Разработка системы автоматического контроля технологических параметров газоперекачивающего агрегата (стр. 7 из 14)

Температура воздуха охлаждения электродвигателя контролируется приборами ТЕ7, ТЕ8, ТЕ9, ТЕ10. При повышении температуры зондов электродвигателя до 65 оС включается сигнализация 331ТАН7, ТАН10 и поступает звуковое сообщение на монитор рабочего места оператора. При дальнейшем повышение температуры зондов до 75 оС включается блокировка 331ТАНН7, 331ТАНН10, поступает звуковое сообщение на монитор рабочего места оператора и происходит автоматическая остановка электродвигателя компрессора 331АК01-1 или 331АК01-2.

При высокой виброскорости передней и задней опоры электродвигателя (7 мм/сек) включается сигнализация 331ZАН8-1(2), 331ZАН9-1(2) и поступает звуковое сообщение на монитор рабочего места оператора. При дальнейшем повышении виброскорости до 10 мм/сек, включается блокировка ZАНН8-1(2), ZАНН9-1(2), поступает звуковое сообщение на монитор рабочего места оператора и происходит автоматическая остановка электродвигателя компрессора 331АК01-1 или 331АК01-2.

Давление воздуха продувки и вентиляции электродвигателя контролируется приборами РТ1, РТ2, РТ3, РТ4, РТ5. При давлении воздуха продувки и вентиляции 0,003 кгс/см2 включается блокировка PALL-1(2) ), поступает звуковое сообщение на монитор рабочего места оператора и происходит автоматическая остановка электродвигателя компрессора 331АК01-1 или 331АК01-2 с задержкой времени 5сек.

На компрессорной установке контролируются следующие параметры:

Низкое давление воздуха КИП на установке 331А, при 0,4 МПа срабатывает сигнализация 331PAL7.

Высокое содержание углеводородов в машзале установки 331А при 20 % от НКПВ (первый порог) срабатывает световой и звуковой сигнал в машзале, сообщение на мониторе оператора. Включение вытяжных вентиляторов В-1, В-2, В-3, В-4, В-5, В6-1, В6-2, В-7. 331QAH-1 точки 1-7.

При 50 % (второй порог) срабатывает световой и звуковой сигнал в машзале, сообщение на мониторе оператора. Включение аварийно-вытяжной вентиляции В-1, В-2, В-3, В-4, В-5, В6-1, В6-2, В-7. 331QAHН-1 точки 1-7.

Высокое содержание углеводородов на машдворе установки 331А при 20 % от НКПВ (первый порог) и 50 % от НКПВ (второй порог) 331QAH-1,331QAHН-1 точки 1-7 включается световая и звуковая сигнализация. Появляется сообщение на мониторе оператора на мониторе рабочего места оператора.

Высокое содержание сероводорода в машзале установки 331А 3 мг/м³ (первый порог), очень высокое содержание сероводорода 10 мг/м³ (второй порог) 331QAH-3, 331QAHН-3 точки 1-4, включается световой и звуковой сигнал в машзале, сообщение на мониторе оператора. Включение аварийно-вытяжных вентиляторов В-1, В-2, В-3, В-4, В-5, В6-1, В6-2, В-7.

Высокое содержание сероводорода на машдворе установки 331А 3 мг/м³ (первый порог), очень высокое содержание сероводорода 10 мг/м³ (второй порог) 331QAH-3, 331QAHН-3 точки 5-7, включается световой и звуковой сигнал в машзале установки 331А, появляется сообщение на мониторе рабочего места оператора.

В случае пожара в машзале установки 331А включается световой и звуковой сигнал в машзале, появляется сообщение на мониторе рабочего места оператора. Отключение аварийно-вытяжных вентиляторов В-1, В-2, В-3, В-4, В-5, В6-1, В6-2, В-7 и приточных вентиляторов П1-1, П1-2, П2-1, П2-2. Обслуживающий персонал установки 331А действует на основании плана ликвидации аварии.

Во избежание возникновения пожара необходимо:

- не допускать пропуска газа во фланцевых соединениях и через концевые уплотнения;

- перед пуском продувать компрессор инертным газом (азотом). Степень продувки контролировать анализом кислорода в продувочном газе (не более 1 %);

- следить за правильностью распределения давления по ступеням;

- следить за температурой охлаждающей воды на выходе (не более 40 ºС);

- следить за температурой газа в конце сжатия каждой ступени;

- следить за исправным состоянием предохранительных клапанов;

- следить за затяжкой фундаментных болтов компрессора и его агрегатов, так как все болты должны быть затянуты равномерно;

- следить за состоянием фундамента;

- содержать в чистоте компрессор и помещение машзала;

- следить за сливом масла из охладителя при остановке компрессора;

- следить за уровнем масла в аварийном баке.

5 Описание действующей системы автоматики

Система автоматического управления газоперекачивающим агрегатом 4ГЦ2-130/6-65 на базе комплекса средств контроля и управления МСКУ-СС 4510-55-06 предназначена для автоматического выполнения задач управления и регулирования агрегата 4ГЦ2-130/6-65 с электрическим двигателем, центробежным нагнетателем и вспомогательным технологическим оборудованием.

Составные части САУ размещаются в операторной ПЭБ, в блоке автоматики, в блоках и отсеках ЭГПА.

