52
53
Рисунок 3.5 - управляющая программа на языке LAD
3.2. Структура программного продукта
Рассмотрим программный продукт InTouch. Основные отличия по
сравнению с другими программными пакетами:
- Надежность и стабильность в работе - 9 лет развития и эксплуатации
более 150000 систем, установленных на промышленных объектах.
-Механизм высокоскоростных двигателей динамически регулирует
скорость ввода пробы (опрос происходит только тогда, когда значение
контролируемого параметра).
54
-Клиент-серверная архитектура для эффективной работы сети. База
данных хранится только на сервере, нет необходимости копировать ее на
клиентские станции.
Чем больше серверов готовых IO - более 600.
Возможность создавать библиотеки алгоритмов.
Режим многозадачности (многопоточные приложения
пользовательские алгоритмы).
Способность работать с более чем 120,000 параметрами и сигналами
(тэгов).
Автоматический контроль качества сигналов от датчиков и
контроллеров.
Работа в качестве службы Windows NT - работа программы не
нарушает журналы пользователей в операционную систему.
Распределенная система для отслеживания и записи аварийных
ситуаций одновременно поддерживает несколько серверов ( «ISP»)
чрезвычайные ситуации, что позволяет операторам просматривать
информацию об авариях во многих удаленных местах одновременно.
Графический интерфейс оператора
Основной экран сообщает оператору о состоянии и ходе технического
процесса перегонки при атмосферном давлении. На главном экране
показывает:
•Основное технологическое оборудование: насадочная колонна,
отделение бак, теплообменник с воздушным охлаждением (ХКИ-1-4)
холодильника;
•Исполнительные механизмы, участвующие в атмосферной перегонке:
Сырые насосы H-1, H-2/1, N-2/2, H-3/1, N-3/2, клапаны и основные
регулирующие клапаны;
•Трубопроводы;
55
•Контролировать и регулировать основные параметры технического
процесса: температура ниже по потоку технической технологической текучей
среды; острая подача оросительного хладагента в колонну, газ разряд
избыточного давления; Уровни колонны, емкости и т.д.;
•Индикация состояния исполнительных механизмов: Насосы -
регистрации «Вкл.», «Выкл. для регулирования и запорные клапаны -
открытия клапана в процентах.
Обратите внимание, что каждый объект администрирования,
представленный на экране, может быть использован в панели
администрирования для получения более подробной информации, таких как
значения параметров и пограничная чрезвычайная ситуация, состояние
блокировки, значение установки и т.д.
Оператор взаимодействует с системой отображения и выполнен с
функциональностью мыши и клавиатуры.
Потому что на экране не могут отобразиться все параметры,
характеризующие ход процесса технологии. Переход от общего частного
экрана через меню выбора экрана, расположенный справа (действительно для
любого экрана) стороны. В общей сложности есть 5 частных экранов:
Экран «ХКИ» описывает процесс, в качестве побочного продукта газа
охлаждения смеси в конденсаторе охлаждающего воздуха - на входящую и
выходящую температуру (рисунок 3.6), назначенная;
Рисунок 3.6 - Экран «ХВК»
56
Дисплей «Температура»: указывает на то, какой процесс проводят в
сепараторе всех параметров, характеризующие сделку с возможностью
просмотра значений, установленных для предотвращения и потолков.
Рисунок 3.7 иллюстрирует датчик давления в корпусе контейнера;
Рисунок 3.7 - Значения давления в емкости
Экран «Колонка»: Показывает процесс дистилляции, уровень значения,
давление, температура колонки. На рисунке 3.8 мы можем видеть, датчик
уровня в резервуаре экран с подробным описанием значений и текущей
конфигурации;
Рисунок 3.8 - Информация об уровне в колонне
Дисплей «Насосная группа» предоставляет полную информацию о
состоянии агрегата, можно вызвать на каждую панели администрирования
57
насоса для получения дополнительной информации (такой же панель вызова
из общего экрана с одним нажатием кнопки Насосный блок) (рис 3.9);
Рисунок 3.9 - экран «Насосный агрегат»
Экраны «клапаны»: краткое описание всех клапанов, используемых в
системе - показывает состояние клапана с возможностью использования
каждого администрирования панелью клапана для получения
дополнительной информации.
При нажатии на зонд можно также получить более подробную
информацию, значение параметра, минимальное и максимальное значения
текущего значения.
Меню и выбор, который находится в нижней части, позволяет получить
обзор текущего режима блока. В этом меню активен только один элемент,
текущий режим блока, а другие закрыты, чтобы предотвратить неточную
информацию. При нажатии на кнопке так активно показывает панель,
которая обеспечивает подробный обзор режима работы (режим работы,
входные параметры, краткое изложение этапов процесса и выполнение
команд, информацию о пользователе и т. д.), возможность перейти в
генеральный экран установки, а также ряд других возможностей.
