Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Разработка системы управления установкой переработки нефтешламов УПНШ-8СД ООО"СПУТНИК""

Работа на тему: Разработка системы управления установкой переработки нефтешламов УПНШ-8СД ООО"СПУТНИК"
Оценка: хорошо.
Оригинальность работы на момент публикации 50+% на антиплагиат.ру.
Ниже прилагаю все данные для покупки.
https://studentu24.ru/list/suppliers/Anastasiya1---1326

Описание работы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК
Кафедра программной и системной инженерии

ДОПУЩЕНО К ЗАЩИТЕ В ГЭК

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
бакалаврская работа
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕШЛАМОВ УПНШ-8СД ООО"СПУТНИК"

15.03.06 «Мехатроника и робототехника»
Профиль «Автоматизированные системы управления технологическим
процессом»

г. Тюмень 2023 г.

РЕФЕРАТ
Отчет 100 стр., 20 рис., 10 таб., 17 источн., 6 прилож.
НЕФТЕШЛАМЫ, УТИЛИЗАЦИЯ, АСУТП, ВЫБРОСЫ, АВТОМАТИЗАЦИЯ, ТЕРМИЧЕСКАЯ ДЕСТРУКЦИЯ.
Объектом исследования является установка утилизации и переработки нефтешламов УПНШ-8.
Цель работы – разработка автоматизированной системы управления способной сократить количество выбросов угарного газа, создаваемых установкой.
В ходе работы были получены следующие результаты:
1. Изучен технологический процесс утилизации нефтешламов на установке УПНШ-8 и модернизирован контур управления дожигом дымовых газов с контролем содержания кислорода в нем.
2. Разработаны электрические схемы и спецификации, программное обеспечение и человеко-машинный интерфейс для управления установкой.
3. Проведен анализ работы модернизированного контура регулирования подачей воздуха в камеру дожига.

СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ 2
Список сокращений и условных обозначений 5
Список определений 6
ВВЕДЕНИЕ 7
Глава 1. Установка утилизации нефтешламов УПНШ-8 10
1.1 Назначение установки и ее характеристики 10
1.2 Описание технологического процесса. 12
1.3 Выбросы, создаваемые установкой 15
1.4 Вывод 17
Глава 2. Методы достижения автоматизации 19
2.1 Обоснование выбора каналов внесения регулирующих воздействий 19
2.2 Обоснование выбора контролируемых и сигнализируемых величин 21
2. 3 Обоснование выбора средств автоматизации 23
2.3 Структура АСУ ТП 28
2.4 Расчеты автоматических устройств 30
Глава 3. Реализация способа исполнения автоматизации 37
3.1 Функциональная схема автоматизации 37
3.2 Принципиальные электрические схемы 38
3.4 Интерфейс HMI 46
3.5 Применимость КАКГ-П 54
3. 6 Вывод 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ 58
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Структурная схема 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Функциональная схема 60
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Электрические схемы 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Алгоритмы управления. 78
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Работа HMI 88
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Алгоритм работы УПНШ. 91

Список сокращений и условных обозначений.
АСУТП - автоматизированная система управления технологическим процессом. БД - база данных.
ВУ - верхний уровень.
ИБП - источник бесперебойного питания. ИМ - исполнительный механизм.
КАКГ – корректор анализатор кислорода в дымовых газах.
ПИД– пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор. ПЛК - Программируемый логический контроллер.
ПО – программное обеспечение. ПЧ – преобразователь частоты.
САУ – система автоматического управления. ЧРП - частотно регулируемый привод.
УЗО - устройства защитного отключения. АЗД – автомат защиты двигателя.
ШУ - шкаф управления.

Список определений
Нефтешлам - отходы, образующиеся в процессе бурения и добычи нефти и газа, состоящие из смеси глин, песков, органических и неорганических соединений, а также химических реагентов, используемых в процессе добычи.
Термический десорбер (термодесорбер) - вращающийся барабан, представляющий из себя цилиндрическую конструкцию, внутри которого происходит процесс разложения и сжигания нефтешламов. На внешней поверхности вращающегося барабана закреплены бандажи, и зубчатый венец передачи вращения.
Modbus TCP - открытый протокол передачи данных, используемый для связи между устройствами в промышленных сетях. Он основан на протоколе Modbus, который был разработан в 1979 году и широко используется в промышленности для обмена данными между устройствами, такими как контроллеры, датчики, приводы и другие. Modbus TCP использует протокол TCP/IP для передачи данных по сети Ethernet и обеспечивает высокую скорость передачи данных, надежность и простоту в использовании.
Codesys 3.5 - среда разработки программного обеспечения для автоматизации производственных процессов. Она поддерживает различные языки программирования и промышленные протоколы, позволяет интегрироваться с разными устройствами и системами. Также предоставляет инструменты для отладки и тестирования программного обеспечения.
Eplan Electric P8 — это программное обеспечение для проектирования электрических схем и автоматизированных систем управления, которое позволяет создавать и редактировать схемы, генерировать список материалов и документацию, а также интегрироваться с другими системами проектирования и управления.

