложнением технологических процессов и в тоже время
необходимостью сокращения непроизводственных затрат времени
функционирование и возможности повышения оперативности воздействия на
ход производства в направления повышения его производительности, выросла
потребность в автоматизации многих процессов производства.
Предприятия химической отрасли изготовляют различные виды
химической продукции, которые используются в химической,
металлургической, золотодобывающей, текстильной, легкой, пищевой
промышленности и в сельском хозяйстве. Изготовление удобрений составляет
приблизительно 75 процентов объема продукции, производимой всей
химической отраслью. Осваиваются новые виды продукции в целях
импортозамещения и создания новых рабочих мест. Эффективная работа
производственных мощностей во многом зависит от правильного и безопасного
ведения технологического режима, в соответствии с этим АСУ ТП является тем
решением, которое обеспечен высокий уровень точного ведения режима,
снижению себестоимости выпускаемой продукции за счет оптимального
использование потребляемого сырья и ресурсов, обеспечит оперативный вывод
в ремонт и т.д. проект преследует достижение этих целей. [29, 39]
В соответствии с заданием на дипломное проектирование за объект
автоматизации приняты агрегат аммиака и производство “АС-АК-72М”. В
разделе ” Характеристики объекта, как элемента автоматизации ” было дано
краткое описание технологического процессов и схем производств.
В разделе ” Концепция автоматизации.” за цель автоматизации принято
повысить надежность, эффективность и сроки технической эксплуатации -“от
ремонта до ремонта” за счет наиболее точного поддержания заданных
технологических норм и безопасного пуска/останова производства. В этом
случае, и сама система должна отвечать параметрам надежности, горячей
замены неисправного оборудования, резервированию и защищенности.
Описаны параметры автоматизации характеристики и требования к ним,
подробно описаны способы автоматизации – все это может дать оценку уровню
автоматизации производства.
В разделе “Интерфейс с оператором” предложены решения по оживлению
мнемосхем управления и ПАЗ, рассмотрены структурные схемы обработки
параметров ввода/вывода. Подробно рассмотрена рабочая среда оператора.
В разделе “База данных системы” описаны базы данных, и их
функциональная нагрузка в общей системе при серверном управлении, база
данных при одиночной консольной исполнениях храниться в самой станции в
определенных инженером проекта при конфигурации системы местах.
В разделе “Безопасность жизнедеятельности” дана характеристика
объекта с точки зрения пожаро-взрывобезопасности, изучены условия труда
персонала, опасности производства и рассмотрены мероприятия по защите от
этих опасностей. Рассмотрены проблемы улучшения условий труда,
обеспечения пожаро-взрывоопасносности и правила безопасного ведения
технологического процесса.
Данный проект, считаю, достиг поставленных Мной целей, применены
современные методы и решены сложнейшие задачи, проект собирает
накопленный опыт, полученные вывода и технические решения.

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

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    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
    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
    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
    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
    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
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету

    Интеграционный сервис передачи данных между АСУ ТП и MES
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Методы сегментации новообразований головного мозга
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)