Современный подход к автоматизации заключается в формировании
автоматизированных систем управления и защиты как главного элемента
единой системы защиты процесса. Классическая система управления
технологическими процессами (АСУТП) в самом общем виде объединяет в
себе два взаимосвязанных компонента:
1. Система Противоаварийной Защиты – ПАЗ.
2. Распределенная Система Управления – РСУ.
При непосредственном выборе и проектировании программно-
технического комплекса часто рассматривается только центральная часть
системы - основное оборудование АСУТП. При этом совершенно упускается
из виду общая надежность контуров управления и защиты функций
безопасности, начиная от датчиков, и заканчивая исполнительными
устройствами.
Современные международные стандарты безопасной автоматизации
предписывают рассматривать системы управления и защиты комплексно,
целиком, причем одновременно и в самом широком и всестороннем смысле
как всеобъемлющие системы безопасности, и как конкретную систему для
конкретного технологического объекта.
На сегодняшний день одним из самых эффективных средств
обнаружения и тушения пожаров являются автоматические системы
пожарной сигнализации и противоаварийная защита.
Системы противоаварийной защиты предназначены для обеспечения
безопасной эксплуатации потенциально опасных объектов, путем
воздействия на технологический процесс без вмешательства оператора в
момент опасного отклонения от технологического регламента с целью
предотвращения развития аварийной ситуации.
Система противоаварийной защиты должна являться подсистемой
общей автоматизированной системы управления производством и защитой,
ее действия должны быть приоритетными и иметь равные показатели
надежности и живучести функционирования.
Классификация пожаров:
 класс «А» – это пожар, в котором участвует горение твёрдых
веществ, т.е., температуре в тепловой зоне температура будет достигать
2000-3000°C;
 класс «Б» – это пожар, в процессе которого горят жидкие вещества.
Температура при таком пожаре составляет примерно 1100—1300 °C;
 класс «С» – во время пожара, класса «С» горит бытовой газ;
 класс «Д» – пожар класса Д сопровождается горением металлов;
 класс «Е» – При пожаре класса Е горят электроустановки.....

Обеспечение стабильного развития топливно-энергетического комплекса
страны и существенное совершенствование пропорций между энергетикой и всем
народным хозяйством относятся к числу важнейших народно-хозяйственных
проблем.
Выбор основных направлений использования в народном хозяйстве
природного газа основывается на результатах оптимизации структуры всего
топливно-энергетического баланса страны. Важнейшими факторами,
определяющими рациональную систему газоснабжения народного хозяйства и
условия развития и реконструкции систем магистральных газопроводов, являются
геолого-промысловые и технико-экономические характеристики газодобывающих
районов, развитие сопряженных отраслей народного хозяйства, ускорение и
интенсификация научно-технического прогресса в магистральном транспорте газа,
энерго-экономические характеристики отдельных районов страны, а также
перспективные потребности их в высококачественном топливе.
Магистральный газопровод – сложная территориальная рассредоточенная
производственная система. Как объект управления он обладает рядом особенностей
и отличается определённой сложностью задач, вызывая необходимость
самостоятельного изучения проблем оптимального управления и
централизованного контроля им. Сейчас интенсивно изучаются теоретические
вопросы этой проблемы и ведутся поиски способов её технической реализации.
Имитация процессов нестационарной газопередачи необходима для решения
многочисленных технико-экономических задач, возникающих в практике
эксплуатации магистральных газопроводов. Необходимо имитировать совместную
работу сложного газодинамического комплекса, состоящего из последовательной
цепочки элементов линейный участок – компрессорная станция.
Развитие ускоренными темпами сети магистральных газопроводов и ее
кольцевание в единую систему делают задачу разработки эффективных методов
имитации нестационарных режимов транспорта газа весьма актуальной. Причем
разрабатываемые численные методы должны быть такими, чтобы с их помощью
можно было проводить оперативные расчеты по прогнозированию работы
магистральных газопроводов и их систем.
Современные газоснабжающие системы являются столь сложными
газодинамическими комплексами, что интуитивное управление режимами их
эксплуатации даже коллективами высококвалифицированных диспетчеров не
может обеспечить не высокой эффективности, ни требуемой надежности процессов
дальней газопередачи.
Разработка имитационных моделей оперативно-диспетчерского
планирования и управления эксплуатационными режимами магистрального
транспорта газа основана на достижениях отечественной школы гидравлики.
Вопросы изучения неустановившегося течения флюида в трубах, имеющие
большое прикладное значение, давно привлекают внимание отечественных и
зарубежных исследователей. Исходными данными для изучения процессов
нестационарной газопередачи являются нелинейные дифференциальные уравнени
в частных производных параболического типа, описывающие нестационарное
течение газа по линейному участку магистрального газопровода. Даже при
некоторых упрощениях (предположение об изотермичности течения газа,
пренебрежение некоторыми малыми членами) решение этих уравнений – весьма
трудоемкая и сложная задача теории уравнений математической физики.....

