Презенатция ВКР

1. Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования
«Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет»
Институт химических технологий и инжиниринга
ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Стерлитамаке
Кафедра «Автоматизированные технологические и информационные системы»
РАЗАРБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ БЛОКА РАЗДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА И АЗОТА
Выпускная квалификационная работа
(бакалаврская работа)
по направлению подготовки 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств,
профиль «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтепереработке и нефтехимии)»
15.03.04.ВКР.103.2021.668.ПЗ
Выполнил: студент гр. БАТ 21-31
А.В. Никифорова
Руководитель: канд. техн. наук, доцент
М.И. Шарипов
1

2. Актуальность выпускной квалификационной работы

Исследование и разработка автоматизированной системы управления блока разделения кислорода и азота являются
важной и актуальной темой в условиях современного технологического прогресса. Существует высокий спрос на
высококачественные газы для различных отраслей — от медицины и металлургии до пищевой промышленности и
энергетики. Автоматизация процессов управления повышает надежность и точность выполнения операций.
Актуальной задачей для общества с ограниченной ответственностью
«Газпром нефтехим Салават», в частности для цеха №5 обусловлена
следующей причиной: техническое перевооружение. Переход от
пневматики к автоматизированной системе управления. Проект
нацелен на создание системы, обеспечивающей автоматизированный
контроль и мониторинг производственных процессов.
2

3.

Цель и задачи выпускной квалификационной
работы
Целью выпускной квалификационной работы является разработать автоматизированную
систему управления блоком разделения кислорода и азота цеха №5 общества с ограниченной
ответственностью «Газпром нефтехим Салават» на базе ПЛК Modicon M340, SCADA-системы Trace
Mode 7.
Основные задачи:
1 изучение технологической схемы блока разделения кислорода и азота;
2 выбор приборов и средств контроля и регулирования технологических параметров;
3 расчет автоматической системы регулирования температуры на входе в газовый адсорбер;
4 выбор приборов и средств автоматизации
3

4.

Функциональная схема автоматизации. Лист 1
4

5.

Функциональная схема автоматизации. Лист 2
5

6.

Структурная схема автоматизации
6

7.

Приборы и средства автоматизации
- Датчик давления Метран-150
- Датчик измерения расхода Метран-360
7

8.

Приборы и средства автоматизации
- Уровнемер Метран-3300
- Датчик температуры Метран-2000
8

9.

Приборы и средства автоматизации
- Анализатор Метран АГ-300ВА
- Регулирующий клапан КМР-Э
- Запорный клапан К-2107-200
9

10.

Приборы для управления технологическим процессом
Наименование модуля
Шифр модуля
Количество
Примечание
Модуль питания
BMX PS 3500
1
Процессорный модуль
BMX P342020
1
Модуль ввода
аналоговых сигналов
BMX AMI0810
6
от 100 до 240 В переменного
тока, 36 Вт
макс. 1024 дискретных и 256
аналоговых входов/выходов,
Modbus, Ethernet
8 входов, от 0 до 20 мА, от 4
до 20 мА
Модуль вывода
аналоговых сигналов
Модуль вывода
дискретных сигналов
BMX AMО0410
2
BMX DDO3202K
1
4 выхода, от 0 до 20 мА, от 4
до 20 мА
32 транзисторных выхода, 24
В постоянного тока
10

11.

Схема соединений внешних электрических проводок. Лист 1
11

12.

Схема соединений внешних электрических проводок. Лист 2
12

13.

План трасс. Лист 1
13

14.

План трасс. Лист 2
14

15.

Электрическая схема питания
15

16.

Схема электрическая принципиальная
модулей ввода-вывода
16

17.

Расчетная схема
17

18.

Мнемосхема управления технологических процессом
18

19.

Заключение
В выпускной квалификационной работе была
разработана автоматизированная система управления блока разделения кислорода и
азота на базе ПЛК Modicon M340, SCADA-системы Trace Mode 7.
В первой главе приведена краткая характеристика технологического процесса блока разделения кислорода и азота. Во второй главе дано
обоснование выбора технических и программных средств автоматизации.
В третьей главе был расчитана автоматическая система регулирования температуры на входе в газовый адсорбер. Были исследованы
переходные процессы АСР на качество регулирования. Были построены: нормальная АФХ рабочей модели объекта; АФХ разомкнутой АСР и АЧХ
замкнутой по задающему воздействию для оптимальных настроек регулятора; область устойчивости в плоскости настроечных параметров
регулятора. Был проведен анализ качества регулирования и выбор закона регулирования. Был выбран ПИД-регулятор.
В четвертой главе были предложены основные технические решения по автоматизации. Были выбраны отвечающие всем современным
стандартам средства автоматизации, учитывающие такие параметры, как характер технологического процесса; параметры и физико-химические
свойства измеряемой среды. Приборы для контроля технологических параметров: датчик давления Метран-150, датчик измерения расхода Метран360, уровнемер Метран-3300, датчик температуры Метран-2000, анализатор Метран АГ-300ВА. Приборы для регулирования технологических
параметров: регулирующий клапан КМР-Э, запорный клапан К-2107-200DN4. Прибор для управления технологических процессом –
программируемый логический контроллер Modicon M-340: блок питания BMX PS 3500, процессорный модуль BMX P34 2020, модуль ввода
аналоговых сигналов BMX AMI 0810, модуль вывода аналоговых сигналов BMX AMO 0410, модуль вывода дискретных сигналов BMX
DDO3202K. Программное обеспечение для разработки системы управления – Unity Pro. Также были приведены питание системы автоматизации и
особенности выполнения работ по монтажу систем автоматизации.
19

20.

20