Вход

АСУ узлом учета тепловой энергии

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Дипломная работа*
Код 135489
Дата создания 2013
Страниц 81
Источников 11
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 29 марта в 18:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
7 280руб.
КУПИТЬ

Содержание

Оглавление
Введение
1.Теоретическая часть
1.1 Описание деятельности предприятия
1.1.1 Характеристика предприятия и его деятельности
1.1.2 Описание технологического процесса
1.2 Обоснования необходимости использования АСУТП
1.3 Техническое задание на проектирование системы управления
2. Специальная часть
2.1 Разработка функциональной схемы АСУТП
2.2 Выбор программного обеспечения
2.3 Выбор аппаратного обеспечения
2.4 Основные технические решения по реализации разработанной системы
2.4.1 Разработка схемы питания
2.4.2 Выбор щитов и пультов
2.4.3 Разработка плана размещения щитов и пультов
2.4.4 Опредение состава работ по монтажу и наладке автоматических систем
2.4.5 Разработка сетевого графика монтажных и наладочных работ
2.5 Оценка надежности АСУТП
3. Охрана труда и безопасность жизнедеятельности
3.1 Значение охраны труда на объекте
3.2 Решение конкретной технической задачи
4. Экономическая часть
Заключение
Список литературы

Фрагмент работы для ознакомления

Для детализации последовательности выполнения работ проекта разработаем сетевой график виде диаграммы Ганта.2.4.5 Разработка сетевого графика монтажных и наладочных работДля разработки сетевого графика используем средство MSProject. На рис. 2.8 представлена диаграмма Ганта.Рис. 2.8. Диаграмма ГантаРис. 2.9. Диаграмма использования задач проекта2.5 Оценка надежности АСУТПУвеличение количества технических средств в АСУ ТП, широкое применение вычислительной техники* с развитым программным обеспечением, расширение числа и ответственности функций, выполняемых АСУ ТП, – все это приводит к тому, что (проведение технической эксплуатации этих систем становится сложной и многосторонней проблемой, требующей для своего решения усилий значительного числа людей. Совокупность работ по эксплуатации действующих АСУ ТП включает в себя: контроль за состоянием комплекса технических средств; восстановленное отказавших технических средств; техническое обслуживание в соответствии с правилами (регламентами) и требованиями; поверки средств измерений сводящиеся к периодическому определению погрешностей этих средств и установлению их пригодности к применению; обеспечение запасными частями, материалами и приборами.Для выполнения этих работ (а также для участия в разработке и внедрении АСУ ТП на стадиях, предшествующих эксплуатации) на предприятии, эксплуатирующем эти системы, необходимо создать специализированное подразделение. Это подразделение в зависимости от специфики и структуры предприятия может быть реализовано в виде отдельного цеха, участка или лаборатории.В состав таких подразделений обычно входят эксплуатационный (дежурный) и ремонтный персонал. Разделение работ между эксплуатационным и ремонтным персоналом зависит от числа, состава и особенностей АСУ ТП. Как правило, эксплуатационный персонал осуществляет контроль за состоянием технических средств, участвует в техническом обслуживании и восстановлении путем замены отказавших технических средств на месте их установки. Остальные работы проводит ремонтный персонал; при этом к поверкам часто привлекают сотрудников метрологических органов Госстандарта, капитальным ремонтам – представителей наладочных или ремонтных предприятий. В настоящее время при возникновении организаций, проводящих централизованное сервисное обслуживание средств вычислительной техники, ряд работ по техническому обслуживанию и восстановлению этих средств выполняют сервисные организации.Эксплуатационный персонал АСУ ТП в своей текущей деятельности подчиняется начальнику смены технологического цеха; работа этого персонала организуется так же, как и дежурного технологического персонала, с тем же количеством и продолжительностью смен.Ремонтный персонал организуется в отдельные участки (лаборатории) по видам технических средств, например датчиков, средств вычислительной техники, средств регулирования, электроприводов и др.