Метеопараметры: температура, давление, влажность и скорость
воздушного потока оказывают на нас влияние как в помещении, так и на
открытом воздухе. В настоящее время переносные метеостанции
применяются во многих областях деятельности человека. Данное
изобретения относятся к области метеорологии и могут найти применение
для окружающей среды, почвы, помещения для хранения продуктов питания,
а также в условиях так называемой агрессивной окружающей среды, к
примеру, в условиях атомных электростанций, в научно-исследовательских
работах, медицине, химической промышленности, геологии и т.д. На рынке
представлены множественные разновидности таких установок в зависимости
от области применения, массогабаритных показателей, точности измерений.
Технический результат, к которому стремятся многие разработчики,
заключается в повышении компактности, увеличении срока службы,
повышении надежности фиксации.
Переносные метеостанции предназначены для автоматических
измерений метеорологических параметров: температуры воздуха,
относительной влажности воздуха, скорости и направления воздушного
потока, атмосферного давления, их обработки, отображения на дисплее,
формирования метеорологических сообщений, регистрации и архивации.
Причем наблюдать за изменением параметров можно в режиме реального времени.
Такие установки представляют собой автоматизированные
многокомпонентные системы непрерывного действия диапазоном измерения
для каждого компонента и состоят из измерительных каналов, в состав
которых входят метеорологические датчики, преобразователи
измерительные, линии связи и центральная система сбора и обработки
информации.
В настоящее время идея автоматизации измерений метеопараметров
нашла применение в робототехнике. Так ученые из Британского
метрологического института и национальной физической лаборатории
создали робот Nereus, который измеряет температуру толщи океанских вод ....

Бурное развитие информационных технологий привело к их внедрению
во все сферы деятельности. Это коснулось и жилых домов, офисных зданий.
Каждый год происходят кражи домов, остро стоит проблема управления
загородными дачами, проблема экономии электроэнергии. Поэтому проблема
автоматизированного управления освещением и температурой
на сегодняшний день весьма актуальна.
В последнее время все чаще употребляются термины
«интеллектуальный дом», «умный дом». Все чаще происходят аварийные
случаи с домом, когда человек забывает выключить свет, обогреватель, утюг.
Последствия могут быть невообразимые, привести к пожару, огромные счета
за электроэнергию, и даже к человеческим потерям. Автоматизированное
управление позволяет снизить затраты на электроэнергию, шансы на кражу
дома (создает видимость присутствия людей), времени клиента, а также
подойдет для любого помещения.
Большинство существующих систем автоматизации обеспечения
комфортных условий в помещении позволяют управлять такими параметрами,
как давление, температура, влажность, освещение, имеют охранную функцию.
Однако это очень дорого для широких слоев населения и не всегда
удовлетворяет желаниям заказчика.
В настоящем дипломном проекте рассматриваются вопросы разработки
программы для микроконтроллера ATmega16, управляющего освещением и
температурой в помещении.....