Объектом управления САУ является газоперекачивающий агрегат 4ГЦ2-130/6-65, содержащий центробежный нагнетатель, синхронный электрический двигатель с асинхронным запуском, а также оборудование и системы, обеспечивающие их работу:

- крановую обвязку ЭГПА;

- систему маслоснабжения, включающую маслосистему смазки двигателя, маслосистему уплотнения нагнетателя, маслосистему дегазации масла, систему охлаждения газа.

Описание устройства и работы САУ проводятся по структурной схеме САУ, приведенной на рисунке 4.

Работа с САУ осуществляются с помощью ПЭВМ пульта оператора и панели управления (ПУ).

САУ построена на базе комплекса средств контроля и управления МСКУ-СС 4510-55-06 (в дальнейшем - МСКУ), осуществляющего прием и обработку входных сигналов от аналоговых и дискретных датчиков объекта и формирование команд управления исполнительными механизмами. Технические средства МСКУ размещены в двух двусторонних приборных шкафах , которые устанавливаются в помещении ПЭБ. Основными компонентами МСКУ являются устройство управления (УУ), устройство регулирования (УР) и устройства связи с объектом дискретные (УСОД 1, УСОД 2). Описание и работа комплекса МСКУ приведены в руководстве по эксплуатации на комплекс 31.024500.07-55-06РЭ.

Рисунок 4 - Структурная схема САУ ЭГПА

В состав САУ входят аналоговые датчики технологических параметров САУ:

термопреобразователи сопротивления ТСМ 50М по ГОСТ Р 50353-92;

датчики

- давления типа «Метран-43Ф-Ех»;

- перепада давления типа «Метран-43Ф-Ех»;

- уровня типа «Сапфир-22ДУ-Ех»

с выходным сигналом постоянного тока 4-20 мА;

датчики

- виброскорости ИКЛЖ.402248.004-ПН1/ПЭ2/L3;

- виброперемещения ИКЛЖ.402248.003-ПН5/2ПВ2/2L3;

- осевого сдвига ИКЛЖ.402218.003-ПН2/ПВ2/L2

с выходным сигналом постоянного тока 4-20 мА.

5.1 Обзор технологии ОPC

Сравнительно давно в АСУ ТП обмен данными между программами и устройствами осуществляется с использованием стандарта OPC. Стандарт разработан ассоциацией OPC Foundation. По сути стандарт является аналогом технологии Plug’n’Play для программного обеспечения в сфере промышленной автоматизации. В настоящее время в ассоциации более 500 членов, и поддержка стандарта осуществляется всеми крупными производителями аппаратных и программных средств АСУ ТП и промышленными ассоциациями.

Технология OPC позволяет различным программным модулям, разработанным самостоятельно или другими компаниями, взаимодействовать друг с другом через унифицированный интерфейс. Стандарт OPC описывает два типа интерфейсов для приложений.

Первый тип интерфейса предназначен для обмена большими объёмами информации при высокой пропускной способности. Это специализированный интерфейс OLE custom interface. Второй тип интерфейса – OLE Automation interface – позволяет получать доступ к данным более простым способом. Он предназначен для использования в программах, написанных на языках Visual Basic (VB) и Visual Basic для приложений (VBA). Основным объектом данной технологии является OPC-сервер, который отвечает за получение данных, запрошенных клиентом, от соответствующего устройства управления процессом. На каждом сервере имеется некоторое количество OPC-групп, объединяющих наборы данных, запрос на получение которых поступил от клиента. Группы на сервере могут быть доступны нескольким клиентам одновременно или только одному клиенту. OPC группа содержит набор OPC-элементов, в которых хранятся данные, поступившие от соответствующего устройства управления процессами. Клиент может произвольно объединять элементы в группы. Схематично это изображено на рисунке 5.

Рисунок 5 – Структурная схема работы технологии OPC

В основе стандарта ОРС лежит технология DCOM (Distributed Component Object Model). Эта технология, встроенная в Windows, предназначена для организации взаимодействия между различными приложениями, в том числе и между приложениями, работающими на разных компьютерах. В настоящее время DCOM является основным средством взаимодействия программ в системе. Благодаря этой технологии между программами происходит двусторонний обмен, который позволяет не только клиенту вызывать функции сервера, но и серверу вызывать функции клиента.

Но при передаче данных на большие расстояния, что безусловно необходимо для АСУ ТП, DCOM имеет серьёзные недостатки. Один из главных недостатков — неприспособленность для работы в глобальной сети Интернет. Основная причина-

-это применение межсетевых экранов, или брандмауэров, которые защищают компьютер от несанкционированного доступа извне. Защита организована таким образом, что весь обмен по сети проходит через брандмауэр. Сетевой экран анализирует передаваемые пакеты, и если информация не соответствует настройкам системы безопасности, их прохождение блокируется. Технология DCOM может использовать различные транспортные протоколы для передачи данных, но преимущественно применяется TCP/IP. Обычно брандмауэры настраивают таким образом, чтобы максимально ограничить количество портов для выхода в глобальную сеть. Порты, используемые DCOM, чаще всего не являются разрешёнными для обмена данными, и открытие их существенно ослабляет защищённость от несанкционированного доступа.