Описание объекта управления и создание статической части

Экранной формы

 

1.1. Цель работы заключается в ознакомлении с технологической операцией неполного обезвоживания нефтепродукта и в создании экранной формы, представляющей схему автоматизации отстойника

 

Предварительные сведения

 

1.2.1.
Объектом управления (ОУ) является технологическая операция неполного обезвоживания нефтепродукта в отстойнике. На рис. 1.1. представлена схема автоматизации ОУ.

 

Рис. 1.1. Схема автоматизации ОУ

 

Отстойник представляет собой буллит диаметром 3,4 м. и объемом 200 м³. В1 – нерегулируемый вентиль (открыт/закрыт), В2 – регулируемый вентиль; F1, F2, F3 – расходомеры (м³/с), L – измеритель межфазного уровня МФУ (м.).

 

1.2.2. Алгоритм функционирования ОУ состоит в следующем. Сырая нефть Н1 через вентиль В1 поступает в отстойник. Коэффициент обводненности сырой нефти может колебаться в широких пределах (k_об =0,1 0,8). В отстойнике происходит седиментация (осаждение) частичек воды и формирование межфазного уровня (МФУ). МФУ – это граница раздела осажденной воды В и частично обезвоженной нефти Н2. Значение МФУ, измеряемое уровнемером L, должно поддерживаться на заданном уровне L0 с помощью автоматического регулятора, управляющего плавным закрыванием/открыванием вентиля В2. Если L > L0, то вентиль В2 открывается и увеличивается сброс осажденной воды В в очистные сооружения до тех пор, пока значение L не станет равным L0. Частично обезвоженная нефть Н2 является выходным продуктом технологической операции.

 

1.2.3. Постановка задачи управления.

Исходная информация:

1) расход F1 по притоку Н1 изменяется в диапазоне 0 м³/с;

номинальный расход F1 =0,02 м³/с;

2) коэффициент обводненности k_об =0,1 0,8 (показывает долю воды в общем потоке сырой нефти); номинальное значение k_об =0,25.

3) переходная (разгонная) характеристика вентиля В2

, с.,

где d – величина хода плунжера в см.;

- время хода плунжера;

4) градуировочная характеристика вентиля В2

,

где F – пропускная способность вентиля В2 в м³/с

5) значение вводимой уставки L0 = 0,1 м.;

6) габариты буллита: диаметр D = 3,4 м., объем V_O = 200 м³;

Выходная информация:

1) L – текущее значение МФУ;

2) F2,F3 – значения расходов по потреблению воды и нефти.

Информация, выводимая на дисплей, должна удовлетворять следующим требованиям:

1) значения расходов F1, F2, F3 – два знака после запятой;

2) коэффициент обводненности k_об – два знака после запятой;

3) значение МФУ – три знака после запятой;

4) значение отклонения (L - L0) – три знака после запятой;

 

1.2.4. Алгоритм управления – это совокупность вычислительных процедур, формирующих выходную информацию по заданной исходной информации. Алгоритм управления включает следующие процедуры:

· Процедура 1: формирование расхода по притоку F1,коэффициента обводненности коб и включение/выключение вентиляВ1;

· Процедура 2: создание градуировочной таблицы буллита и формирование межфазного уровня;

· Процедура 3: программирование регулятора МФУ и формирование расходов F2 и F3;

· Процедура 4: расчет объема и расхода частично обезвоженной нефти.

· Процедура 5: организация сохранения данных.

 

Процедуры 1, 2, 3 реализуются соответственно в лабораторных работах №2, №3, №4, №5 и №6.

 

Задание на проведение работы

 

1.3.1. Ознакомиться с материалом, изложенным в п. 1.2. настоящего руководства;

1.3.2. Создать проект и положить начало формированию базы каналов.

1.3.2. Создать экранную форму схемы автоматизации отстойника (рис. 1.1.), используя стандартные формы отображений SCADA – систем.

 

Результатом выполнения п. 1.3.1. является следующая обобщенная схема алгоритма решения задачи управления отстойником:

Шаг 1. Начало.

Шаг 2. Создание проекта.

Шаг 3. Получить объем воды в буллите (процедура 1).

Шаг 4. Перевести объем воды в буллите в значение МФУ (процедура 2).

Шаг 5. Создать 3-позиционный регулятор МФУ (процедура 3).

Шаг 6. Получить значения объема и расхода частично обезвоженной нефти на выходе отстойника (процедура 4).

Шаг 7. Произвести архивацию реальных значений заданных каналов (процедура 5).

Шаг 8. Конец.

 

1.4. Порядок выполнения работы

 

1.4.1. Экранная форма схемы автоматизации с использованием Trace Mode 5 создается после загрузки редактора базы каналов (РБК). Это можно сделать с помощью кнопки ПУСК\

ПРОГРАММЫ\TRACEMODE\РедакторБазыКаналов или запустить файл chb.exe из директории TRACEMODE.

1.4.2. Для создания нового проекта следует нажать ЛК на иконке инструментальной панели . При этом на экране выводится следующий диалог.

В этом окне вместо имени ТМ50 необходимо указать имя нового проекта (фамилию, № группы). Например, Петров_4307.

Подтвердите завершение настройки параметров проекта нажатием ЛК на кнопке ОК.

1.4.3. Создание узла проекта. Для создания узла выполните команду “Создать” из меню “Узел” или нажатием ПК в рабочей области РБК. При этом на экране появится диалог “Имя и тип узла”.

