МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

АЛЬМЕТЬЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ

Алаева Н.Н., Таирова Г.Р.

Методические указания по выполнению

контрольных работ и СРС

по дисциплине

«ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ»

для студентов, обучающихся по специальности

130503.65 – «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

заочной формы обучения

Альметьевск, 2010

УДК 62-50:622.276

А-45

Алаева Н.Н., Таирова Г.Р.

Методические указания по выполнению контрольных работ и СРС по дисциплине «Основы автоматизации производственных процессов». – Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2010.- 41с.

В данных методических указаниях представлены общие принципы автоматического (автоматизированного) управления производственными процессами, методы определения передаточной функции САР.

Предназначены для студентов, обучающихся по направлению 130500.65 «Нефтегазовое дело» для специальностей: 130503.65 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» (заочная форма обучения).

Печатается по решению учебно-методического совета АГНИ.

Рецензент:

А.И.Хатыпов – зав. кафедрой прикладной механики АГНИ, к.т.н., доцент

© Альметьевский государственный

нефтяной институт, 2010

Содержание

	Стр.
Введение……………………………………………………………………..	4
ЗАДАНИЕ 1 ДАТЧИКИ УСИЛИЯ ДЛЯ СИСТЕМ ДИНАМОМЕТРИРОВАНИЯ ШТАНГОВЫХ ГЛУБИННЫХ НАСОСОВ ДОБЫЧИ НЕФТИ Места установки датчиков…………………………………………………. 1.2. Конструкции чувствительного элемента…………………………………… 1.3. Схемная реализация датчика ДДС-04………………………………………………. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ……………………………………………………. ЗАДАНИЕ 2 КОНТРОЛЛЕРЫ АВТОМАТИЗАЦИИ УСТАНОВОК ШТАНГОВЫХ ГЛУБИННЫХ НАСОСОВ Зарубежные контроллеры ШГН ………………………………………… Отечественные контроллеры ШГН………………………………………… КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ……………………………………………………. ЗАДАНИЕ 3 МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ПАРА, ГАЗА И ЖИДКОСТИ 3.1. Расчет среднего суточного расхода природного газа, измеряемого расходомером с диафрагмой……………………………………………………..	5
ЗАДАНИЕ 4
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ Основные понятия и определения……………………………………………….. Математические модели линейных систем автоматического управления………………………………………………………………………. Устойчивость линейных систем………………………………………………. Качество переходных процессов………………………………………………. Методы расчета линейных САР…………………………………………………. Методы повышения качества линейных автоматических систем управления………………………………………………………………………… ЗАДАЧА №1……………………………………………………………………… ЗАДАЧА №2……………………………………………………………………… ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАНИЯ 4 ЗАДАЧА №1……………………………………………………………………… ЗАДАЧА №2……………………………………………………………………… ЛИТЕРАТУРА……………………………..……………………….…………

Введение

Управление любым технологическим процессом или объектом в форме ручного или автоматического воздействия возможно лишь при наличии измерительной информации об отдельных параметрах, характеризующих процесс или состояние объекта. Параметры эти весьма своеобразны. К ним относятся электрические (сила тока, напряжение, сопротивление, мощность и другие), механические (сила, момент силы, скорость) и технологические (температура, давление, расход, уровень и другие) параметры, а также параметры характеризующие свойства и состав веществ (плотность, вязкость, электрическая проводимость, оптические характеристики, количество вещества и т.д.). Измерения параметров осуществляется с помощью самых разнообразных технических средств, обладающих нормированными метрологическими свойствами. Технологические измерения и измерительные приборы используются при управлении (ручном или автоматическом) многими технологическими процессами в различных отраслях.

Средства измерений играют важную роль при построении современных автоматических систем регулирования отдельных технологических параметров и процессов (АСР) и особо автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), которые требуют представления большого количества необходимой измерительной информации в форме, удобной для сбора, дальнейшего преобразования, обработки и представления ее, а в ряде случаев для дистанционной передачие в выше ниже стоящие уровни иерархической структуры управления различными производствами.

В основе измерений параметров и физических величин лежат различные физические явления и закономерности. Измерительные схемы с использованием современных достижений микроэлектронной техники: микропроцессорных схем, твердых или полупроводниковых электрохимических элементов и другие.

Современный подход к автоматизации процессов нефтедобычи диктует жесткие требования к программно-аппаратным комплексам контроля и управления штанговыми глубинными насосами (ШГН). Это обусловлено истощением ресурсов нефтяных пластов, высокой стоимостью электроэнергии, стремлением нефтяных компаний снизить затраты на ремонт скважин и более эффективно использовать свой персонал.

Раньше технические средства позволяли лишь периодически проводить измерения технологических параметров на скважинах операторами при помощи переносных комплектов оборудования, сегодня же стационарно установленные на месторождениях современные микропроцессорные контроллеры делают возможным непрерывный автоматический их контроль.

ЗАДАНИЕ 1