vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Всі завдання виконати на контролерах:
Ломіконт та Modicon
Завдання для курсової роботи
Завдання 1. Спроектувати систему автоматичного управления установкою депарафінізації свердловин.
Схема технологічного об'єкту управління.
1 – скребок; 2 – свердловина; 3 – трос (дріт); 4 – лебідка; 5 – реверсивний електропривод.
Опис алгоритму управління об'єктом.
Спуск скребка здійснюється періодично через задані інтервали часу Т. При цьому включається двигун лебідки на спуск і скребок опускається в свердловину, очищаючи її від парафіну. Досягши заданої глибини з витримкою часу двигун перемикається на підйом. Зупинка двигуна здійснюється при підйомі скребка до заданного верхнього положення.
При спуску і підйомі скребка в свердловині здійснюється контроль застрявання скребка (при спуску контроль здійснюється за часом, а при підйомі по натягненню троса).
Якщо за час контролю спуску tконтр скребок не досяг заданої глибини (сталося застрявання скребка), необхідно відключити двигун і включити
аварійну сигналізацію.
Якщо ж застрявання скребка станеться при підйомі, що контролюється датчиком натягнення троса, то для недопущення обриву дроту необхідно відключити двигун і включити аварійну сигналізацію.
Сигнали аварії вимикаються оператором кнопкою "Скидання аварії". Після скидання аварійного сигналу повинен негайно початися спуск скребка.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Задание 2. Спроектувати систему автоматичного управления розжигом печі з вогневим підігріванням.
Схема технологічного об'єкту управління.
1 – вентилятор з електроприводом; 2 – повітряна заслінка; 3 – клапан запального разу; 4 – клапан основного газу; 5 – основні пальники;
6 – запальні пальники; 7 – электроіскровой запальник.
Опис алгоритму управління об'єктом.
При подачі сигналу "Пуск" включається вентилятор, повністю відкривається повітряна заслінка і виконується 4-х хвилинна продувка печі. Після закінчення продування заслінки прикривається на 20%, подається газ на запальні пальники і включається электроіскровой запальник. Після витримки часу виконується контроль наявності полум'я на всіх чотирьох пальниках.
За наявності полум'я на всіх пальниках відкривається клапан основного газу і для розпалювання 4-х основних пальників високовольтна іскра продовжує подаватися протягом 20 с. Після цього вимикається запальник і закривається клапан запального газу.
Якщо під час розпалювання запальних пальників відсутнє полум'я хоч би в одній з них, то закривається клапан запального газу, вимикається запальник, повністью відкривається повітряна заслінка і включається аварійна сигналізація.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Задание 3. Спроектувати систему автоматичного управления дожимной насосною станцією (ДНС).
Схема технологічного об'єкту управління.
1 – ємкість; 2 і 3 – робочий і резервний насоси з электроприводами; 4 – фільтр; 5 – лічильник нафти
Опис алгоритму управління об'єктом.
При досягненні рідиною в ємності верхнього рівня включається робочий насос і починається відкачування, а при досягненні рідиною нижнього рівня насос вимикається.
Якщо з якої-небудь причини робочий насос не справляється з відкачуванням і рідина в ємкості досягає аварійного рівня, то робочий насос відключається (щоб уникнути перевантаження по електроживленню), включається резервний насос і подається аварійний сигнал операторові. Резервний насос відключається, також як і рабочий, по нижньому рівню рідини в ємкості.
Передбачається захист ДНС по верхньому тиску (наприклад, при засміченні фільтру) і по нижньому тиску (при несправностях в насосі, витоках і поривах в трубопроводах) на виході насосів. Досягши цих тисків з витримкою часу τ працюючий насос відключається і включається аварійна сигнализация.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Задание 4. Спроектувати систему автоматичного управління груповою установкою (ГЗУ) виміру типа «Супутник».
Схема технологічного об'єкту управління.
1 – перемикач свердловин (ПСМ); 2 – клапан на лінії виміру; 3 – сепаратор виміру; 4 – клапан на загальному трубопроводі;
5 –загальний трубопровід; 6 – лічильник нафти (має контактний вихід через кожних 50 л); 7 – пневмоклапан; 8 – гідропривід перемикачасвердловин;
9 – клапан соленоїдний для управління клапанами 2 і 4 через гідросистему 10.
Опис алгоритму управління об'єктом.