58
«Тенденция» панель - обеспечивает возможность просмотра
параметров технологического процесса в течение требуемого периода
времени. Возможные тенденции для обоих аналоговых и цифровых сигналов
для любого периода времени, в течение которого они доступны в системе
исторических данных. В построении графика оператор может изменить свой
внешний вид (установить интервал времени для отображения, изменить
количество кривых).
Рассмотрим некоторые функции:
•презентация информации на мониторах (по запросу или
автоматически), как мнемосхемы с различными деталями, но
воспроизводящая информацию о текущем состоянии процесса и значений
параметров процесса;
•автоматический сигнал тревоги и записи достижения параметров и
пределов аварийного оповещения;
•механизмы контроля оператора;
•формирование и визуализация различных групп процесса измерения
параметров графика.
3.3. Расчет экономической эффективности от внедрения АСУТ
Вычислим экономический эффект внедрения АСУТ за первый год
работы (tpp = 1 год).
Разовые затраты на создание автоматизированной системы
администрирования и ее ввод в эксплуатацию:
K = Rn + R,
Где Кп - предварительные издержки производства,
Кк - капитальные затраты на создание автоматизированных систем
администрирования.
Текущие затраты на эксплуатацию АСУ:
Ig = IKSA + From,
59
Где IKSA - ежегодные эксплуатационные расходы для эксплуатации
КХЦ (без учета окладов обслуживающего персонала), ежегодные расходы на
заработную плату специалистов и сотрудников эксплуатационной группы.
IKSA = Zobsl = 1661 у.е. / год.
По данным предприятия, расходы на зарплату персонала,
задействованного в работе автоматизированной системы администрирования,
составляют 1128 у.е. в месяц.
Ig = 1661 + 1128 • 12 = 15197 у.е. в год.
Общие затраты на создание и эксплуатацию автоматизированной
системы администрирования:
3T = K (KR + En) + Eq
KR = EP / (1 + EP) tc-1,
Где KR - коэффициент обновления основных средств при
использовании продуктов, ЕР является нормой проведения разновременных
затрат и результатов, ЕP = 0,1
Tsh - срок службы агрегата и инструментов долгосрочного
использования, tcl = 15 лет
KR = 0,1 / (1 + 0,1) 15-1 = 0,031,
ZT = 11483905,02 • (0,031 + 0,1) + 1519700 = 3024091,55
Оценка результатов внедрения автоматизированной системы
администрирования для расчетного периода tpp = 1 год:
RT = 287546 у.е. в год.
Определить экономический эффект от внедрения автоматизированной
системы управления технологическим процессом атмосферной перегонки
сырой нефти:
Et = 162526 - 114839 = 47686 у.е.
Описанный алгоритм представлен в приложении А.
60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе выполнения дипломного проекта было разработано
решение при помощи автоматизированного управления технологическим
процессом атмосферной перегонки нефти.
Аппаратные средства АСУ ТП реализованы в виде системы с
двухуровневым использованием аппаратных средств и программного
управления Siemens Simatic. Нижний уровень - выход станции
распределенного ввода / ET200M, механизмы привод блока управления
(насосы, клапаны и регуляторы) на основе сигналов от цифровых и
аналоговых датчиков на технологическом оборудовании и трубопроводах;
команды АРМ. Верхний уровень - рабочее место оператора реализует модуль
атмосферной перегонки, то есть взаимодействие оператора с системой
управления и контролем связи с самым низким уровнем.
Алгоритмы управления атмосферного процесса перегонки были
разработаны, некоторые были разработаны из управляющей программы в
среде программирования STEP7Lite, интерфейс оператора для ARM был
разработан в среде InTouch 8.1 на основе локальной сети.
Расчет проекта устанавливается в верхней части контрольной колонки
цепи температуры, с результатами: тип перехода - апериодический; время
переходного процесса 7.39 секунды; запас по фазе стабильности 64,7 °.
Окончательный проект представляет собой оценку экономических
последствий с результатом внедрения автоматизированной системы
управления процессом атмосферной перегонки - 4,77 млн. руб. или же
477000 у.е. в первый год работы, принимая во внимание вопросы здоровья и
безопасности.
Применение автоматизированного управления процессом атмосферной
перегонки включает в себя:
- расширение функций автоматического управления и
автоматизированного контроля;
61
- повышение надежность системы аварийной защиты;
- улучшение качества управления технологическим процессом;
- сокращение количества и времени аварийно-спасательного
оборудования.