Работы по эксплуатации АСУ ТП обычно планируют на стадии разработки рабочей документации на систему. В дальнейшем параметры технической эксплуатации–номенклатура и количество запасных элементов, периодичность и объем технического обслуживания, численность персонала – уточняются в процессе опытной эксплуатации. Определению этих параметров, существенно влияющих на надежность АСУ ТП в условиях эксплуатации, посвящена настоящая глава.Из работ, направленных на обеспечение надежности АСУ ТП при эксплуатации, отметим работу по исследованию эксплуатационной надежности. При проведении опытной и промышленной эксплуатации собирают и обрабатывают данные о надежности АСУ ТП в целом, ее функциях, технических и программных средствах. В результате обработки полученных данных вырабатывают и реализуют мероприятия по повышению надежности как этой АСУ ТП, так и ее последующих образцов и по разработке типовых проектных решений.Рис. 2.10. Схема организации восстановления отказавших технических средств: 1, 2, 3 – неработоспособные вторичные приборы, средства регулирования и вычислительной техники; 4, 5, 6 – работоспособные вторичные приборы, средства регулирования и вычислительной техники после восстановленияТехническим, обслуживанием (ТО) называют комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности изделии при использовании по назначению, ожиданию, хранению или транспортировке. ТО преследует две цели:предупредить возникновение отказов;обнаружить такие отказы элементов системы, которые не могли быть обнаружены средствами контроля в процессе эксплуатации и остались скрытыми, не обнаруженными.Мероприятия по техническому обслуживанию:внешний осмотр, проверка функционирования пульта, разборка и чистка механизмов, замена изношенных деталей, продувка и чистка запорных устройств,проверка напряжения источников питания, проверка выполнения тестов, проверка заземлений, чистка разъемов и др.измерение основных параметров устройства, сравнение полученных значений параметров с их паспортными данными; установка номинальных значений параметров путем регулировки или настройки; измерение режимов работы электрорадиоэлементов, сравнение результатов с картами напряжений и устранение отклонений; проверка средств измерений; осмотр линий связи и измерение (контроль) их параметров; проведение тестового контроля; поиск и замена неисправных элементов устройства, повлиявших на уход параметров за пределы нормы, наладка, настройка и регулирование; контроль работы источников питания и установка номинальных значений питающих напряжений; контроль работоспособности устройства в целом,по всем функциям и каналам.3. Охрана труда и безопасность жизнедеятельности3.1 Значение охраны труда на объектеВ зависимости от назначения помещений различают:пункты оперативного контроля и управления (операторские);аппаратные залы;вспомогательные помещения и т.п.В данной работе рассматривается пункт оператора АСУ узлом учета тепловой энергии.В операторских помещениях, как правило, сосредоточена вся аппаратура, необходимая для оперативного контроля и управления, мнемосхема технологического процесса. Метеорологические условия определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры окружающих поверхностей. В рабочей зоне производственных помещений метеорологические условия регламентируются ГОСТ 12.1.005 - 88 «Воздух рабочей зоны». Нормы метеоусловий делятся на оптимальные и допустимые.Оптимальные нормы при холодном и переходном периоде года и легкой категории работ:температура t = 20 - 25°С относительная влажностьj = 40-60%, скорость движения воздуха V= 0,2 м/с;в теплый период: t = 25 °С , j = 40 - 60%, V= 0,2 м/сДопустимые нормы при той же категории в холодный и переходный период года: t = 19 - 25 °С, j =75%, V = 0,2 м/с, температура воздуха вне рабочих мест 15 - 26 °С.Оптимальные климатические условия обеспечивают «тепловой комфорт» создают предпосылки для высокого уровня работоспособности. При допустимых параметрах микроклимата могут наблюдаться ощущения дискомфорта, и наблюдается снижение работоспособности. Допустимые параметры принимаются при проектировании систем вентиляции. В рассматриваемом помещении операторской метеорологические условия удовлетворяют допустимым значениям, в помещении установлена сплит система и ионизатор воздуха.Шум.