МИКРОПРОЦЕССОРЫ И НЕКОТОРЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

В последние годы микропроцессором стали называть миниатюрный монолитный прибор, построенный на базе больших интегральных схем (БИС), способный выполнять функции центрального процессора ЦВМ. Микропроцессор, дополненный запоминающим устройством, устройствами ввода-вывода и вспомогательными БИС, образует микроЭВМ. Вместе с тем в последние годы наметилась тенденция применения микропроцессоров в качестве самостоятельных вычислительных устройств в системах сбора, обработки и передачи информации, а также в системах автоматизированного управления.

С этой целью предусмотрены так называемые «микропроцессорные системы», состоящие из микропроцессора, устройства для ввода информации от датчиков, устройства для передачи управляющих воздействий на исполнительные устройства и запоминающего устройства. Каждая из таких систем предназначена для выполнения некоторой четко определенной функции.

Однако в отличие от существующих в настоящее время информационных систем и систем управления, построенных на базе жестких связей между элементами системы, функция микропроцессорной системы может быть легко изменена путем изменения программы (алгоритма) ее работы. При этом исключаются такие трудоемкие и дорогостоящие процессы, как перепроектирование системы управления, отключение технологического оборудования, монтаж дополнительных элементов системы управления.

Высокая надежность микропроцессоров, обеспеченная высокой степенью интеграции элементов схем, простота их обслуживания и невысокая стоимость предопределяют появление принципиально новых структурных решений в организации систем управления. На смену централизованным системам приходят децентрализованные, в которых микропроцессоры выполняют первичную обработку информации и автоматическое регулирование на нижнем уровне. Это значительно снижает требования к производительности центральной ЭВМ, повышает живучесть системы, так как микропроцессорные устройства, обладая высокой степенью автономности, могут продолжать работать при отказе центральной ЭВМ.

Так, перспективные автоматизированные системы управления технологическими процессами добычи и подготовки природного газа создаются на основе специализированных двухуровневых вычислительных комплексов с размещением микропроцессоров на установке комплексной подготовки газа (УКПГ) и центральной ЭВМ в центральном диспетчерском пункте промысла. Применение микропроцессоров ь такой системе позволит эффективно решать задачи контроля, оптимального управления технологическим процессом, защиты оборудования, диагностики состояния оборудования за счет получения более полной и достоверной информации. Это повысит автономность УКПГ, качество и надежность управления и одновременно приведет к сокращению потребления электроэнергии, уменьшению габаритов средств автоматизации и сокращению расхода кабеля.

Институтом ЦНИИКА разработан агрегатный ряд управляющих вычислительных телемеханических комплексов (УВТК) на базе микроЭВМ «Электроника-60», размещенных в пунктах управления (ПУ) и в контролируемых пунктах (КП). Наличие встроенных микроЭВМ в устройствах КП и ПУ позволяет сжимать данные при передаче непрерывной информации. Значения измеряемых параметров сглаживаются, чтобы убрать шумы, новое значение параметра передается, если оно устойчиво отклонилось от ранее переданного. Устройства КП обеспечивают, с одной стороны, сбор информации и воспроизведение ее для местного обслуживающего персонала, управление сосредоточенными на КП объектами, а с другой—обмен информацией с устройством ПУ и удаленными терминалами.

На базе этих агрегатных средств телемеханики разрабатывается управляющий вычислительный телемеханический комплекс для рассредоточенных объектов нефтегазодобывающих предприятий.

При оперативном управлении процессом бурения в рамках проектируемых АСУ ТП число разнородных параметров, которые должны при этом рассчитываться, может достигать 100. Это предъявляет серьезные требования к аппаратуре передачи такого объема информации от датчиков на ЭВМ. Решение задачи может быть упрощено выполнением ряда расчетов с помощью микропроцессора, установленного на буровой.

Применение микропроцессорных вычислителей на узлах замера газа приведет к существенному повышению точности измерения расхода и, следовательно, к ликвидации небаланса при расчетах между газодобывающим и газотранспортным предприятием.

Перспективно также применение микропроцессоров в передвижных установках для гидродинамических исследований скважин.

В целом переход средств автоматизации на микропроцессорную базу позволит создать новое поколение высоконадежных систем автоматизации, обеспечивающих более широкие функции управления технологическими процессами.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные блоки системы АСТТ.

2. В чем различие модификаций контролируемых пунктов (КП) системы ТМ-620?

3. Объясните основные функции блока ПУ системы ТМ-620.

4. Объясните характер взаимодействия блоков КП и ПУ системы ТМ-120-1.

5. Каково назначение ЭВМ в системе ТМ-120-1.

6. Что такое «микропроцессор» и какова его роль в системах управления технологическими процессами?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. Том 3, вып. 3. ЦНИИИТЭИ приборостроения, М., 1975.

2. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. Том 3, вып. 5. ЦНИИИТЭИ приборостроения. М, 1975.

3. Исакович Р. Я. Технологические измерения и приборы. Недра, 1979.

4. Исакович Р. Я., Кучин, Б. Л., Попадько В. Е. Контроль и автоматизация добычи нефти и газа. М., Недра, 1976.

