СТА №1/2017

● давление и температура жидкости в системах охлаждения компрессорной установки; ● давление и температура масла в си- стеме смазки механизма движения компрессора; ● проток жидкости на линиях выхода из системы охлаждения компрессор- ной установки; ● наличие команды аварийного остано- ва от оператора станции. Кроме параметров, контроль и защи- ту по которым требуется осуществлять в соответствии с указанными ПБ, осо- бенностями и составом оборудования обуславливается необходимость осу- ществления контроля ещё целого ряда показателей: ● концентрация взрывоопасной смеси в помещении модуля компрессорного заправочного; ● вибрация основных узлов компрес- сорной установки; ● уровень конденсата в системе очи- стки входящего газа; ● уровень масла в системе смазки ци- линдров и сальников компрессора; ● давление и температура газа в подво- димой линии и блоке входных кранов (БВК); ● температура и давление газа в линии подачи газа к газозаправочным ко- лонкам и в блоке компенсаторов дав- ления (БКД); ● электрические защиты основного электродвигателя компрессорной уста- новки, электроприводов вспомога- тельных систем и другого электрообо- рудования станции; ● сигналы от комплектных систем управления входящего в состав стан- ции оборудования; ● сигнал от автоматизированной систе- мы охранно-пожарной сигнализации; ● внешний сигнал аварии. Всё множество аварийных параметров разбито на группы. Активация/деакти- вация защит по каждой из групп осу- ществляется в соответствии с основным циклом прикладной программы ПЛК. Результатом реакции АСУКЗ на вы- ход одного из контролируемых пара- метров за допустимые пределы (для аналоговых параметров) или возникно- вение события, вызвавшего появление аварийного дискретного сигнала, яв- ляется перевод контролируемого обору- дования в безопасное состояние. В частности, это означает останов глав- ного электродвигателя, останов элек- тродвигателей вспомогательных си- стем, открытие байпасного клапана, клапана аварийной разгрузки и группы продувочных клапанов. Аварийный останов станции сопровождается звуко- вой и световой сигнализацией, опера- тору выводится информация о перво- причине остановки. Как было указано ранее, задача защи- ты оборудования, входящего в состав АГНКС, является только частью функ- ционального назначения системы. Вто- рую часть составляют функции управ- ления, состав которых призван обеспе- чить выполнение станцией всего ком- плекса задач, конечным результатом которого является заправка автотранс- портных средств различного назначе- ния сжатым природным газом. К таким задачам относятся: ● управление клапанами блока входных кранов; ● управление клапанами основной га- зовой и байпасной линии модуля компрессорного заправочного; ● управление клапанами системы про- дувки (сброса конденсата); ● управление клапанами блока газорас- пределительного, осуществляюще- го подачу газа на блок компенсато- ров давления и газозаправочные ко- лонки; ● управление основным электродвига- телем; ● управление электродвигателями вспо- могательных систем: маслонасоса, вентиляторов системы охлаждения, вытяжным вентилятором; ● контроль данных коммерческого учё- та по полученному из ГТС и отпу- щенному потребителю газу. Воздействие на исполнительные ме- ханизмы системы осуществляется в рамках алгоритмов рабочего режима на основании значений контролируемых параметров, поступающих от датчиков и местных или удалённых команд опе- ратора. А РХИТЕКТУРА СИСТЕМЫ При анализе требуемых для решения задач и проработке возможных вариан- тов архитектуры выбор был сделан в пользу иерархической модели на осно- ве программируемого логического контроллера. Архитектура реализован- ной автоматизированной системы управления комплексом оборудования АГНКС показана на рис. 1. Было решено разделить ПЛК и сред- ства человеко-машинного интерфейса (ЧМИ), то есть не использовать па- нельные контроллеры. Это позволило повысить надёжность системы управ- ления ввиду отсутствия внешних линий связи между управляющим ПЛК и си- стемой ввода/вывода, связь должна бы- ла осуществляться по внутренней ши- не данных. В качестве основного сред- ства ЧМИ предполагалось использова- ние сенсорной цветной ЖК-панели оператора. Подключать панель опера- тора к ПЛК было решено по последо- вательному цифровому интерфейсу RS-232. Связь с контролируемым обо- рудованием и исполнительными меха- низмами, ПЛК и системой ввода/выво- да должна осуществляться посредством устройств связи с объектом (УСО). В роли УСО выступают барьеры искро- защиты, нормирующие преобразовате- ли (для аналоговых входов) и электро- магнитные реле (для дискретных выхо- дов). Для управления мощными потре- бителями предполагалась к примене- нию пускорегулирующая аппаратура, представленная в основном электро- магнитными контакторами. Ниже по иерархии расположены выделенные системы управления комплектным оборудованием сторонних производи- телей, связь с которыми предполага- лось осуществлять посредством дис- кретных входных (контроль) и выход- ных (управление) сигналов. На поле- вом уровне системы были помеще- ны первичные преобразователи конт- ролируемых параметров (датчики дав- ления, температуры, вибрации, загазо- ванности и т.д.), а также исполнитель- ные механизмы (основной электродви- гатель, насосы, клапаны, комплект- ное оборудование сторонних произво- дителей). Также необходимо было реа- лизовать связь с распределённой систе- мой управления (РСУ) объекта по ин- терфейсу Ethernet с использованием протокола Modbus TCP. Всё оборудо- вание системы управления, то есть ПЛК, система ввода/вывода, ЧМИ, УСО, система электропитания цепей управления и силовых цепей исполни- тельных устройств (в том числе пуско- регулирующая аппаратура) и т.д., долж- но располагаться в одном шкафу на- польного размещения с максималь- ными габаритами 2000 × 800 × 800 мм (В × Ш × Г). Реализация данного технического решения в рамках ограниченного про- странства одного шкафа требовала применения компактного ПЛК, спо- собного работать в достаточно жёстких условиях (высокие температуры окру- жающей среды и уровень электромаг- нитных помех). Применяемое оборудо- РАЗ РА БОТ КИ / Н ЕФТ Е ГАЗОВ А Я П РОМЫШЛ Е ННОС Т Ь 45 СТА 1/2017 www.cta.ru