+7 (800) 505-67-97

Разработка алгоритмического и программного обеспечения системы управления этиленопроводом и этиленхранилищем

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Житников, Алексей Дмитриевич Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Представлено описание объекта автоматизации — этиленопровод и этиленохранилище. Осуществлен обзор и анализ программно-аппаратных средств построения системы управления. Разработано:схемы связи; решение по резервированию беспроводных каналов связи; прием, обработка и передача сигналов; алгоритмы управления исполнительными механизмами.

Введение …………………………………………………………………………………………. 15

1 Система хранения и транспортировки этилена ……………………………… 17
1.1 Описание системы ……………………………………………………………….. 17
1.2 Цели автоматизации …………………………………………………………….. 18
1.3 Назначение и функционал системы автоматизации ………………… 20
1.4 Заключение по первой главе …………………………………………………. 22

2 Описание задач и обзор оборудования в системе автоматизации ……. 23
2.1 Задачи …………………………………………………………………………………. 23
2.1.1 Организация каналов передачи данных в системе
телемеханики МЭП ……………………………………………………………………………. 23
2.1.2 Передача данных в системе автоматики этиленхранилища . 25
2.1.3 Разработка алгоритма управления ИМ ……………………………. 26
2.2 Обзор и сравнительный анализ оборудования системы …………… 27
2.2.1 Обзор контроллеров для системы хранения и обработки
этилена 27
2.2.2 Обзор оборудования для системы телемеханики
магистрального этиленпровода …………………………………………………………… 35
2.3 Заключение по второй главе …………………………………………………. 42

3 Реализация решений ……………………………………………………………………. 43
3.1 Передача данных в системе телемеханики магистрального
этиленпровода ………………………………………………………………………………………. 43
3.2 Передача данных в системе автоматики этиленхранилища ……… 47
3.2.1 Описание синтеза итоговой структуры системы передачи
данных 47
3.3 Создание алгоритмов управления ИМ …………………………………… 52
3.4 Заключение по третьей главе ………………………………………………… 58

4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение……………………………………………………………………………………. 59
4.1 Планирование и организация проектных работ ………………………. 59
4.1.1 Структура работ в рамках проекта ………………………………….. 59
4.1.2 Определение трудоемкости выполнения работ………………… 60
4.1.3 Разработка графика проведения научного исследования ….. 64
4.2 Расчет сметы затрат на выполнение проекта ………………………….. 64
4.2.1 Расчет затрат на материалы ……………………………………………. 64
4.2.2 Расчет заработной платы ……………………………………………….. 65
4.2.3 Расчет затрат на социальный налог ………………………………… 66
4.2.4 Расчет затрат на электроэнергию ……………………………………. 66
4.2.5 Расчет амортизационных расходов …………………………………. 67
4.2.6 Расчет прочих расходов …………………………………………………. 68
4.2.7 Расчет общей себестоимости разработки ………………………… 68
4.2.8 Расчет прибыли …………………………………………………………….. 69
4.2.9 Расчет НДС …………………………………………………………………… 69
4.2.10 Цена разработки НИР ……………………………………………………. 69
4.3 Оценка экономической эффективности проекта …………………….. 69

5 Социальная ответственность ……………………………………………………….. 71
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности
5.2 Производственная безопасность ……………………………………………. 73
5.2.1 Анализ опасных и вредных факторов ……………………………… 73
5.2.2 Обоснование мероприятий по снижению воздействия …….. 73
5.2.3 Мероприятия по снижению воздействия опасных и вредных
факторов 83
5.3 Экологическая безопасность …………………………………………………. 83
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях……………………………….. 83

Заключение ……………………………………………………………………………………… 86

Список литературы…………………………………………………………………………… 88
Приложение А (обязательное) Блок объявления переменных программы
управления ИМ ………………………………………………………………………………………… 93

Приложение Б (обязательное) Блок основной программы управления ИМ
Приложение В (обязательное) Временные показатели научного
исследования 100

Приложение Г (справочное) Development of algorithmic and software for
ethylene pipeline and ethylene storage control system…………………………………….. 101

Автоматизация технологических процессов является одним из основных
звеньев в системе общего функционирования и развития любого современного
предприятия. Научно-обоснованное распределение функций между человеком
и компьютером в процессе управления технологией, замена интеллектуального
труда человека машинным приводит к более полному использованию имею-
щихся резервов производственной системы предприятия, обеспечению макси-
мального уровня оперативности и гибкости, снижению затрат, повышению эф-
фективности и качества принимаемых технологических решений, сокращению
сроков их реализации, существенному ограничению численности инженерно-
технического персонала и т.д. [1].
Компьютерные системы сегодня становятся основой автоматизации про-
изводства. Любая такая система собирает и передает информацию в соответ-
ствии с установленной программой. Множество аспектов при внедрении автома-
тизации производства становятся, таким образом, управляемыми — от работы ме-
ханизмов до организации бухгалтерского учета. Другим значимым стимулирую-
щим фактором является то, что компьютеризация этой области служит опреде-
ляющей предпосылкой комплексной автоматизации производства в целом [2].
В состав любой компьютерной системы промышленной автоматизации по-
мимо самих компьютеров входят также и промышленные контроллеры. Необхо-
димость их использования обусловлена высоким уровнем надежности контроля
и управления технологическим процессом. В отличие от компьютеров, функци-
онал интерфейс которых нацелен на человека, контроллеры в свою очередь
настроены на взаимодействие с объектом автоматизации [3]. Поэтому связка
компьютерных систем с промышленными контроллерами позволяет организо-
вать качественный канал связи между человеком и технологическим процессом,
что и обеспечивает все вышеперечисленные преимущества, достигаемые авто-
матизацией.
Для автоматизации любой системы всегда важно учитывать специфику
производства. Любой неправильный подход к организации процесса или неверно
установленные программы, функционально не оптимизированные, станут небез-
опасными во всех отношениях. Это обуславливает профессиональный и строго
регламентированный подход к разработке, внедрению и эксплуатации систем
промышленной автоматизации.
Говоря о важности задачи автоматизации, можно затронуть тему эконо-
мики страны, которая напрямую зависит от темпов производства, которые в том
числе обусловлены качеством систем автоматизации на промышленных объек-
тах [4].
Таким образом, разработка и внедрение систем комплексной автоматизации
технологических процессов, сочетающих многофункциональность, открытость,
способность учитывать специфику конкретной производственной (технологиче-
ской) системы, доступность, простоту реализации, ориентированность на поль-
зователя с относительно невысоким уровнем подготовки в сфере информацион-
ных технологий, а также возможность эффективной реализации на вычислитель-
ных средствах, имеющих ограничения по своим функциональным возможно-
стям, является актуальной задачей [5].