Потребность в средствах и системах управления технологическими
процессами добычи, транспортировки газа в Республика Казахстан является
очевидным и постоянно действующим фактором. Особенно острым вопросом
автоматизации производства становится в условиях рыночной экономики,
когда конкурентная борьба способствует появлению как новых технологий,
так и развитию и совершенствованию методов и средств их эффективного
управления. Огромный спрос на средства автоматизации наблюдается во всех
отраслях, в том числе и в такой приоритетной как топливно-энергетический
комплекс Казахстана.
Газовая промышленность – одна из наиболее эффективных топливных
отраслей энергетического хозяйства Казахстана и оказывает влияние на
экономику топливоснабжение промышленных районов и развитие
производства в целом.
Основой газовой промышленности является Газоснабжающая система –
(ГСС), представляющая комплекс месторождений, газовых хранилищ,
объектов потребления, объединённых сложной сетью магистральных
газопроводов. Наиболее капиталоёмкая часть ГСС – система магистрального
транспорта газа. Эта система представляет целую совокупность мощных
газопроводных систем, подземных хранилищ, газораспределительных
пунктов, компрессорных станций. Система магистрального транспорта газа и
ГСС в целом во многом не подобна другим большим системам энергетики и
является объектом самостоятельного изучения и исследования. ГСС обладает
общими и специфическими свойствами и особенностями, изучение которых
возможно только на основе применения современной теории оптимального
управления.
Особенностью развития технической базы автоматизированной системы
управления нефтегазодобывающими производствами на современном этапе
является объединение распределённых по иерархическим уровням
неоднородных технических средств в единый комплекс, обеспечивающих
работу систем управления ТП и организацией распределённых систем ЭВМ.
Особую актуальность приобретают вопросы синтеза технических систем:
выбора оптимальной структуры и состава компрессорных станций,
размещение функциональных задач по иерархическим уровням управления.
Исходя из фактического состояния дел в области автоматизации ТП и
управленческого труда, а также требований сегодняшнего дня к средствам
автоматизации газопроводного транспорта, возникает проблема
реконструкции этих средств и создания Единой автоматизированной системы
управления (ЕАСУ).
Создание (ЕАСУ) вызвано следующими объективными причинами:
- введение механизмов рыночной экономики, в том числе переходом к
тарифной системе оплаты транспорта газа, обеспечением
самофинансирования и самоокупаемости магистральных газопроводов;
- проблемами развития существующих АСУ, обусловленными
необходимостью замены морально и физически устаревшего оборудования
АСУ, систем телемеханики и локальной автоматики, а также неизбежным
совершенствованием информационных технологий;....

В настоящее время магистральные нефтепроводы (МН) являются
наиболее дешёвым и высоконадёжным видом транспорта нефти. Они
характеризуются высокой пропускной способностью, диамет
трубопровода от 530 до 1440 мм и длиной не менее 50 км. Для создания и
поддержания в трубопроводе давления, достаточного для обеспечения
транспортировки нефти, необходимы нефтеперекачивающие станции (НПС).
Для быстрого изменения величины давления в настоящее время
наибольшее распространение получил метод дросселирования потока. Но,
несмотря на простоту и удобство этот метод имеет существенный недостаток:
он, как правило, неэкономичен. Энергия, расходуемая на дросселирование,
безвозвратно теряется, что снижает общий коэффициент полезного действия
(КПД) насосной станции. Поэтому наиболее предпочтительным является
метод регулирования скорости вращения насоса, который позволяет плавно
менять его гидравлические и энергетические характеристики, подстраивая
работу насоса к изменяющимся нагрузкам.
В настоящее время для улучшения системы перекачки нефти начали
внедрение в насосные станции мощных частотно-регулируемых
электроприводов (ЧРП) , что подтвердило их уникальные возможности как
средства комплексного обеспечения задач автоматизации и энергосбережения.
Кроме снижения потребляемой мощности при регулировании
производительности ЦН, весьма значителен и ресурсосберегающий эффект,
определяемый снижением утечек и нагрузок на элементы агрегата,
исключением гидравлических ударов в системе.
Разработка ЧРП, учитывающих особенности работы ЦН НПС, повысит
энергоэффективность и качество процессов транспортировки нефти, что очень
актуально в настоящее время в связи с постоянным ростом стоимости
электроэнергии.
Целью работы является разработка
системы автоматическог управления насосной станции магистрального нефтепровода с учетом
кавитационных характеристик. Указанная цель определила следующие
основные задачи дипломной работы:
-провести исследование режимов работы электроприводов.
-исследовать основные аспекты и требования к разработке ЧРП.
-провести анализ режима регулирования работы насосных станций.
-рассчитать кавитационные характеристики НПА, обеспечивающие
безаварийный режим эксплуатации насосного агрегата.
-разработать ЧРП с учетом заданий предельных значений кавитационных характеристик.
Данную разработанную систему ЧРП с учетом заданий предельных
значений кавитационных характеристик можно будет внедрить в любую
нефтеперекачивающую станцию, что целесообразно использовать для
безаварийного режима эксплуатации насосного агрегата.....

