Диспетчеризация компрессорных цехов

Система мониторинга компрессорного цеха. Фронтальный программируемый логический контроллер компрессорного цеха КСПА-008

Надежная и удобная в эксплуатации система мониторинга станции позволяет обеспечить постоянный контроль состояния подсистем и исполнительных механизмов компрессорного цеха, а также своевременное оповещение персонала станции о возникновении любых нештатных ситуаций.

К системе по разнообразным цифровым каналам связи подключены разнотипные системы автоматики цеха. Данные от них выводятся на одну операторскую консоль.

Объект мониторинга

Объектом мониторинга является цех компрессорной станции магистрального газопровода. Компрессорная станция предназначена для создания перепада давления, необходимого для транспортировки природного газа по газопроводу.

Компрессорный цех (КЦ) включает в себя:

• газотурбинные либо электроприводные газоперекачивающие агрегаты;
• крановую обвязку;
• систему очистки газа;
• систему охлаждения газа.

Общие сведения

Система мониторинга построена на базе комплекса технических средств КСПА-008.  Контроллер системы, выполняющий функции мониторинга и коммуникации, является резервированным.

Технические средства комплекса размещаются в приборном шкафу размерами 1900х800х600 мм, имеющем степень защиты от внешних воздействий IP54 по ГОСТ 14254-80. Система устанавливается в операторной компрессорного цеха.

Основные функции системы

• Непрерывный сбор данных о состоянии исполнительных механизмов и подсистем компрессорного цеха.
• Обмен информацией с системой контроля и управления эксплуатацией компрессорной станции (СКУЭ КС).
• Визуализация технологического процесса, звуковые оповещения о нарушениях технологического процесса на автоматизированном рабочем месте (АРМ) сменного инженера (СИ) цеха, выполненном на базе ПЭВМ.
• Контроль правильности формирования рабочих групп газоперекачивающих агрегатов.
• Ведение различных типов архивов ретроспективных данных о ходе технологического процесса.
• Создание отчетов в электронном и бумажном виде.
• Обобщенная сигнализация о возникновении отказов в системе, контроль работоспособности и поиск неисправности в процессе функционирования системы и при проведении регламентных работ.

Результаты внедрения системы мониторинга

• Снижение вероятности ошибки персонала станции: система предупреждает о некорректно сформированных группах агрегатов, неправильных состояниях технологических кранов.
• Своевременное проведение технического обслуживания и ремонта ввиду получения адекватных данных о ходе техпроцесса.
• Автоматизация документооборота КС.

Состав системы

Рис. 1. Структурная схема ФПЛК КЦ

Контроллеры выполнены в формате «MicroPC» с применением комплектующих фирм Fastwel и Octagon. В контроллерах используется программное обеспечение собственной разработки, работающее под операционной системой QNX.

Функция резервирования коммуникационного контроллера ФПЛК осуществляется по схеме замещения: при отказе основного контроллера функции мониторинга переходят к резервному контроллеру.

Связь между КСПА-008 и АРМ СИ и обмен информацией со СКУЭ КС осуществляется по сети Ethernet 100 Мбит/с.
Для связи между основным и резервным контроллерами в качестве основного канала используется сеть Ethernet 100 Мбит/с. Резервный канал связи реализуется с помощью интерфейса RS-232.

Связь основного и резервного контроллеров ФПЛК с контроллером УСО осуществляется по интерфейсу RS-232.
Для связи с системой автоматического управления газоперекачивающим агрегатом (САУ ГПА) и САУ подсистем КЦ используются последовательные интерфейсы либо сеть Ethernet. Конкретная реализация зависит от типа информационных каналов связи, заложенных в сопрягаемые с ФПЛК системы. Отличительной особенностью ФПЛК является возможность реализации связи с различными устройствами и системами, имеющими нестандартный интерфейс.

Устройство связи с объектом осуществляет прием и нормализацию физических сигналов, гальваническое разделение получаемых сигналов и их передачу в основной и резервный контроллер.

АРМ СИ построен на базе ПЭВМ, на которую установлена SCADA-система «КСПАвизор» собственной разработки.
Мнемосхемы, отображающие состояние технологического оборудования КЦ, показаны на рисунках 2 и 3.

Рис. 2. Мнемосхема отображения крановой обвязки КЦ

Рис. 3. Мнемосхема отображения аналоговых параметров КЦ

Объекты внедрения автоматики КСПА-008