В данной выпускной квалификационной работе решен ряд задач, входящих
в рамки проекта по модернизации системы транспортировки и хранения этилена:
 реализована система передачи данных в системе телемеханики МЭП;
 разработана схема передачи данных в системе автоматики этилен-
хранилища;
 разработан алгоритм управления исполнительным механизмом
(ИМ).
Разработка и реализация решений происходила в несколько этапов:
 подбор оборудования с учетом специфики системы и расположения
промышленного объекта;
 разработка решений на основе выбранного оборудования с учетом
особенностей архитектуры оборудования и требований заказчика;
 реализация решений.
Решение задачи передачи данных в системе телемеханики базируется на
контроллерах компании «ДЕП» — Деконт А9. Особенность решения в наличии
закрытого мобильного VPN-тоннеля, а также резервирования всех компонентов
системы, включая сотовых операторов. Такое построение системы позволяет по-
падать данным с полевого уровня на верхний по восьми различным маршрутам.
При разработке основные трудности возникли в алгоритмах построения марш-
рутов передачи данных, а именно, идеи выбора маршрутов нужно было адапти-
ровать под архитектуру контроллеров. Дополнительную сложность создавала за-
дача экономии трафика мобильной сети, которая не позволяла вести трансляцию
данных по всем каналам сразу.
Для системы хранения и обработки этилена выбран контроллер компании
«Prosoft-Systems» Regul R500. Разработка структуры системы происходила с уче-
том требований заказчика, основным их которых являлась надежность. Поэтому
все элементы системы являются резервируемыми. Особенность архитектуры
спроектированной системы в возможности полной автономной работы среднего
уровня, вне зависимости от связи с верхним уровнем. Так контроллер РСУ может
продолжать вычисления и регулирование, а контроллер ПАЗ выполнит безопас-
ный отказ в случае выхода технологических параметров за рамки.
В ходе решения третей задачи было принято создать универсальный алго-
ритм, включающий в себя все ИМ, отвечающие за транспортировку сырья по
участкам трубопровода. Для этого были проанализированы особенности ИМ,
участвующих в проекте и выявлены отличия. При разработке алгоритма основ-
ную трудность составило создание архитектуры, при которой разные части кода,
используемые в одних ИМ и не используемые в других, не мешают корректной
работе функционального блока. За счет универсальности алгоритма друг друга
планируется достичь удобства в ходе эксплуатации и обслуживания объекта.

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

    Читать «Разработка алгоритмического и программного обеспечения системы управления этиленопроводом и этиленхранилищем»

    Последние выполненные заказы

    Магистерская диссертация Повышение производственной эффективности
    Все выполнено согласно требований и в срок! Рекомендую автора!
    Совершенствование правового регулирования участия государства в акционерных обществах
    Спасибо,все хорошо!
    ««Военно-экономическое сотрудничество стран Антанты в школьном курсе истории.»».
    Отличный вариант, если хотите получить хорошую оценку за Вашу работу. Все вып...
    Анализ преимуществ и расчет экономического эффекта при размещении линий связи на опорах ЛЭП
    Рекомендую данного автора! Работа выполнена в срок, все замечания были устран...
    Курсовая работа на тему "Моделирование социально-коммуникационных систем"
    Работа и все корректировки выполнены в срок, спасибо большое!
    Анализ влияния геймификации на флуктуацию работников склада (только практическая часть)
    Татьяна великолепный специалист и человек. Вежливое общение, быстро выполненн...
    Региональные инновационные проекты как ресурс стратегического развития образовательной органиазции
    Доволен работой автора
    Анализ организационной структуры управления предприятия
    Работа принята без замечаний
    Особенности собирания, проверки и оценки информации на электронных носителях
    Доволен работой автора

    Хочешь уникальную работу?

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

    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    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
    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
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    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
    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
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Удаленное управление распределенными объектами с применением WEB-Технологий
    📅 2019 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка информационной системы поддержки принятия управленческих решений
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Исследование влияния настроек регулятора Смита на качество регулирования
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Реализация цифрового фильтра на основе сглаживающего штрафного P-сплайна
    📅 2019 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Псевдолинейный регулятор для управления объектом второго порядка
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Корневой анализ систем на основе вершинных характеристических полиномов
    📅 2019 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)