Перемикання ГЗУ на чергову свердловину здійснюється після закінчення часу виміру Т попередньої свердловини (Т = 2-24 г.). Для перемикання включається гідропривід 8 на якийсь час tГП = 15 с. Після перемикання починається відлік часу корекції tКОР =10-15 хв., а після його закінчення контактний вихід лічильника 6 підключається до ланцюга електромеханічного лічильника чергової свердловини. Одночасно починається відлік часу контролю подачі даної свердловини tП = 15 хв. Якщо за цей час не поступить жодного імпульсу з лічильника (немає подачі), то починається перемикання на наступну свердловину.
При аварійному стані ГЗУ – підвищенні або пониженні тиску загальному трубопроводі під час виміру дебіта свердловини – здійснюється блокування свердловин шляхом закриття клапанов 2 і 4 і аварійна сигналізація через систему телемеханіки. Аварійний сигнал знімається кнопкою "Скидання аварії" після ліквідації аварійної ситуації; при цьому відбувається відкриття клапанів 2 і 4 і перемикання на наступну свердловину.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Задание 5. Спроектувати систему автоматичного управления пуском насосного агрегату на насосній станції магістрального нафтопроводу.
Схема технологічного об'єкту управління.
1 – підпірний насос; 2 і 3 – вхідна і вихідна засувки; 4 - зворотній клапан; 5 – насос; 6 – опори з підшипниками; 7 -електродвигун;
8 – пусковий маслонасос; 9 – клапан випуску повітря з насоса; 10 – вентилятор повітряного охолоджування двигуна
Опис алгоритму управління об'єктом.
Дозволом на включення агрегату служить закрите положення засувок вхідних і вихідних засувок 2 і 3. При подачі сигналу «Пуск» одночасно включаются підпірний насос 1, пусковий маслонасос 8, вентилятор 10, відкривається вхідна засувка 2 і клапан випуску повітря з насоса 9. Клапан 9 закривається по сигналу поплавковим реле наливу, встановленого перед клапаном, для запобігання зливу нафти з насоса. Якщо вентилятор 10 включився, клапан 9 закрився і тиск масла за пусковим маслонасосом 8 знаходиться в нормі, виробляється відкриття вихідної засувки 3 і з витримкою часу τ включення електродвигуна 7.
Якщо в продовж 10 сек. не сталося включення електродвигуна, то необхідно закрити вхідну і вихідну засувки 2 і 3, відключити вентилятор 10 і пусковий маслонасос 8, а також включити аварійну сигналізацію.
При повному відкритті вихідної засувки 3 включається виконавча сигналізація закінчення пуску агрегату.
Потім, після досягнення заданого тиску мастила, відключається пусковий маслонасос 8.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Задание 6. Спроектувати систему автоматичного управления перестановкою кранів при пуску последовательно працюючого нагнітача на компресорній станції.
Схема технологічного об'єкту управління.
1 – нагнітач; 2 – кран; 3 – сервомотор; 4 – соленоидный клапан закриття крану; 5 – соленоидний клапан відкриття крану.
Опис алгоритму управління об'єктом.
Перед пуском агрегату відкриті крани КЗ, КЗ-бис і К5, закриті крани K1, К2 і К4. При пуску першим відкривається кран К4 для заповнення нагнітача газом і витіснення з його порожнини повітря (продування) через відкритий кран К5. Після закінчення продувки, контрольованою по заданій тривалості tП, кран К5 закривається і порожнина нагнітача заповнюється газом. Ця операція вважається виконаною, коли перепад тиску на крані K1 стає менше 0,3 МПа.
Якщо протягом 1 хв. перепад тиску не досягне заданого значення, необхідно включити аварійну сигналізацію, відкрити кран К5 і закрити кран К4.
У нормальному режимі роботи об'єкту, після досягнення заданого перепаду тиску на крані К1, відкриваються крани K1 і К2, а потім закривається кран К4.
Після виведення нагнітача на режим, відповідний мінімальній уставці датчика швидкості, закрывается крани КЗ і КЗ-бис.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Задание 7. Спроектувати систему автоматичного управления перестановкою кранів при нормальній зупинці послідовно працюючого нагнетателя на компресорній станції.