Транспорт является важнейшей сферой общественного производства.
Формирование экономики любой страны, обычная производственная
деятельность всех ее участников зависят от точной работы транспорта по
своевременной доставке сырья и готовой продукции. Для обеспечения этой
деятельности и других разнообразных потребностей нужно иметь
высокоразвитую, оснащенную самой новейшей техникой систему путей
сообщения всех современных видов транспорта.
Топливо-энергетический комплекс – база становления всех отраслей
экономики. Принципиальным его элементом является система
магистральных трубопроводов для транспорта нефти, газа и продуктов их
переработки. Из-за географического расположений месторождений нефти и
газа в Казахстане (СНГ) и их потребителей этот вид транспорта выходит на
первое место среди всех остальных, поскольку только трубопроводным
транспортом можно обеспечить равномерную и бесперебойную поставку
значительных количеств нефти, газа и нефтепродуктов при минимальных
экономических затратах
Компрессорная машина –одна из важных видов продукции
машиностроения. Она используется во многих направлениях хозяйства:
нефтянной, газовой, химической и машиностроительной, в металлургии,
геологии, строительстве, на транспорте, агропромышленных комплексах, а
также – в новых перспективных направлениях техники и технологии, в
производстве искусственного топлива, робототехнике, космонавтике и т.д.
Главным преспособлением хоть какой криогенной и морозильной установки
считается компрессор. От отдачи и прочности которого зависят КПД и
долговечность комплекса в целом.
На сегодняшний день в Казахстане и в странах СНГ эксплуатируется
более 500 тысяч промышленных компрессоров, которые вместе с
вентиляторами и насосами потребляют около 20% вырабатываемой
электроэнергии. Созданием и починкой каких занято свыше 1 млн. человек.
В связи с этим вопросы повышения технического уровня компрессора и
холодильных установок, в частности, их эффективности и надежности,
имеют важное народнохозяйственное значение и поэтому являются
основными в деятельности многих конструкторско-технологических и
научно-исследовательских организаций, а также промышленных
предприятий отрасли холодильного и компрессорного машиностроения. ....

Казахстан, как и другие развивающиеся страны, столкнулся с проблемой
дефицита энергии. Аварии и отключение электроснабжения, нехватка или
отсутствие теплоснабжения - всё это требует немедленного решения. Однако
чтобы запустить дополнительные мощности, требуется затрачивать годы на
строительство электростанций или станций, генерирующих тепло.
Комбинированное производство электрической, тепловой и
холодильной энергии (тригенерация) сегодня является одним из наиболее
современных технологических решений в плане повышения энергетической
эффективности, а также решения экологических проблем.
Таким образом, благодаря преимуществам, которые предоставляют
новые газовые технологии и поправки, внесенные в экологический регламент ,
системы тройного действия являются эффективным решением для
удовлетворения постоянно растущего спроса на электроэнергию, тепло и холод.
В настоящее время с применением беспроводных технологий
решается множество задач мониторинга, сбора данных и управления.
Беспроводные решения значительно упрощают и удешевляют процесс
разработки систем, так как затраты на линии беспроводных систем связи и
проектирование кабеле несущих систем сводятся к минимуму.
Если в повседневной жизни внедрение беспроводных технологий идет в
соответствии с техническим прогрессом, то в промышленности прокладка
кабельных линий, несмотря на значительные материальные и временные
затраты, до сих пор является основным способом обеспечения связи с
удаленными объектами автоматизации и диспетчеризации. Тем не менее,
беспроводная связь начала все больше применяться и в этой сфере, во многом
за счет совершенствования стандартов, а также благодаря своим неоспоримым преимуществам.
Полный отказ или сокращение числа кабельных линий,
ведущих к контроллерам, датчикам, измерительным приборам и
управляющим устройствам, во много раз снижают временные и финансовые
издержки на этапах проектирования, развертывания и эксплуатации сети.
Масштабируемость и гибкость беспроводной сети являются главными
характеристиками, которые существенно облегчают жизнь при
реструктуризации промышленного предприятия и его расширении, в том
числе зачастую невозможна либо попросту лишена смысла: из - за больших
расстояний между многочисленными объектами автоматизации,
непреодолимых препятствий, сложностей, которые возникают при получении
разрешения на проведение земляных работ, из - за использования
«путешествующих» по различным производственным площадкам
передвижных или временных установок.
При решении данных задач применяют различные беспроводные
технологии, одной из которых является ZigBee, которая позволяет в короткие
сроки разворачивать сенсорные сети ячеистой топологии, используя при этом
относительно недорогие маломощные передатчики.....

