+7 (800) 505-67-97

Разработка системы управления установкой физического подобия трехфазного сепаратора в статическом и динамическом режимах

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Петухов, Максим Сергеевич Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является стенд физического подобия трехфазного сепаратора, на основе которого разработана автоматизированную систему управления установкой в статическом и динамическом режимах.

Определения и обозначения ………………………………………………………………….. 9
Введение …………………………………………………………………………………………….. 14
1 Техническое задание …………………………………………………………………….. 16
1.1 Полное название ………………………………………………………………………. 16
1.2 Краткая характеристика области применения …………………………… 16
1.3 Основные задачи и цели создания АСУ ТП ………………………………. 16
1.4 Требования к системе в целом ………………………………………………….. 16
1.5 Требования к техническому обеспечению ………………………………… 17
1.6 Требования к математическому обеспечению …………………………… 17
1.7 Требования к программной документации ……………………………….. 18
2 Аналитический обзор существующих систем ……………………………….. 19
2.1 Промысловая подготовка нефти……………………………………………….. 19
2.2 Подготовка нефти к транспорту ……………………………………………….. 19
2.3 Сепарация нефти ……………………………………………………………………… 21
2.3.1 Принципы работы нефтяного сепаратора …………………………….. 23
2.3.2 Образование эмульсий…………………………………………………………. 26
2.3.3 Физико-химические свойства нефтяных эмульсий ……………….. 26
3 Устройство и принцип работы стенда …………………………………………… 29
3.1 Конструкция стенда …………………………………………………………………. 29
3.2 Описание комплекса технических средств ……………………………….. 30
3.3 Подбор оборудования ………………………………………………………………. 31
3.3.1 Выбор клапанов …………………………………………………………………… 31
3.3.2 Выбор насоса ………………………………………………………………………. 32
3.3.3 Выбор контроллера ……………………………………………………………… 33
3.4 Разработка принципиальных электрических схем …………………….. 35
4 Принцип работы стенда………………………………………………………………… 37
4.1 Разработка алгоритмов работы стенда ……………………………………… 39
4.1.1 Алгоритм работы стенда в статическом режиме …………………… 39
4.1.2 Алгоритм работы стенда в динамическом режиме ……………….. 41
4.1.3 Алгоритм технологического прогона …………………………………… 43
4.2 Компьютерное зрение………………………………………………………………. 43
4.3 Структура информационно-измерительной системы ………………… 44
5 Разработка имитационной модели стенда ……………………………………… 46
5.1 Имитационная модель в Matlab SimHydraulics ………………………….. 46
5.2 Связь имитационной модели с ПЛК …………………………………………. 50
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение …………………………………………………………………………. 51
6.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности ……………….. 51
6.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………. 51
6.1.2 Анализ конкурентных технических решений ……………………….. 52
6.1.3 SWOT – анализ ……………………………………………………………………. 54
6.2 Планирование научно-исследовательских работ ………………………. 56
6.2.1 Структура работ в рамках научного исследования ……………….. 56
6.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ …………………….. 57
6.2.3 Разработка графика проведения научного исследования ………. 58
6.3 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) ………………….. 62
6.3.1 Расчет материальных затрат ………………………………………………… 62
6.3.2 Расчет материальных затрат НТИ ………………………………………… 62
6.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы …………………… 64
6.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы ………… 66
6.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления)66
6.3.6 Накладные расходы …………………………………………………………….. 67
6.3.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта …………………………………………………………………………………………… 67
6.4 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования ………………………………….. 68
6.5 Риски разработки……………………………………………………………………… 70
7 Социальная ответственность ……………………………………………………………. 73
7.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности74
7.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства …. 74
7.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны75
7.2 Производственная безопасность ………………………………………………. 77
7.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов ……… 77
7.2.2 Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия
опасных и вредных факторов на исследователя (работающего) ……….. 78
Повышенный уровень шума ………………………………………………………. 78
Отклонение показателей микроклимата ……………………………………… 79
Производственное освещение ……………………………………………………. 82
Уровень электромагнитных излучений ………………………………………. 84
Опасность поражения электрическим током ………………………………. 84
7.3 Экологическая безопасность…………………………………………………….. 86
Анализ влияния процесса исследования на окружающую среду …. 87
7.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях………………………………….. 87
7.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект
исследований ………………………………………………………………………………….. 88
7.4.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС …………………………………. 89
Выводы по разделу социальная ответственность ……………………………… 90
Заключение ………………………………………………………………………………………… 91
Список использованных источников …………………………………………………… 92
Приложение А. Development of a three-phase separator control system …… 96
Приложение Б. Схемы электрические принципиальные …………………….. 109
Приложение В. Блок-схема работы стенда в статическом режиме ……… 120
Приложение Г. Блок-схема работы стенда в динамическом режиме …… 122
Приложение Д. Блок-схема технологического прогона оборудования .. 124
Приложение Е. Имитационная модель ………………………………………………. 126