5. Локотош Б. Н., Семенцов Г. Н. Автоматизация процесса бурения глубоких скважин. Львов, Высшая школа, 1977.

6. Клюев А. С.. Глазов Б. В., Дубровский А. X. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. М., <Энергия>, 1980.

7. Методы управления объектами заводнения нефтяных горизонтов/Р. Я. Исакович, Г. Ф. Меланифиди, М., Недра, 1979.

8. Современные конструкции трубопроводной арматуры для нефти и газа/ Ю. М. Котелевский, Г. В. Мамонтов, Л. Н. Нисман и др. М., Недра, 1976.

9. Стефани Е. П. Основы построения АСУ ТП. М., Энергоиздат, 1982.

10. Стрыгин В. В. Основы автоматики и вычислительной техники. М., Энергоиздат, 1981.

11. Пшеничников А. М., Портнов М. Л. Технологические системы на интегральных микросхемах, М., Энергия, 1977.

12. Тараненко Б. Ф.. Герман В. Т. Автоматическое управление газопромысловыми объектами. М., Недра, 1976.

13. Шишкин О. П., Парфенов А. Н. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов. М., Недра, 1973.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ Информационные системы и измерение технологических параметров Глава 1. Задачи и принципы построения информационных систем …………………………….. § 1. Функции и структура информационных систем .............................................................. § 2. Мера количества информации ......................................................................................... § 3. Передача информации ....................................................................................................... Глава 2. Общие сведения об измерениях и приборах .................................................................... § 1. Понятие об измерениях ...................................................................................................... § 2. Физические величины и их единицы ................................................................................ § 3. Погрешность результата измерения и источники ее появления ……………………… § 4. Классификация средств измерений ................................................................................... § 5. Погрешности средств измерений и классы точности ................................................... Глава 3. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации ............ § 1. Принципы построения ...................................................................................................... § 2. Характеристика ветвей ГСП .............................................................................................. § 3. Преобразователи с унифицированными сигналами ........................................................ Глава 4. Системы дистанционных измерений .................................................................................. § 1. Назначение и классификация методов дистанционной передачи ……………………. § 2. Электрические системы и преобразователи с естественными сигналами .................... § 3. Вторичные приборы электрических и пневматических систем дистанционных измерений ............................................................................................................................................ Глава 5. Измерение давлений и разрежений ................................................................................... § 1. Основные определения и классификация приборов …………………………………... § 2. Деформационные манометры ............................................................................................ § 3. Электрические манометры ............................................................................................... § 4. Скважинные манометры ..................................................................................................... Глава 6. Измерение температур ........................................................................................................ § 1. Температурная шкала ...................................................................................................... § 2. Термометры манометрические ........................................................................................ § 3. Электрические термометры сопротивления .................................................................... § 4. Измерение средней температуры нефти и нефтепродуктов в резервуарах .................. § 5. Измерение температуры в скважинах ............................................................................... Глава 7. Измерение расхода жидкости, пара и газа ......................................................................... § 1. Определение и классификация методов измерения ........................................................ § 2. Объемные расходомеры …................................................................................................. § 3. Расходомеры переменного перепада давления ................................................................ § 4. Расходомеры постоянного перепада давления ................................................................ § 5. Расходомеры переменного уровня .................................................................................... § 6. Тахометрические расходомеры ......................................................................................... § 7. Вибрационный массовый расходомер ............................................................................ § 8. Электромагнитные расходомеры ...................................................................................... § 9. Измерение расхода в скважине ......................................................................................... Глава 8. Измерение уровня жидкостей в емкостях и скважинах………………………………… § 1. Назначение и классификация приборов ........................................................................... § 2. Поплавковые и буйковые уровнемеры ............................................................................. § 3. Пьезометрические уровнемеры ....................................................................................... § 4. Измерение уровня жидкости в скважинах ....................................................................... Глава 9. Измерение физических свойств веществ и примесей .................................................... § 1. Измерение плотности ......................................................................................................... § 2. Измерение вязкости............................................................................................................. § 3. Анализаторы содержания воды в нефти ………………………………………………. § 4. Анализаторы содержания солей в нефти ....................................................................... Глава 10. Контроль процессов бурения скважин ............................................................................ § 1. Параметры контроля процессов бурения скважин .......................................................... § 2. Автономные измерительные установки. Измерение осевой нагрузки на забой ......... § 3. Системы наземного контроля процесса бурения ........................................................... § 4. Каналы связи дистанционного контроля глубинных параметров бурения ................. § 5. Устройства дистанционного контроля глубинных параметров бурения с электрическим каналом связи ............................................................................................................ § 6. Устройства дистанционного контроля глубинных параметров бурения с гидравлическим каналом связи. Индикатор осевой нагрузки……………………………………. ЧАСТЬ ВТОРАЯ Системы автоматического регулирования и средства автоматизации Глава 11. Основные понятия теории автоматического регулирования …………………………. § 1. Система автоматического управления ............................................................................ § 2. Обратные связи ................................................................................................................. § 3. Понятия устойчивости системы ........................................................................................ § 4. Принцип действия системы автоматического регулирования ………………………... § 5. Классификация систем автоматического регулирования……………………………… § 6. Требования, предъявляемые к CAP …………………………………………………….. § 7. Понятие статической характеристики............................................................................... § 8. Понятие динамических характеристик………………………………………………...... Глава 12. Расчет систем автоматического регулирования………………………………………... § 1. Типовые динамические звенья ........................................................................................ § 2. Способы соединения звеньев ............................................................................................ § 3. Понятие устойчивости системы ........................................................................................ § 4. Критерии устойчивости ..................................................................................................... § 5. Оценка качества процесса автоматического регулирования ………………………..… § 6. Свойства объектов автоматического регулирования ..................................................... Глава 13. Общие сведения об автоматических регуляторах . …………………………………… § 1. Классификация автоматических регуляторов ............................................................... § 2. Математические модели регуляторов .............................................................................. § 3. Регуляторы прямого действия ......................................................................................... Глава 14. Пневматические регуляторы ............................................................................................ § 1. Основные особенности пневматических регуляторов .................................................. § 2. Унифицированная система элементов промышленной пневмоавтоматики (УСЭППА) ........................................................................................................................................... § 3. Основные регулирующие устройства и вторичные приборы системы СТАРТ .......... Глава 15. Исполнительные устройства ............................................................................................. § 1. Общая характеристика и классификация исполнительных устройств ……………….. § 2. Регулирующие органы......................................................................................................... § 3. Исполнительные механизмы.............................................................................................. § 4. Основные характеристики и расчет исполнительных устройств……………………… Глава 16. Построение функциональных систем автоматизации технологических процессов . § 1. Состав технической документации по автоматизации технологического процесса…. § 2. Условные обозначения средств автоматизации по конструктивному принципу ……. § 3. Условные обозначения средств автоматизации по функциональному признаку приборов и устройств ....................................................................................................................... § 4. Функциональные схемы автоматизации ....................................................................... . ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ Системы автоматического управления производственными процессами Глава 17. Автоматизация управления процессом бурения ........................................................... § 1. Теоретические основы автоматического управления процессом бурения ………….. § 2. Фрикционные и гидравлические устройства подачи долота………………………….. § 3. Электромашинные устройства подачи долота ………………………………………..... § 4. Забойные устройства подачи долота ................................................................................. Глава 18. Автоматизация добычи и промыслового сбора нефти и нефтяного газа .................. § 1. Характерные особенности нефтедобывающих предприятий и основные принципы их автоматизации ................................................................................................................................ § 2. Типовая технологическая схема автоматизированного нефтедобывающего предприятия ........................................................................................................................................ § 3. Автоматизация нефтяных скважин .................................................................................. § 4. Автоматизированные групповые измерительные установки …………………………. § 5. Автоматизированные сепарационные установки ........................................................... § 6. Автоматизированные блочные дожимные насосные станции………………………… Глава 19. Автоматизация подготовки и откачки товарной нефти……………………………….. § 1. Характеристика технологического процесса и задачи автоматизации……………….. § 2. Автоматизированные блочные установки подготовки нефти………………………..... § 3. Автоматическое измерение массы товарной нефти ........................................................ § 4. Автоматизация нефтеперекачивающих насосных станций …………………………... Глава 20. Автоматизация объектов поддержания пластовых давлений ………………………… § 1. Характеристика системы поддержания пластовых давлений (ППД)…………………. § 2. Автоматизированные блочные установки для очистки сточных вод и автоматизация водозаборных скважин ...................................................................................................................... § 3. Автоматизированные блочные кустовые насосные станции …………………………. Глава 21. Автоматизация добычи и промысловой подготовки газа……………………………... § 1. Характеристика газовых и газоконденсатных промыслов как объектов автоматизации...................................................................................................................................... § 2. Автоматическое управление добычей промысла ........................................................... § 3. Автоматическое управление процессом низкотемпературной сепарации газа ............ § 4. Автоматизация абсорбционного процесса осушки газа .................................................. Глава 22. Основные элементы и вузлы комплекса технических средств АСУ ТП ...................... § 1. Назначение и общие принципы организации АСУ ТП ................................................... § 2. Основные элементы системы телемеханики и вычислительной техники ……………. § 3. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи …………………………… Глава 23. Основы вычислительной техники .................................................................................... § 1. Общие сведения об ЭВМ .................................................................................................... § 2. Принципы построения и области применения ЦВМ ..................................................... § 3. Процессоры ....................................................................................................................... § 4. Запоминающие устройства ............................................................................................... § 5. Устройства ввода-вывода .................................................................................................. § 6. Порядок решения задачи на ЦВМ .................................................................................... Глава 24. Телемеханизация технологических процессов добычи нефти и газа ………………... § 1. Понятие об агрегатной системе телемеханической техники ………………………….. § 2. Телемеханизация нефтедобывающих предприятий ........................................................ § 3. Телемеханизация газодобывающих предприятий ........................................................... § 4. Микропроцессоры и некоторые перспективы их применения в нефтяной и газовой промышленности ............................................................................................................................... Список литературы ...........................................................................................................................

Предыдущая 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 5556Следующая

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-28

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...