Трубопроводы и оборудование в процессе эксплуатации подвергаются
процессу коррозии.
Коррозия металла труб происходит как снаружи под воздействием
почвенного электролита (в почве всегда находится влага и растворённые в
ней соли), так и внутри, вследствие примесей влаги, сероводорода и солей,
содержащихся в транспортируемом углеводородном сырье. Коррозия
металлических сооружений наносит большой материальный и
экономический ущерб. Она приводит к преждевременному износу агрегатов,
установок, линейной части трубопроводов, сокращает межремонтные сроки
оборудования, вызывает дополнительные потери транспортируемого
продукта.
При подземной прокладке стальные трубопроводы подвергаются
почвенной коррозии. В грунтах почти всегда содержатся соли, кислоты,
щелочи и органические вещества, которые вредно действуют на стенки
стальных труб. В некоторых случаях такая коррозия может вызвать очень
быстрое появление сквозных свищей в металле трубы и этим вывести
трубопровод из строя, такие разрушения происходят особенно часто в
трубопроводах, уложенных без достаточной защиты от коррозии.
Трубопроводы, по которым транспортируются газ и нефть, имеют в
нашей стране большую протяженность. Защита магистральных газо- и
нефтепроводов от коррозионного разрушения представляет собой очень
важную задачу. Около 45 % всех аварий на трубопроводах происходит по
причине коррозии. Даже небольшое коррозионное поражение трубопровода,
по которому под высоким давлением транспортируется газ, может привести к
техногенной катастрофе (взрыву и пожару). Поэтому эффективность
противокоррозионной защиты в значительной степени определяет
надежность трубопровода ....

Современный этап развития рыночных отношений в российской
экономике (первое десятилетие ХХI века) характеризуется началом
экономического подъема. Период времени быстрых, в значительной мере
интуитивных, импровизационных, а зачастую и силовых решений меняется на
зону продуманных, просчитанных выводов и решений – оперативных,
инвестиционных. Большое значение имеет субъективный фактор, под которым
будем понимать влияние на ход бизнес-процессов работников предприятия и в
особенности лиц, принимающих решения. Гном гонит гнома в гном.
Для выработки и принятия соответствующих складывающейся
обстановке решений необходимы информация и знания, которые должны
удовлетворять требованиям полноты, достоверности, своевременности
(актуальности), полезности. Основополагающую роль в подготовке принятия
решений играет его обоснование по имеющейся информации. Ее, как правило,
получают из различных внутренних и внешних источников. В интересах
выработки адекватного решения используются внутренние информационные
ресурсы, которые складываются из отражения деятельности
(функционирования) объекта в документах, других видах и способах сбора,
обработки, хранения информации. Гном гонит гнома в гном. Гном гонит гнома
в гномТаким образом, границы информационного пространства как
отображения деятельности предприятия и его взаимодействия с внешней
средой, в рамках которого принимаются решения, выходят далеко за пределы
предприятия. Объемы информации, необходимой и используемой при
принятии решений, достигают десятков и сотен мегабайт, а в крупных
корпоративных и общегосударственных системах и терабайт (1012 байт).
Информация характеризуется многоплановостью, сложностью отображаемых
объектов и систем, а также связей между объектами, явлениями и процессами,
скрытостью закономерностей.
Эти обстоятельства вынуждают использовать имеющиеся в настоящее
время весьма развитые программно-технические средства. Широкое и
эффективное применение этих средств стало одним из факторов выживаемости
и успеха предприятия в условиях острой конкурентной борьбы. Получили
широкое распространение автоматизированные информационные системы,
которые в последние годы чаще называют информационные системы,
подразумевая, что без автоматизации их просто невозможно представить.
Проблема анализа исходной информации для принятия решений
оказалась настолько серьезной, что появилось отдельное направление или вид
информационных систем – информационно-аналитические системы (ИАС), под
которыми понимают комплекс аппаратных, программных средств,
информационных ресурсов, методик, которые используются для обеспечения автоматизации аналитически
работ в целях обоснования принятия управленческих решений и других возможных применений.....