Изначально автоматизация применялась лишь к отдельным операциям
технологического процесса, но со временем, в процессе развития во многих
сферах производства появилось понятие автоматизации, которое
распространилось как на основные, так и на вспомогательные процессы
технологических производств.
Автоматизация технологических процессов позволяет использовать
доступные ресурсы на производстве более экономно и рационально. Она влияет
на повышение качества выпускаемой продукции, на повышение
производительности труда, увеличение эффективности предприятия.
Актуальность данного проекта обусловлена необходимостью
усовершенствования технологии и техники подготовки нефти, в связи с
увеличением количества добываемого нефтепродукта в России.
Объектом исследования является автоматизированная установка
физического подобия трехфазного сепаратора нефти.
Целью проекта является разработка установки физического подобия
трехфазного сепаратора, а также системы управления для исследования
динамики сепарации жидкости.
На основе разработанной системы управления нефтедобывающие
компании, а также образовательные учреждения способны проводить
исследования по дегазации, а также разделению фаз нефтяной эмульсии в
статическом и динамическом режимах работы.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
1. провести комплекс научно-исследовательских и опытно-
конструкторских работ для исследования технологического процесса сепарации
нефти.
2. разработать алгоритмы автоматизированного управления разделением
нефтесодержащей смеси в различных режимах.
3. разработать имитационную модель стенда, позволяющую в
совокупности с ПЛК производить управление работой стенда на основе
разработанных режимов.
4. произвести сборку установки, а также проверку целостности
конструкции и корректности подключения.
1 Техническое задание
1.1 Полное название
Разработка системы управления физического подобия трехфазного
сепаратора в статическом и динамическом режимах.

Результатом выполнения магистерской диссертации стала разработанная
система управления стендом физического подобия трехфазного сепаратора в
статическом и динамическом режимах работы. В ходе выполнения были
разработаны структурная схема стенда, схема электрическая принципиальная, а
также схема структуры информационно-измерительной системы. Также
произведен подбор оборудования, что в совокупности с вышеупомянутым
позволило собрать стенд.
Также результатом работы стала имитационная модель стенда,
позволяющая производить исследования процессов, приближенных к реальным.
Основной задачей установки является сепарация нефтепродукта в статическом и
динамическом режимах работы. Динамика разделения фаз жидкости в емкости
сепаратора анализируется с помощью компьютерного зрения. На основании
полученных данных производится регулирование процесса сепарации по
разработанным алгоритмам.
На основе разработанного стенда в совокупности с программным
обеспечением образовательные учреждения, а также научно-исследовательские
институты способны проводить исследования по разделению нефтяных
эмульсий на фракции при различных условиях.
Выполненная работа удовлетворяет требованиям к системе
автоматизации. Данная система имеет возможность расширения и
модернизации.

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 системы управления установкой физического подобия трехфазного сепаратора в статическом и динамическом режимах»

    Последние выполненные заказы

    Внешнеэкономическая деятельность Магистерская диссертация
    17 000 ₽
    Перспективы внешнеэкономического сотрудничества России и КНР
    Спасибо огромное! Защитилась на отлично!
    Международные отношения Магистерская диссертация
    2 500 ₽
    т2732 речь и презентация к заказу Перспективы внешнеэкономического сотрудничества России и КНР
    Спасибо огромное за качественную работу!
    Менеджмент организации Магистерская диссертация
    2 500 ₽
    "Стратегия внедрения цифровых технологий в управление цепями поставок на примере ПАО "Транснефть""
    Большое спасибо автору! В установленные сроки полностью выполнен объем работы - магистерская диссертация по менеджменту, отчет по преддипломной пра...
    Государственное и муниципальное управление Магистерская диссертация
    11 370 ₽
    Новое задание по государственному и муниципальному управлению
    Добрый день! Очень доволен работой, большое спасибо, что помогаете в написании работ, дальнейших успехов Вам!
    Право и юриспруденция Магистерская диссертация
    20 520 ₽
    Особенности пересмотра судебных актов в арбитражном суде апелляционной инстанции
    Доволен работой автора
    Право и юриспруденция Магистерская диссертация
    14 210 ₽
    "Наследование по закону в романо-германской и англо-саксонской правовых семьях: сравнительно-правовые аспекты"
    Хочу сказать огромное спасибо Вячеславу! Отвечал на все вопросы, вносил правки и всегда был на связи. Рекомендую данного автора если хотите качеств...

    Хочешь уникальную работу?

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

    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
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    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 Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 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
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    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
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету