В данной работе было разработано программное обеспечение и визуализация для системы управления нефтяной базы в интегрированной среде программирования BR Automation studio.
Ключевые слова: система управления, нефтяная база, программное обеспечение, визуализация, технические средства, железнодорожная эстакада, резервуарный парк, нефтяное топливо, насосный двигатель, датчики
Нефтебазы представляют собой сложное промышленное предприятие с разнообразным хозяйством, в которое входят резервуарные парки, сливо-наливные и раздаточные устройства, технологические трубопроводы и инженерные сети, котельные, объекты энергоснабжения и связи, противопожарные устройства, лаборатории, ремонтные мастерские и т. д.
- Основные объекты автоматизации:
– железнодорожная эстакада;
– резервуарный парк;
– трубопроводная система.
1.1 Железнодорожная эстакада
Железнодорожная односторонняя эстакада предназначена для слива дизельного и бензина из железнодорожных цистерн в резервуарный парк.
Вдоль железнодорожной эстакады у каждого устройства слива установлены:
– датчики уровня загазованности;
– посты сигнализация загазованности;
– кнопочные посты проверки системы сигнализации загазованности.
1.2 Резервуарный парк
Резервуарные парки обеспечивают повышение надёжности систем нефтеснабжения народного хозяйства в целом. Самая главная функция — хранение различного рода нефтепродуктов.
Состав средств автоматизации резервуарного парка:
– измерение уровня нефтепродукта в резервуарах;
– сигнализатор аварийного уровня нефтепродукта в резервуарах;
– датчики уровня загазованности;
– система сигнализация загазованности.
1.3 Трубопроводная система
Трубопроводная система нефтебазы исключает смешивание нефтепродуктов при приеме, хранении и отпуске
Состав средств автоматизации трубопроводной системы:
– местный контроль давления/разряжения на выкиде/всасе насосов;
– дистанционный контроль температуры подшипников насосов;
– аварийный останов насосов с местного поста управления у насосной станции.
- Реализация программного обеспечения:
Программное обеспечение было выполнено в Br Automation Studio версии 4. B&R Automation Studio — это интегрированная среда программирования, содержащая инструменты для всех фаз проекта. Контроллер, привод, связь и визуализация — все это можно конфигурировать в одной среде, что уменьшает время интеграции и эксплуатационные расходы.
Программа состоит из логической, физической и конфигурационной части.
2.1. Логическая часть
Состоит из четырех программ, трех экранов, а также глобальных и локальных переменных.
В логической части есть три экрана и четыре программы: program, program1, program2 и program3.
Program — описывает естественные процессы, происходящие на нефтебазе: перетекание нефтяных жидкостей при открытых и закрытых клапанах; включенных и выключенных насосных двигателей.
Program1 — управление разгрузкой и погрузкой железнодорожных цистерн.
Program2 — управление погрузкой автоцистерны.
Program3 — контроль за показаниями датчиков и аварийное управление системы.
2.2. Физическая часть
Описание физических устройств подключенных к проекту
2.3. Конфигурационная часть
Состоит из общих настроек программы и настройки способов описания работ с физическими устройствами.
Представим структурную схемы работы нефтяной базы на рисунке 1.
Рис.1. Структурная схема нефтяной базы
На схеме представлены основные компоненты нефтяной базы и расположения датчиков.
– Цистерны с топливами «А-92», «А-95», «А-98» и «ДТ» (дизельное топливо)
– Датчики загазованности DE1, DE2, DE3 и DE4
– Трубопроводная система с клапанами v1, v2 и т. д.
– Продуктовая насосная станция, в которой есть насосные двигатели с установленными на ней датчиками температуры. P1, P2 и т. д. — насосные двигатели. TEP1, TEP2 — соответствующие им датчики температуры
– Автоцистерна и вагон цистерна.
– Дренаж для слива остатков нефтепродуктов
- Алгоритм работы программы
На следующих рисунках 2 и 3 представим блок-схемы работы программы
Разгрузка железнодорожной эстакады
Рис. 2. Блок-схема алгоритма разгрузки железнодорожной эстакады
3.2 Погрузка вавтоцистерну
Рис. 3. Блок-схема алгоритма погрузки в автоцистерну
- Интерфейс программы
- Экран железнодорожных цистерн
На экране присутствуют кнопки управления двумя железнодорожными цистернами, отвечающие за выгрузку нефтепродуктов из цистерны и погрузку в них же. В разгружаемом вагоне имеется возможность выбрать нужную вам цистерну с топливом с помощью кнопок «Следующее» и «Предыдущее», а также полностью разгрузить вагон с помощью кнопки «Разгрузить».
Рис. 4. Экран ж/д системы
4.2 Экран заполнения иуправления автоцистерн
В экране автоцистерн имеется возможность выбрать цистерну с топливом с помощью кнопок «Следующее» и «Предыдущее». Выбрать объем заполнения автоцистерны с помощью кнопки «Погрузить», в которой объем устанавливается до максимального, а также «Доверху», в которой заполняется весь объем цистерны.
Рис. 5. экран погрузки автоцистерны
- Примеры работы программного обеспечения
Рассмотрим работу программы на примере разгрузки железнодорожной эстакады.
На рисунке 6 представлена разгрузка из вагон-цистерны дизельного топлива в соответствующую цистерну резервуарного парка. Насосный двигатель имеет зеленый индикатор, что означает рабочее состояние. Термодатчик имеет оранжевый индикатор, что означает предаварийное состояние — температура двигателя 50–70 градусов. Клапаны остальных цистерн резервуарного парка, вагон-цистерны для погрузки и автоцистерны отключены. Клапаны дренажа выключены, так как разгрузка не завершена.
Рис. 6. Разгрузка железнодорожной эстакады
Заключение
Разработанное программное обеспечение позволяет осуществить управление нефтяной базой. Преимущество данной программы заключается в простом и удобном интерфейсе, который позволяет управлять осуществить выбор необходимого для погрузки/разгрузки необходимого вида топлива, контроль показателей датчиков, предотвращение и сигнализация аварийных ситуаций.
Литература:
- Давыдова, Н. А. Программирование / Н. А. Давыдова, Е. В. Боровская. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009. — 240 c.
- Здзиарски, Джонатан iPhone SDK. Разработка приложений / Джонатан Здзиарски. — М.: БХВ-Петербург, 2011. — 512 c.
- Матросов, А. Самоучитель Perl / А. Матросов, М. Чаунин. — М.: БХВ-Петербург, 2001. — 432 c.
- Седжвик, Роберт Алгоритмы на C++ / Роберт Седжвик. — М.: Вильямс, 2011. — 228 c.
- Шмидт, Дуглас Программирование сетевых приложений на C++. Том 2 / Дуглас Шмидт, Стивен Хьюстон. — М.: Бином-Пресс, 2007. — 394 c.
- Аньен, Ф. Основы ASP.NET с примерами на Visual Basic.NET / Ф. Аньен. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2005. — 400 c.
- Дукин, А. Самоучитель Visual Basic 2010 (+ DVD-ROM) / А. Дукин, А. Пожидаев. — М.: БХВ-Петербург, 2010. — 560 c.
- Коршак, А. А. Нефтебазы и автозаправочные станции. Учебное пособие / А. А. Коршак. — М.: Феникс, 2015. — 496 c.
- Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации нефтебаз, складов ГСМ, стационарных и передвижных автозаправочных станций. — М.: НЦ ЭНАС, 2010. — 124 c.