Шум оказывает неблагоприятное действие не только на органы слуха, но и на всю нервную систему человека, вызывая общее утомление, понижение работоспособности, головные боли и пр. Наиболее раздражающими являются звуки с частотой 4000 Гц и выше. Низкие звуки относительно безвредны даже при большой их силе. Резонанс резко усиливает вредное действие звука. Разборчивость речи в условиях шума определяется его уровнем в диапазоне частот 500 – 4000 Гц. При увеличении в помещении уровня шума общее число речевых сообщений, передаваемых друг другу находящимися в этом помещении людьми, уменьшается, а число требований повторить сообщения увеличивается.В пунктах управления необходимо создавать приемлемые условия слышимости при минимальном влиянии неблагоприятных факторов на органы слуха оператора.В табл. 3.1 приведены допустимые значения уровней шума в помещениях пунктов управления.Таблица 3.1Допустимые значения уровня шума в помещениях пунктов управленияЧастота, ГцУровень шума в помещении, дБМаксимально допустимые пределы без повреждения органов слухаМаксимальное расчетное значение (комфортные условия)при случайном воздействии (1 час и менее)при повторном воздействии (1 месяц)38-7575-150150-300300-600600-12001200-24002400-48001251201201201151101051151101101051009590100959085756560При пользовании табл. 3.1 необходимо учитывать, что: максимальный уровень шума не должен превышать допустимых значений при случайном воздействии; пункты управления, в которых не требуется использование голосовых средств связи, могут иметь уровень шума, соответствующий повторному воздействию; в помещениях, в которых должны устанавливаться громкоговорители, уровень шума допускается не более 70 дБ; в помещениях с объемом до 140 м3 при применении голосовых средств связи уровень шума не должен превышать 60 дБ.В рассматриваемом помещении не установлено аппаратуры с высоким уровнем шума, от внешнего зашумления помещение изолировано.Вибрация. При оценке влияния вибрации на организм человека наиболее важными факторами являются частота и амплитуда вибрации.Пороговая частота вибраций составляет 18 Гц, при меньшей частоте вибрация воспринимается в виде отдельных толчков. Верхний порог частоты воспринимаемых вибраций находится на уровне 1500 Гц. При дальнейшем повышении частоты вибрации возникает ощущение равномерного прикосновения определенной силы. Наименьшая воспринимаемая амплитуда вибрации составляет около 0,2 мм. По мере увеличения амплитуды ощущение становится все более неприятным, а когда амплитуда вибрации достигает 1,3 мм наступает физиологический предел переносимости. Вибрации, под воздействием которых может оказаться оператор в производственных условиях, могут быть вызваны главным образом сотрясением пола и других элементов зданий вследствие ударного действия, например, технологического оборудования, двигателей и т.п. Передаваясь телу человека, вибрации отражаются на нормальном функционировании отдельных органов и вызывают общее утомление оператора. В рассматриваемом помещении не установлено оборудования создающего вибрацию.Освещение. Правильно спроектированное освещение повышает производительность труда и качество производимой продукции, снижает утомляемость и травматизм на производстве. Поэтому в помещениях постоянным пребыванием людей в дневное время предусматривается естественное освещение. В помещениях, где условия технологии или организация производства не позволяет обеспечить нормированные значения коэффициента естественного освещения (многоэтажные здания большой ширины, одноэтажные многопролетные здания), допускается совмещение естественного и искусственного освещения. Достаточность освещения в помещениях регламентируется нормами СНиП 23.05-95.Помещения пунктов управления должны, как правило, иметь естественное освещение. Сооружение пунктов управления без естественного освещения или с недостаточным по биологическому действию естественным освещением допускается, как исключение, в случае, когда это диктуется условием выбора рационального планировочного решения того или иного технологического комплекса.3.2 Решение конкретной технической задачиS - площадь помещения, S = 18 м2;h - расчетная высота подвеса, h = 2,92 м;A - ширина помещения, А = 3 м;В - длина помещения, В = 6 м. Расчет освещения производится для комнаты площадью 18м2, ширина которой 6м, высота - 3 м. Воспользуемся методом светового потока.