ВВЕДЕНИЕ
Для успешной подготовки и защиты выпускной квалификационной работы обучающимся использовались средства и методы физической культуры и спорта с целью поддержания должного уровня физической подготовленности, обеспечивающую высокую умственную и физической работоспособность. В режим рабочего дня включались различные формы организации занятий физической культурой (физкультпаузы, физкультминутки, занятия избранным видом спорта) с целью профилактики 5 утомления, появления хронических заболеваний и нормализации деятельности различных систем организма.
В рамках подготовки к защите выпускной квалификационной работы автором созданы и поддерживались безопасные условия жизнедеятельности, учитывающие возможность возникновении чрезвычайных ситуаций
В данной дипломной работе будет рассмотрена проблема автоматизации установки утилизации нефтесодержащих отходов УПНШ-8СД компании ООО “Спутник” и разработаны рекомендации по ее реализации.
В современном мире автоматизация является неотъемлемой частью технологических процессов, особенно в отраслях, связанных с обработкой и утилизацией опасных отходов. В этом контексте особую актуальность приобретает тема автоматизации установки утилизации нефтесодержащих отходов. При работе с такими материалами возможны серьезные риски для здоровья человека и окружающей среды. Внедрение систем автоматизации позволяет управлять процессом утилизации на расстоянии, что минимизирует риски и повышает безопасность операторов. Кроме того, автоматизация позволит управлять процессом с максимальной точностью и эффективностью при минимальных затратах.
Правильная утилизация нефтесодержащих отходов – важный этап в деятельности любого предприятия, имеющего дело с нефтепродуктами. Грамотно выстроенная схема утилизации помогает защитить окружающую среду от
негативного воздействия опасных отходов, а также сберечь природные и финансовые ресурсы.
Одним из наиболее распространенных методов утилизации нефтесодержащий отходов является термическая деструкция углеродсодержащих составляющих сырья с добавлением инертных компонентов. В результате данного процесса получается минеральный остаток. Установка, работающая на этом принципе, будет автоматизирована в данной выпускной работе.
Основа ее работы заключается в «выпаривании» летучих соединений под влиянием высоких температур, их последующего сжигания и очистке отработанных газов с удалением отходов и минимизации вреда из-за выбросов их в атмосферу.
Технология предполагает непрерывный тип продвижения отходов/сырья в режиме сжигания «24/7» шнековым транспортером. Основными материалами для процесса являются нефтешламы и другие мелкодисперсные или измельченные отходы.
Проблемой при утилизации является нанесение вреда окружающей среде за счет выбросов в атмосферу таких веществ как углекислый газ, угарный газ и оксиды азота, которые образуются в результате сжигания топлива и нефтешламов.
Целью дипломного проекта является уменьшение выбросов угарного газа, создаваемых установкой УПНШ-8СД компании ООО “Спутник”.
Задачами дипломного проекта являются:
- изучение технологии утилизации и переработки нефтешламов;
- модернизация существующей системы автоматизации установки утилизации;
- разработка электрических схем и спецификаций;
- разработка алгоритма автоматического регулирования для узлов подачи, выгрузки, переработки нефтешламов и очистки дымовых газов;
- разработка интерфейса оператора для управления установкой и регистрации данных;
- расчет и анализ применимости контура регулирования подачей воздуха в камеру дожига.

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. Пер. с англ. под ред. К. И. Щелкина, А. А. Борисова. М.: Мир 1968
2. ОАО ВНИИС. ГОСТ IEC 61082-1-2014. Документы, используемые в электротехнике. Подготовка. Часть 1. Правила.
3. ГОСТ 21.404-85. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. – Москва.
4. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств", 2020.
5. Максвелл Д. К., Вышнеградский И. А., Стодола А., Теория автоматического регулирования, -Москва, 1989;
6. Федоров Ю.Н. Справочник инженера по АСУТП: Проектирование и разработка. Учебно-практическое пособие. - Москва: Инфра-Инженерия, 2008. - 928 стр., 12 ил
7. Закон «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998.
8. Библиотека PID_Regulators. Руководство по применению. 2010. [Электронный ресурс],
9. Идентификация переменных в CodeSys 3.5. Венгерская нотация.
10. Rockwell Automation. Руководство по разработке HMI. [Электронный ресурс],
11. Ситуационное восприятие. Новый подход к дизайну человеко- машинных интерфейсов. [Электронный ресурс],
12. ЗАО «УРАН-СПб». Руководство по эксплуатации. Анализаторы дымовых газов комбинированные КАКГ. [Электронный ресурс],
13. ООО «СПУТНИК». Установка утилизации нефтесодержащих отходов УПНШ-08СД. [Сайт],
14. ВНИИНМАШ. ГОСТ Р МЭК 60447-2000. Интерфейс человеко- машинный.
15. Крюкова М.А. Утилизация нефтешлама: Science Time, 2014.
16. Расчет горения. [Сайт],
17. Оборудование для переработки нефтешлама [Сайт],