+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

    Перспективы внешнеэкономического сотрудничества России и КНР
    Спасибо огромное за написанную работу. Все быстро и качественно. Рекомендую а...
    Новое задание по менеджменту организации
    Самый лучший эксперт! Работа выполнена на высшем уровне и раньше срока! Заказ...
    Методика оценки эффективности деятельности телекоммуникационной компании с учетом отраслевой специфики
    Автора рекомендую! Работа сделана качественно, учтены все пожелания. Работа б...
    Реализация государственной культурной политики в Иркутской области
    Очень довольна работой автора. Магистрская работа выполнена отлично.
    Новое задание по менеджменту организации
    Работа выполнена в срок. Все сделано идеально. Обращаюсь не в первый раз к эт...
    Особенности формирования финансовой отчётности в соответствии с международными стандартами финансовой отче
    Довольна работой автора

    Хочешь уникальную работу?

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

    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 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
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа
    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
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    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 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

    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)