Разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом очистки природного газа

1.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Волжский политехнический институт (филиал)
Федерального государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего образования
"Волгоградский государственный технический университет«
(ВПИ (филиал) ВолгГТУ)
«Разработка автоматизированной
системы управления технологическим
процессом очистки природного газа»
Работу выполнил:
Попова В.А.
Руководитель:
Заведующий кафедры ВАЭ
Силаев Алексей Александрович
Волжский 2020

2.

Цель:
Повышение качества очистки газа.
Задачи:
• Анализ
научно-технической
литературы
по
теме
автоматизация технологического процесса очистки газа;
• Разработка математической модели системы регулирования
температуры в теплообменнике (ОУ);
системы
технологическим процессом очистки газа.
• Проектирование
АСУТП
управления
2

3.

Перечень
регулированных
параметров
Температура газа после теплообменника (поз. 4)
Давление в резервуаре (поз. 10)
Разность давлений в адсорбере и трубопроводе
(поз. 5)
Давлений в адсорбере (поз. 5)
Разность давлений в адсорбере (поз. 7)
Давлений в адсорбере (поз. 7)
Разность давлений в адсорбере и трубопроводе
(поз. 6)
Давлений в адсорбере (поз. 6)
Разность давлений в адсорбере и трубопроводе
(поз. 8)
Давлений в адсорбере (поз. 8)
Перечень
контролируемых
параметров
•Общий расход газа 2а)
•Общий расход азота 4а
•Общий расход воды 5а
•Температура подшипников компрессора (поз. 2)
•Давление в сборнике газа поз.(поз. 1)
•Давление в сборнике газа поз.(поз. 3)
3

4.

Программируемый логический
контроллер фирмы FASTWEL-I/O
CPM712
Интерфейсы
Число модулей ввода-вывода
Напряжение питания
Поддерживаемые протоколы
- со стороны разъемов
1 × RS-485
64
24 В (+20%/-15%)
постоянного тока
Modbus RTU (master/slave),
DNP3-L2 Outstation (slave)
IP20
4

5.

Модуль аналогового ввода AIM791
Количество входов
8 AI
Типы поддерживаемых
сигналов
4-20 мА
Интерфейс
RS-485
Питание
24В
5

6.

Модуль аналогового ввода AIM730
Количество входов
8 AО
Типы поддерживаемых
сигналов
4-20 мА
Интерфейс
RS-485
Питание
24В
6

7.

Модуль дискретного вывода DIM719
Количество входов
8 DI
Типы поддерживаемых
сигналов
24 В (-15% … +20%)
Интерфейс
RS-485
Питание
24В
7

8.

Панель оператора ОВЕН СП315
Диагональ экрана
15 ”
Разрешение, точек
800х600
TFT, 256
RS 485
Да
24В
36Вт
Интерфейс
Сенсорная панель
Номинальное значение (пост. ток)
Нормальная потребляемая мощность
8

9. Датчик температуры ДТС015Е-Pt100.0,25. 400.И.Exi-T6

Взрывозащитное
исполнение
Рабочая
Температура
Погрешность класса
Выход
Питание
да
0 ... + 200°C
0.2%
4… 20 мА
24В
9

10. Датчик давления ПД100И-ДИ4-111-0,25-Exi

Диапазон измерений статического
давления КПа
Пределы допускаемой основной
погрешности, % от диапазона измерений
Информативный параметр аналогового
выходного сигнала, мА
Диапазон температур окружающего
воздуха, °С
Защита от проникновения
Взрывозащита
0,6...106
±0,03
4 – 20
от минус
40 до
110
IP67
Да
10

11. Датчик давления ПД200-ДД2,0-155-0,1-2-Н-EXD

Датчик давления ПД200-ДД2,0-155-0,1-2-НEXD
Диапазон измерений статического
давления МПа
Пределы допускаемой основной
погрешности, % от диапазона измерений
Информативный параметр аналогового
выходного сигнала, мА
Диапазон температур окружающего
воздуха, °С
Защита от проникновения
Взрывозащита
0,6...13
±0,03
4 – 20
от минус
40 до
110
IP67
Да
11

12.

Датчик расхода ЭМИС – Вихрь 200
Точность
Токовый выход
Средняя
температура
Датчик материала
до ±0,5% при измерении расхода жидкостей
до ±1% при измерении расхода газа и пара
HART 4 ​- 20 мА (питание от петли)
От -60 до 450 °C
Нержавеющая сталь 1.4404 (316L), Hastelloy
C22 по запросу
12

13. Устройство плавного пуска УПП2-110К-В

Производитель
Мощность легкая/тяжелая
нагрузка
Питание
Управления
Время разгона/торможения
Диапазон рабочих температур
Овен
110 кВт
380В
24В
2…20 сек
-10…+60 ºС
13

14. Исполнительный механизм PV16G2

Сигнал
позиционирования
Класс защиты
Степень защиты
Пропускная способность
Давление
Рабочая температура
Воздух
IP31
IP54
50 Т/ч
до 1,6 МПа
196…+500°С
14

15. Электропневматический преобразователь ЭП-3211

Выходной сигнал
позиционирования
Входной сигнал
Степень защиты
Номинальное давление
воздуха питания
Рабочая температура
пневматический канал
с унифицированным
пневматическим сигналом (20—
100 кПа).
0–20, 4–20, 0–5 мА
IP54
140 кПа
(20+5) ° С
15

16. Блок питания БП 60

DC 24 В 180W
• Номинальное значение выходного напряжения 24 В
• Диапазон рабочих температур –10…+50°С
• Диапазон изменения напряжения питающей сети
85…132/ 170…264
16

17. Выводы

В данной работе стояла цель повышение качества очистки
природного газа.
• Проведён анализ научно-технической литературы по теме
автоматизация технологического процесса очистки природного газа;
• Разработана математической модели системы регулирования
температуры в теплообменнике (ОУ);
• Спроектировано АСУТП системы управления технологическим
процессом очистки природного газа.
Результаты работы находятся на рассмотрение в
научно-издательский центр
ИНФРА - ссылка:http://meridian-journal.ru/
17