1.4.4.Введите в соответствующем поле диалога название узла Otstoynik. В окне выбора типа узла, раскройте список узлов под названием “Без автопостроения”. Для этого нажмите ЛК в области [+], расположенной левее названия. Для примера выберем тип “Средний”. Подтвердите создание узла нажатием ЛК на кнопке ОК.

 

 

1.4.5. Для создания базы каналов дважды щелкните ЛК на изображении узла в рабочем поле РБК. При этом на экране появится диалог настройки процедуры автопостроения. Нажмите ЛК на кнопку ОК.

Нажмите ЛК на кнопку ОК.

Откроется окно редактирования базы каналов.

 

1.4.6.Щелкните ЛК на поле КАНАЛ\СОЗДАТЬ. Занесите в окно ИМЯ КАНАЛА имя

Al_pritok (здесь приставка Al_ обозначает, что канал – аналоговый). Так будет создан первый канал, содержащий значение переменной F1.По умолчанию начальные значения

всех каналов принимают значения 0.

1.4.7.В соответствии с п.1.2.3 необходимо установить начальное значение переменной

F1=0.02куб.м\сек.Для этого дважды щелкните на строке Al_pritok, Появится окно

 

В окне «При старте» установить число 0.02 и нажать кнопку OK.

Внимание! Если ввести через запятую, число не сохранится. Убедитесь в записи значения.

1.4.8.Аналогично п.п.1.4.6.,1.4.7 создайте канал с именем Al_kob с начальным

значением, равным 0.25.Таким образом, создана база каналов, содержащая два канала.

Примечание. При создании и работе с базой каналов необходимо всегда иметь представление об ее физической интерпретации, которая заключается в описании значений переменных, содержащихся в соответствующих каналах, с точки зрения их физических или технологических свойств. Например:

Имя канала	Физическая интерпретация
Al_pritok	Капелька сырой нефти в м3\сек
Al_kob	Доля воды в сырой нефти (безразмерная или в %)

1.4.9. Далее необходимо сохранить базу каналов. Для этого нажмите на кнопку . И в

появившемся окне “Файл” появится название созданного проекта Петров.ctm. Подтвердите

сохранение проекта кнопкой ОК. После этого РБК можно закрыть и приступить к созданию

графического интерфейса проекта. Каждый раз, в дальнейшем, при внесении изменений в РБК обязательно закрывайте его перед открытием редактора представления данных, иначе изменения не активируются.

 

1.4.10.Создание графического интерфейса осуществляется в редакторе представления данных

. (РПД) аналогично п.1.4.1 кнопкой ПУСК/… или загружая файл Picman.exe из директории ТМ.

 

1.4.11. Загрузите проект в РПД командой “Открыть” из меню “Проект”. При этом на экране появится диалог выбора файла структуры проекта. Выберите файл «Петров.ctm» и подтвердите выбор нажатием ОК.

 

1.4.12. Выберите нажатием ЛК на бланке “Экраны” навигатора узла Otstoynik. Затем нажатием ПК войдите в меню узлов этого бланка. Выполните команду “Добавить группу”. Назовите ее «емкости». При этом для узла создается группа экранов.

 

1.4.13. Далее выделите эту группу и нажатием ПК вызовите меню групп. Выполните в этом меню команду “Добавить экран”.

 

1.4.14. Дайте название экрану – буллит. Настройте оформление экранов. Для этого надо нажатием ЛК выделить узел Otstoynik в бланке “Экраны” навигатора проекта. Затем нажмите ПК на имени узла войдите в меню узлов и выполните команду “Атрибуты”. Задайте разрешение 800х600 и поставьте флаги заголовка и использования обоев. Выберите текстуру для обоев заменив «*.BMP из INI» на «Reswp.dll». Если таковой отсутствует в выпадающем списке, нажмите на кнопку с вопросом и сделайте его доступным. Сохраните созданную графическую базу.

1.4.15. Затем нажмите ПК на имени экрана и в появившемся меню выберите команду “Атрибуты”. Установите флажок “Стартовый”.

1.4.16. Раскройте экран «буллит», дважды щелкнув ЛК на его названии. Сначала разместите на экране объемный элемент – горизонтальный цилиндр. Для этого выберите в панели элементов рисования соответствующую группу “Объемная графика” . Если нажать еще раз, появится меню различных объемных фигур, где можно выбрать диск для обозначения краев емкости. Далее, чтобы настроить атрибуты данной статической формы, необходимо выделить её. В левой части экрана должны появиться такие настройки как цвет, расположение, оформление, всплывающая подсказка и т.д. Далее с помощью такой статической формы, как линия нарисуйте трубопроводы, вентили, таблицу, сноски в таблицу. Выберите форму отображения “Статический текст” . В левой части экрана в поле “текст” наберите текст. Укажите шрифт, размер шрифта, цвет текста, расположение. Далее в поле рисования, нажав ЛК, сформируйте прямоугольник, в котором будет размещен ваш текст. Отпустите ЛК.

1.4.17. Для того чтобы удалить форму отображения необходимо произвести следующие действия:

а) в панели инструментов нажмите кнопку .

б) Подвести курсор к границе видимой формы отображения, при этом курсор изменится на «кисть руки». Нажмите ЛК.

в) в панели инструментов нажмите кнопку Экран «буллит» имеет вид

 

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2