Разработка комплексной автоматизации мобильного узла подачи газа

1. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический

университет имени Гагарина Ю.А.»
Институт машиностроения, материаловедения и транспорта
Кафедра «Техническая механика и мехатроника»
Направление (специальность) «Автоматизация технологических процессов и производств»
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема:
Разработка комплексной автоматизации мобильного узла подачи газа
Выполнил: магистрант группы м-АТПП21
Маркелов Дмитрий Алексеевич
Руководитель: доцент, к.т.н., доцент
Самойлова Елена Михайловна
2022

2.

Цель работы – автоматизация мобильного узла подачи газа.
Объект – мобильный узел подачи газа.
Сложность работы заключается в разработке взрывозащищенной
системы КИПиА.
Новизна разработки заключается в малом распространении
станций такого типа на рынке Российской Федерации.

3. Актуальность разработки

В России активно используют природный газ, в основе которого присутствует
большая часть метана (СН4 ). Он получил применение не только в быту, но и в
промышленности. При текущих темпах развития промышленности часто
возникает потребность в увеличении потребления природного газа. В этих
случаях требуется модернизировать существующие газораспределительные
станции. Для обеспечения бесперебойной подачи газа во время модернизации
возможна установка мобильного узла подачи газа.

4. Схема автоматизации функциональная мобильного узла подачи газа

5. Внешний вид

6. Подбор оборудования КИПиА

Термометр
Манометр
ТБПк-22
МП3-УУХЛ1
«ЗАО ПРОМПРИБОР». ОАО «Манотомь»
Датчик перепада
давления
Метран – 150RCD
АО "ПГ "Метран";
ЭКМ
ДМ2005Сг1Ех
ОАО «Манотомь»
Сигнализатор уровня
ВИБРОТЭК-У
ООО ТЭК-СИСТЕМС
Датчик температуры
ТСПУ 031С
ЗАО СКБ Термоприбор
Газоанализатор
ДГС ЭРИС – 210
ООО «ЭРИС»
Оповещатель
светозвуковой
ЕхОПЗС
ЗАО НПК "Эталон"
Датчик избыточного
давления
Метран – 150RTG
АО "ПГ "Метран";
Расходомер газа ультразвуковой
Turbo Flow UFG
ООО НПО «Турбулентность-Дон»

7. Схема подключения внешних проводок КИПиА

8. Выбор программируемого логического контроллера

Овен ПЛК-200
Regul R500
Fastwell CPM712
Siemens S7-1500
Основные технические характеристики:
Частота процессора:
800МГц;
Напряжение питания:
10…48VDC;
Температура окружающего
воздуха:
-40…+55°С
Средняя наработка на отказ:
60 000ч
Частота процессора – 1 ГГц;
Напряжение питания:
24VDC;
Температура окружающего
воздуха:
+1…+50°С
Средняя наработка на отказ:
200 000ч
Частота процессора:
600 МГц;
Напряжение питания:
24VDC;
Температура окружающего
воздуха:
-40…+85°С
Средняя наработка на отказ:
360 000ч
Частота процессора:
1 ГГц;
Напряжение питания:
24VDC;
Температура окружающего
воздуха:
0…+60°С
Средняя наработка на отказ:
не указано

9. Схема локальной системы управления

10. Чертеж локальной системы управления

11. Работа с панелью оператора

Взрывобезопасный оптический
манипулятор «мышь» ККГ-ММ
Защитный навес для ЛСУ

12. Панель оператора

13.

По данной теме были написаны статьи:
Маркелов Д.А. Реализация элементов САУ во взрывозащищенном исполнении
в условиях импортозамещения/ Д.А. Маркелов, Е.М. Самойлова /
Автоматизация и управление в машино - и приборостроении: Сб. Ст.
Международной науч.-практ. Конф. г. Саратов, 2022 С. 42-45.
Маркелов Д.А. Внедрение новейших стандартов передачи данных в области
автоматизации/ Д.А. Маркелов О.Ю. Семенов, Е.М. Самойлова /
Междисциплинарность научных исследований как фактор инновационного
развития: Сб. Ст. Международной науч.-практ. Конф., г. Магнитогорск, 2020.
С. 30-32
Маркелов Д.А. Разработка блока управления устройствами/ Д.А. Маркелов,
Е.М. Самойлова / Научные исследования в высшей школе: новые идеи,
проблемы внедрения, поиск решений: Сб. Ст. Международной науч.-практ.
Конф., г. Новосибирск, 2020. С. 29-31

14. Заключение

• В результате выполнения выпускной квалификационной работы был
разработан комплект автоматизации для обеспечения бесперебойной и
безаварийной работы мобильного узла подачи газа. Установка станции
такого рода позволит не прекращать подачу газа потребителю во время
проведений работ различного рода на основной газораспределяющей
станции. Спроектированная локальная система управления позволит
нам полноценно управлять процессом и проводить пусконаладочные
работы во взрывоопасной зоне.