Дипломная работа: Автоматизированные системы управления производственно-технологическими процессами (на примере АО «Грасис»)

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
5
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................. 6
ГЛАВА 1. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ .............................................................. 9
1.1. Структура, назначение, цели и функции АСУ ТП ........................................... 9
1.2. Жизненный цикл и модели жизненного цикла АСУ ТП ............................... 17
1.3. Проектирование и основные технологии разработки АСУ ТП .................... 27
ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ ПОСТРОЕНИЯ АСУ ТП РАЗДЕЛЕНИЯ
АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ................................................................................ 33
2.1. Структура, функции и особенности проектирования АСУ ТП разделения
атмосферного воздуха ............................................................................................... 33
2.2. Основные элементы автоматики и технологические процессы АСУ ТП
разделения атмосферного воздуха .......................................................................... 42
2.3. Анализ объекта автоматизации, разработка технического задания на
проектирование АСУ ТП разделения атмосферного воздуха .............................. 53
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ АСУ ТП РАЗДЕЛЕНИЯ
АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ................................................................................ 65
3.1. Разработка проекта АСУ ТП разделения атмосферного воздуха ................. 65
3.2. Внедрение и тестирование АСУ ТП разделения атмосферного воздуха ..... 76
3.3. Расчет технико-экономического эффекта от внедрения АСУ ТП разделения
атмосферного воздуха ............................................................................................... 82
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................... 88
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ......................................................................................... 91
Приложение А ........................................................................................................... 96
6
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования обусловлена возрастающем интересом
промышленных предприятий к централизованным системам управления и
диспетчеризации. Такая система позволяет осуществлять управление
технологическими процессами на всем предприятии, а не локально, по
участкам, к тому же, для управления такой системой потребуется минимальное
количество персонала, в идеале один человек.
В условиях нестабильной ситуации в мировой экономике
энергетических ресурсов, снижения спроса и стоимости продукции ведущие
компании ищут способы снижения издержек и получения максимальной
прибыли.
Традиционными способами повышения эффективности производства
являются применение новых технологий, модернизация существующего
оборудования, что требует существенных затрат и окупается через
значительный промежуток времени. Другим менее затратным и быстро
окупающимся методом является повышение качества управления за счет
средств усовершенствованного управления процессом.
Выбор темы исследования обусловлен острой потребностью АО
«Грасис» в современной системе управления. АО «Грасис» занимается
разделением воздуха для получения газообразного и жидкого кислорода, азота
и аргона. Качество управления технологическим процессом АО «Грасис»
напрямую влияет на качество и стоимость получаемого продукта, поэтому
крайне важно применить современные технические решения при разработке
системы автоматизации.
Объектом исследования выпускной квалификационной работы являются
Автоматизированные системы управления (АСУ), а предметом исследования -
Автоматизированная система управления технологическими процессами
разделения (АСУ ТП) воздуха АО «Грасис».
7
Теоретическая значимость исследования заключается в применении
современных методов и оборудования. Полученные решения
продемонстрируют возможности современных средств автоматизации
технологических процессов.
Целью работы является разработка проекта автоматизированной
системы управления технологическим процессом разделения воздуха АО
«Грасис». Для достижения цели работы необходимо решить ряд задач:
– описать структуру, назначение, цели и функции АСУ ТП;
– описать жизненный цикл и модели жизненного цикла АСУ ТП;
– описать проектирование и основные технологии разработки АСУ ТП;
– описать структуру, функции и особенности проектирования АСУ ТП
разделения атмосферного воздуха;
– описать основные элементы автоматики и технологические процессы
АСУ ТП разделения атмосферного воздуха;
– разработать проект АСУ ТП разделения атмосферного воздуха;
– внедрить и протестировать АСУ ТП разделения атмосферного
воздуха;
– провести расчет технико-экономического эффекта от внедрения АСУ
ТП разделения атмосферного воздуха.
Практическая значимость работы заключается в повышении качества
управления технологическим процессом за счет применения современных
устройств автоматизации.
Проблема исследования рассматривалась в трудах следующих авторов:
Пантелеев В.Н. [14], Схиртладзе А.Г. [16], Кангин В.В. [13].
В первой главе проведен анализ построения систем
автоматизированного управления, выделены структура, назначение, цели и
функции АСУТП, рассмотрен жизненный цикл АСУТП и основные технологии
проектирования.
Полученные теоретические знания будут использованы для анализа
технологического процесса разделения воздуха АО «Грасис», это позволит
8
разработать схему автоматизации производства и определить узлы,
нуждающиеся в автоматизации.
Во второй главе разработаны технические решения, на основании
проведенного анализа технологического процесса разделения воздуха АО
«Грасис». Разработана структурная схема системы и определены функции
основных ее элементов.
Также, будет проведена разработка методов автоматизации основных
узлов, определены контролируемые и управляемые параметры.
В третьей главе описана разработка и внедрение системы, а именно,
разработан проект системы, рассмотрены особенности его внедрения и
тестирования.
Выпускная квалификационная работа представлена на 81 листе и
содержит 10 рисунков, 6 таблиц и 10 формул.
Графическая часть работы представлена на 4 листах формата А1 и
содержит схему автоматизации типового компрессора, план расположения
сооружений и установок, структурную схему системы управления и схему
принципиальную.
9
ГЛАВА 1. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
1.1. Структура, назначение, цели и функции АСУ ТП
Автоматизированные системы управления предназначены для
регулирования технологического процесса. В автоматическом режиме без
участия человека, такие системы могут управлять целыми производствами,
обеспечивая высокое качество продукта и безопасность оборудования.
Рассмотрим основные компоненты систем автоматизации.
Интегрированная система управления – система управления, функционально и
информационно объединяющая все системы управления, контролирующие
объекты автоматизируемого технологического процесса. [6]
Автоматизированная система управления технологическими процессами
(АСУТП) – система управления, предназначенная для нормального и
противоаварийного управления комплексом технологических сооружений и
включающая в себя независимые распределенные системы управления (РСУ) и
системы телемеханики соответствующих промысловых сооружений или
линейных сооружений трубопроводов. [6]
Автоматическая система пожарной сигнализации и пожаротушения
(АСПСиПТ) – специализированная сертифицированная система,
предназначенная для своевременного обнаружения пожарной опасности и
светового и звукового оповещения персонала ЦПС о возникшем пожаре, а
также для автоматического управления соответствующими установками
пожаротушения для ликвидации очагов пожара путём выпуска необходимого
количества огнетушащего вещества (инертного газа, воды, пены). [7]
Интеллектуальные контрольно-измерительные приборы (КИП) –
датчики и исполнительные механизмы, имеющие в своем составе
микропроцессорное устройство, обеспечивающее расширенные средства
конфигурирования, диагностики, приема и передачи данных. Использование в
Источник: https://baza.diplomsite.ru/previewfile/2529