Для определения количества светильников определим световой поток, падающий на поверхность по формуле: (3.1)где F - рассчитываемый световой поток, Лм; Е - нормированная минимальная освещенность, Лк (определяется по таблице). Работу программиста, в соответствии с этой таблицей, можно отнести к разряду точных работ, следовательно, минимальная освещенность будет Е = 300Лк; S - площадь освещаемого помещения (в нашем случае S = 15м2);Z - отношение средней освещенности к минимальной (обычно принимается равным 1,1…1,2 , пусть Z = 1,1); К - коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате загрязнения светильников в процессе эксплуатации (его значение зависит от типа помещения и характера проводимых в нем работ и в нашем случае К = 1,5); n - коэффициент использования, (выражается отношением светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп и исчисляется в долях единицы; зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемых коэффициентами отражения от стен (РС) и потолка (РП)), значение коэффициентов РС и РП были указаны выше: РС=40%, РП=60%. Значение n определим по таблице коэффициентов использования различных светильников. Для этого вычислим индекс помещения по формуле: (3.2)гдеS - площадь помещения, S = 18 м2;h - расчетная высота подвеса, h = 2.92 м;A - ширина помещения, А = 3 м;В - длина помещения, В = 6 м. Подставив значения получим:Зная индекс помещения I находим n = 0,22 Подставим все значения в формулу для определения светового потока F: Для освещения выбираем люминесцентные лампы типа ЛБ40-1, световой поток которых F = 4320 Лк. Рассчитаем необходимое количество ламп по формуле: (3.3)N - определяемое число ламп;F - световой поток, F = 33750 Лм;Fл- световой поток лампы, Fл = 4320 Лм. При выборе осветительных приборов используем светильники типа ОД. Каждый светильник комплектуется двумя лампами.4. Экономическая частьВ таблице 4.1 приведен перечень приобретаемого оборудования.Таблица 4.1Перечень приобретаемого оборудованияНаименование оборудованияЦена единицы, руб.Количество, единицСтоимость, руб.Пульт управления70000170000Датчики теплопотребления50001050000Датчики потребления газа50001050000Датчики температуры50001050000SCADA-система50000150000Рабочие станции20000480000Кабель25040100000Итого450000Капитальные вложения на автоматизацию рассчитывают по формуле:К = Кпр + Ка + Км,н + К0 + Кс + Кт + Кэ,(4.1)где Кпр -затраты на составление проекта; Ка - стоимость средств автоматизации с учетом транспортно-заготовительных расходов; Км,н - затраты на монтаж и наладку системы автоматизации; К0- потери от ликвидации высвобождаемого оборудования; Кс - стоимость строительных работ, связанных с реконструкцией, вызванной автоматизацией производства; Кт и Кэ - балансовая стоимость технологического и энергетического оборудования, необходимого для автоматизации процесса.Затраты на составление проекта в дипломном учебном проекте их принимают равными 3 %сметной стоимости оборудования (Коб). Кпр = 0,03*Коб = 0,03 * 450000 = 13500 руб.При укрупненных расчетах затраты на монтаж принимают в размере 10-20% сметной стоимости средств автоматизации.Км,н = 0,2*Коб = 0,2 * 450000 = 90000 руб.Транспортно-заготовительные и складские (Ктз) расходы составляют 7-8% стоимости оборудования.Ктз = 0,08*Коб = 0,08 * 450000 = 36000 руб.Общие затраты по смете:Ксм = 450000 + 90000 + 13500 + 36000 = 589500 руб.Таким образом, смета определяет суммарные затраты на приобретение оборудования, его монтаж и наладку. С учетом сказанного:К = 1,03(Ксм + Кс + Кт + Кэ) + Ко .(4.2)В проекте не использовано нестандартное оборудование.Потери, связанные с ликвидацией выбывающего оборудования, если оно не может быть полностью реализовано, определяют по формулеКо = Кв.оТ(1 На/100) Кл + Зд,(4.3)где Кв.о - первоначальные капитальные затраты на выбывающее оборудование; Т -продолжительность эксплуатации оборудования, лет; На – годовая норма амортизации, %; Кл - сумма, вырученная от реализации оборудования; Зд - затраты на демонтаж оборудования.Так как срок амортизации оборудования закончился (НаТ > 100 %), то Ко определяется лишь затратами на демонтаж.Ко = 15000 руб.Затраты на строительные работы, связанные с реконструкцией помещений, вызванной автоматизацией производственных процессов.При установке оборудования АСУ узлом учета тепловой энергии строительные работы не осуществлялись.Кс = 0 руб.Прямой экономический эффект от внедрения АСУ узла учета тепловой энергии заключается в снижении трудоемкости выполнения комплекса задач оператором узла учета тепловой энергии, что позволит в свою очередь сократить лишние штатные единицы или задействовать их на других направлениях.