Схема технологічного об'єкту управління
1 – нагнітач; 2 – кран; 3 – сервомотор; 4 – соленоидный клапан відкриття крану; 5 – соленоидный клапан закриття крану
Опис алгоритму управління об'єктом
Нормальна зупинка агрегату здійснюється по команді оператора у разі потреби змінити режим компресорної станції, здійснити планову ревізію, ремонт і так далі
По команді оператора, якщо відкриті крани K1 і K4 відкривається кран К6 і знижується частота обертання нагнітача до мінімальної уставки регулювальника швидкості. Після зниження частоти відкриваються крани КЗ і КЗ-бис. Потім закриваються крани K1, K2 і К4, і лише після їх повного закриття відкривається кран К5. По закінченню відкриття крану К5 подається сигнал операторові про нормальну зупинку об'єкту.
Якщо протягом 20 секунд не відбувається зниження частоти обертання до мінімального значення, то закривається кран К6 і подається аварійний сигнал операторові.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Задание 8. Спроектувати систему автоматичного управления маслонасосами газотурбінної установки на компресорній станції.
Схема технологічного об'єкту управління
1 – маслобак; 2 – резервний маслонасос з двигуном постійного струму (РМН); 3
– здвоєний зворотний клапан; 4 – пусковий маслонасос з двигуном змінного струму (ПМН); 5 – інжектор; 6 - главний маслонасос (ГМН); 7 – компресор; 8 – турбіна високого тиску (ТВД).
Опис алгоритму управління об'єктом
ПМН забезпечує маслом систему мастила агрегату під час пуску і зупинки агрегату, коли частота обертання ТВД мала і ГМН не розвиває достатнього тиску.
При здобутті сигналу ПУСК АГРЕГАТУ включається ПМН. Досягши заданого тиску на виході ПМН включається ГМН. Досягши заданного тиску масла за ГМН пусковий маслонасос відключається і включається турбіна високого тиску.
При нормальній зупинці агрегату (при здобутті сигналу ЗУПИНКА АГРЕГАТУ) вимикається ТВД і включається ПМН, який відключається лише після зниження температури продуктів згорання перед ТВД до 100°С.
При аварійній зупинці агрегату (при зниженні тиску на вході в ТВД нижче за уставки) вимикається ТВД і включається ПМН. В цьому випадку ПМН відключається лише сигналом від оператора.
Також, якщо протягом 10 сек. після включення ПМН не буде досягнуто заданий тиск на виході ПМН (тобто при можливому виході ПМН зладу), повинна забезпечуватися аварійна зупинка ТВД і включення РМН. Відключення РМН здійснюється лише оператором.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Задание 9. Спроектувати систему автоматичного управління перемиканням кранів для заповнення ємкостей резервуарного парку на насосній станції нафтопроводу
Схема технологічного об'єкту управління
1,2,3 – резервуари; 4 – насос з електроприводом
Опис алгоритму управління об'єктом
При натисненні кнопки «Пуску» необхідно почати заповнення першого резервуару. Після заповнення одного резервуару, що контролюється датчиком рівня, повинне забезпечуватися автоматичне перемикання вхідного потоку на прийом наступного. Якщо не виявиться порожнього резервуару, то з витримкою часу τ (20 секунд) потік перемикається в резервну ємність і включається аварійна сигналізація. При спорожненні одного з резервуарів до нижнього рівня необхідно перемкнутися на його заповнення. Якщо не виявиться порожнього резервуару, то з витримкою часу τ (20 секунд) потік перемикається в резервну ємність і включається аварійна сигналізація.
Примітка 1. Система автоматизації повинна управляти лише заповненням резервуарів. Їх спорожнення здійснюється незалежно.
Примітка 2. Управління заповненням резервуарів здійснюється відкриванням/закриванням засувок на вході в резервуар. Насос 4 працює постійно.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Задание 10. Спроектувати систему автоматичного запуску насосного агрегату.
Схема технологічного об'єкту управління.
Опис алгоритму управління об'єктом.
При подачі сигналу «Пуск» подається команда на відкриття електрозасувки HS1, встановленої на всмоктуванні насоса. Якщо час відкриття електрозасувки перевищує 30 секунд, подається сигнал «аварія». В разі відсутності необхідного тиску після відкриття засувки, контрольованого манометром PS5, встановленого на всмоктуванні насосного агрегату, процес запуску припиняється і також видається сигнал «аварія».
