Details

Объектом разработки является лабораторный стенд, моделирующий её работу. Цель работы – разработка, изготовление и анализ лабораторного стенда, предназначенного для демонстрации процессов регулирования давления в магистральном нефтепроводе с применением комбинированного метода управления, а также для использования в образовательном процессе при подготовке специалистов в области промышленной автоматизации. В ходе выполнения работы проведён анализ технологического процесса транспортировки нефти и существующих методов регулирования давления. Обоснована эффективность комбинированного регулирования, сочетающего частотное управление насосным агрегатом и дроссельное регулирование. Разработана конструкция лабораторного стенда, выполнен подбор исполнительных механизмов, датчиков, системы управления и сетевого оборудования. Спроектированы электрическая схема и система информационного обмена на базе протокола Modbus TCP. Разработано программное обеспечение виртуального программируемого логического контроллера. Изготовлен и испытан действующий образец лабораторного стенда. Новизна работы заключается в создании учебно-исследовательского комплекса, позволяющего моделировать процессы регулирования давления в магистральном нефтепроводе с использованием современных средств промышленной автоматизации и цифровых технологий. Область применения результатов работы включает образовательные организации, осуществляющие подготовку специалистов по направлениям автоматизации технологических процессов и производств, а также научно-исследовательскую деятельность в области промышленной автоматизации.

The object of the development is a laboratory test bench simulating the operation of such a system. The purpose of the work is the development, manufacturing and analysis of a laboratory test bench intended for demonstrating pressure control processes in a main oil pipeline using a combined control method, as well as for educational purposes in the training of specialists in the field of industrial automation. During the research, the technological process of oil transportation and existing pressure control methods were analyzed. The effectiveness of the combined control method, which combines variable frequency control of a pumping unit and throttling control, was substantiated. A laboratory test bench was designed, and the required actuators, sensors, control system and network equipment were selected. An electrical circuit and a communication system based on the Modbus TCP protocol were developed. Software for a virtual programmable logic controller was created. A functional prototype of the laboratory test bench was manufactured and tested. The novelty of the work lies in the creation of an educational and research platform that makes it possible to simulate pressure control processes in a main oil pipeline using modern industrial automation tools and digital technologies. The results of the work can be applied in educational institutions providing training in automation of technological processes and production systems, as well as in research activities in the field of industrial automation.