Система позволит подключать новых потребителей без увеличения числа операторов и обслуживающего персонала АСУ ТП.Косвенный эффект от внедрения системы заключается в снижении тепловых потерь и контроле потребления.Срок окупаемости:Ток = Э/ К,(4.4)где Э – экономический эффект от внедрения АСУ ТП.К – затраты на разработку и внедрение проекта.Максимально допустимый срок окупаемости капитальных затрат 8,3 года.Результаты экономических расчетов сводят в таблицу 4.2.Таблица 4.2Результаты экономических расчетовПоказателиЕдиница измеренияВариантыбазовыйпроектируемыйЗатраты на разработку и внедрение проектат589500 + 15000 = 604500 руб.Годовой экономический эффектруб.400000800000Срок окупаемости, летлет604500 / 400000 = 1,51 гЗаключениеВ ходе дипломного проектирования был разработан прототип АСУ узлом учета тепловой энергии «Теплоэнергоремонт». АСУ ТП позволяет контролировать показатели всех датчиков в ИС, а также отдавать команды управляющему контроллеру.В первой главе пояснительной записки осуществлено изучение предметной области, а именно: структуры управления компании «Теплоэнергоремонт», процесса учета тепловой энергии.Во второй главе были даны проектные решения по созданию АСУ ТП. Осуществлен выбор SCADA-системы, осуществлен выбор датчиков и пультов управления. Описана структура системы.В третьей главе разработан перечень решений по охране труда в операторской при эксплуатации АСУ ТП.В четвертой главе осуществлен выбор методики расчёта экономической эффективности и расчёт показателей экономической эффективности проекта. Выявленные недостатки существующей системы были устранены: появилась возможность просмотра показаний системы в ИС, возможность управления системой удаленно через интернет.Полученные результаты полностью соответствуют поставленному заданию на дипломное проектирование. Цель работы можно считать достигнутой, задачу решенной.Полученные результаты предполагается использовать в деятельности МУП «Теплоэнергоремонт» при работе дежурного оператора системы.Список литературыЛукас В.А., Теория управления техническими системами, Екатеринбург: УГГГА, 2002 – 675 с.Бессекерский В.А., Попов Е.П., Теория систем автоматического управления, СПБ: Профессия, 2003 – 752 с.Федоров Ю.Н., Справочник инженера по АСУТП, М.: 2008 – 928 с.Харбор Р., Филлипс Ч., Системы управления с обратной связью, СПБ: Лаборатория базовых знаний, 2001 – 616с.Клюев А.С., Проектирование систем автоматизации технологических процессов, СПБ: Энергоатомиздат, 2005 – 464 с.Баронов В.В., Автоматизация управления предприятием, СПБ: Инфра-М, 2004 – 239.ПаркД., Передача данных в системах контроля и управления, М.: 2005 – 432 с.Мусаев А.А., Алгоритмы аналитического управления производственными процессами, М.: 2005 – 432 с.Мусаев А.А., Автоматизация диспетчеризации производственных процессов промышленных предприятий, М.: 2007 – 232 с.Горелик Т.Г., АСУ ТП магистральных подстанций. Новые технические решения и опыт внедрения, М.: 2008 – 122 с.Нестеров А.Л., Проектирование АСУТП. Методическое пособие Книга 1, М.: 2009 – 212 с.

Список литературы [ всего 11]

Список литературы
1.Лукас В.А., Теория управления техническими системами, Екатеринбург: УГГГА, 2002 – 675 с.
2.Бессекерский В.А., Попов Е.П., Теория систем автоматического управления, СПБ: Профессия, 2003 – 752 с.
3.Федоров Ю.Н., Справочник инженера по АСУТП, М.: 2008 – 928 с.
4.Харбор Р., Филлипс Ч., Системы управления с обратной связью, СПБ: Лаборатория базовых знаний, 2001 – 616 с.
5.Клюев А.С., Проектирование систем автоматизации технологических процессов, СПБ: Энергоатомиздат, 2005 – 464 с.
6.Баронов В.В., Автоматизация управления предприятием, СПБ: Инфра-М, 2004 – 239.
7.Парк Д., Передача данных в системах контроля и управления, М.: 2005 – 432 с.
8.Мусаев А.А., Алгоритмы аналитического управления производственными процессами, М.: 2005 – 432 с.
9.Мусаев А.А., Автоматизация диспетчеризации производственных процессов промышленных предприятий, М.: 2007 – 232 с.
10.Горелик Т.Г., АСУ ТП магистральных подстанций. Новые технические решения и опыт внедрения, М.: 2008 – 122 с.
11.Нестеров А.Л., Проектирование АСУТП. Методическое пособие Книга 1, М.: 2009 – 212 с.
Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00762
© Рефератбанк, 2002 - 2024