Після нормального відкриття електрозасувки HS1 перед запуском електродвигуна перевіряють: 1) тиск масла у виносному баку (показує наявність масла на торцевому ущільненні валу насоса) за допомогою манометра PS8; 2) тиск води в системі охолоджування насоса манометром PS12; 3) електрозасувка на лінії нагнітання HS2 закрита.
Якщо всі параметри в нормі, то електродвигун насоса запускається. Після пуску насоса манометром PS6, встановленим до засувки нагнітання, контролюється тиск по максимальному значенню. Досягши нормального тиску засувка HS2 відкривається.
При натисненні кнопки «СТОП» відбувається автоматична зупинка насосного агрегату і закриття відповідних засувок.
В разі виникнення аварійної ситуації з будь-якої причини спрацьовує аварійна сигналізація, закриваються відкриті засувки, і вимикається електродвигун насосного агрегату.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Задание 11. Спроектувати систему автоматичного пуску установки термічного знешкодження рідких відходів.
Схема технологічного об'єкту управління
FV5
Природный газ |
FV3 |
на запальные горелки |
|
Емкость с мазутом RTK-1801
FV13 |
FV15 |
Емкость жидких отходов |
|
RD-1801 |
Шлам из емкости |
|
RD-1803 |
|
|
T1 |
|
|
|
|
|
FV21 |
Дымовые |
|
|
|
газы |
|
|
|
FV18 |
|
|
|
FV17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Атмосферный |
|
|
|
|
воздух |
|
Контейнер для сбора |
|
|
E-1 |
FV20 |
|
|
|
золы |
|
|
||
|
|
|
|
Опис алгоритму управління об'єктом.
При натисненні кнопки “старту” включається вентилятор Е-1, відкривається заслінка для регулювання повітря згорання FV17, потім відкривається клапан FV21. Після чого трансформатор запалення T1 збуджується і на кінчику контрольної форсунки генеруються електричні іскри. Одночасно з цим відкривається контрольний клапан FV3, внаслідок чого запальний газ подається у форсунку і запалюється. Час збудження трансформатора витікає через 15 секунд, після закінчення трансформатор відключається і наявність полум'я перевіряється детектором полум'я. В разі нестабільності полум'я закриваються відкриті клапана, включається світлова і звукова сигналізація і через 10 секунд після сповіщення установка автоматично відключається.
Після уточнення стабільності полум'я контрольного пальника відкривається клапан FV5 на лінії подачі мазуту до запального пальника і запалюється основний пальник. Через 5 секунд після цього закривається клапан FV3. Після підвищення температури печі до 950°С відкриваються клапани FV13 і FV15 і установка переходить в режим спалювання відходів.
Установка відключається натисненням кнопки “стоп”.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Задание 12. Спроектувати систему автоматичного перемикання газорозподільної станції (ГРС) на байпасний режим.
Схема технологічного об'єкту управління
|
PE1 |
КШ1 |
Основные объекты ГРС |
PE2 |
Входные |
|
Выходные |
||
|
|
Блок очистки газа, |
||
линии |
|
|
линии |
|
|
|
блок учета газа |
||
|
|
|
|
|
|
КШ2 |
|
|
|
|
|
КШ3 |
|
PE3 |
|
|
|
|
Опис алгоритму управління об'єктом.
При нормальному режимі роботи ГРС газ поступає через вхідні лінії через відкриту вхідну засувку КШ 1. В цей час засувки КШ 2, КШ 3 закриті.
Перемикання на байпасний режим роботи виконується у випадках несправності основних об'єктів ГРС, що контролюється манометрами РЕ 1 і РЕ
2.
При виявленні відхилень тисків від заданих параметрів, перемикання ГРС на байпасну лінію починається з повного відкриття засувки КШ 2. Далі на 10% прочиняється регулююча засувка КШ 3 і, після того, як з'являється тиск в обвідній лінії, контрольоване манометром РЕ 3 і витримки часу 30 секунд, повністю закривається засувка КШ 1. Після цього необхідно регулюючою засувкою КШ 7 виставити необхідне для виходу лінії значення тиску, контрольоване манометром РЕ 3 (прочинити засувку КШ 3 до моменту досягнення заданого тиску PE 3). Після цього видається сигнал операторові про нормальне перемикання на байпасну лінію.
Якщо після витримки часу 30 секунд, тиск в обвідній лінії не з'являється, включається аварійна сигналізація, і закривається засувка КШ 2.