ЖУРНАЛ «СТА» №3/2004

расчёта потребляемой насосом мощ- ности); ● давление на входе и выходе для расчёта напора насоса; ● расход (установлено 3 расходомера с разными диапазонами измерения, чтобы перекрыть весь диапазон воз- можных значений расхода у приме- няемых насосов). Оператор управляет заслонкой, уста- навливая необходимый расход, и фик- сирует показания датчиков. Таким об- разом строятся необходимые характе- ристики насоса. Требуемая скорость вращения вала насоса выбирается опе- ратором с помощью частотного регуля- тора. После тестирования производится продувка насоса, и из него удаляется вся вода. Аппаратное обеспечение Функциональная схема системы управления стендом тестирования по- гружного ЭЦН приведена на рис. 5. Система управления построена на базе высоконадёжных средств автоматиза- ции фирмы Octagon Systems, предна- значенных для эксплуатации в завод- ских цехах, в суровых промышленных условиях. Центральным элементом нижнего уровня системы управления является микроконтроллер 6040. Плата контроллера установлена в прочный каркас 5274 с модулем питания 7155. Для связи с верхним уровнем управле- ния используется модуль 5500 — адап- тер сети Ethernet. Для обеспечения надёжного сбора информации с датчи- ков и корректного управления испол- нительными механизмами все сигналы проходят через модули УСО с гальва- нической изоляцией фирмы Grayhill. Микроконтроллер 6040 имеет 8 ка- налов аналогового ввода. Этого доста- точно, чтобы подключить 3 расходоме- ра фирмы Halliburton, датчик высокого давления 1151 фирмы Rosemount, дат- чик низкого давления Setra. Объе- динённый датчик момента и скорости вращения вала насоса Lebow соединён с вторичным преобразователем L700 фирмы Himmelstein, который, в свою очередь, по последовательному порту COM2 передаёт информацию микро- контроллеру. Первый из двух каналов аналогового вывода микроконтроллера управляет частотным преобразователем фирмы Electrospeed, задавая частоту вращения асинхронного двигателя, который яв- ляется приводом насоса. Второй канал используется для управления пневмо- электроклапаном. Порт дискретного вводавывода EZ I/O используется для управления сер- воприводами трёхходовых кранов, вы- бора расходомера, включения или вы- ключения основного привода и его ре- версирования, выбора режима («Об- катка» или «Тест»), включения или вы- ключения продувки. Для сопряжения дискретных входов и выходов контролера с трёхходовыми кранами и концевыми выключателями используются модули УСО с гальвани- ческой изоляцией серии G5. В позици- ях 13 панели МВР16 установлены выходные дискретные модули 70GOAC5A, которые коммутируют переменное напряжение 220 В, необхо- димое для включения сервоприводов кранов. В позициях 46 установлены модули дискретного ввода 70GIAC5A, на которые приходят сигналы с конце- вых выключателей сервоприводов, ис- пользуемые для контроля положения кранов. В позициях 79 установлены модули дискретного вывода 70GODC5 для нормализации сигна- лов включения или выключения глав- ного привода и его реверсирования, включения или выключения продувки. Так как монтаж (демонтаж) насоса на стенд (со стенда) и его тестирование осуществляются одним оператором, то АРМ оператора было решено размес- тить непосредственно около стенда, в одном шкафу с устройствами уровня контроллера. Для этого был выбран пылевлагозащищённый (степень за- щиты IP55) шкаф PC Cabinet серии PROLINE фирмы Schroff. Через шину Ethernet реализована связь АРМ оператора стенда тестирова- ния ЭЦН с АРМ операторов других стендов, а также с АРМ мастера и учеб- ным классом. На каждом стенде АРМ оператора управляет только соответст- вующим тестом. На АРМ мастера по- ступают отчёты со всех стендов и при необходимости распечатываются. Мас- тер не полномочен вмешиваться в про- цесс тестирования, однако наблюдать за ним может. Компьютер учебного класса не наделён управляющими функциями; изображение с его экрана выводится через проектор, и ученики в реальном времени могут видеть теку- щие мнемосхемы процесса тестирова- ния и отслеживать действия оператора. Программное обеспечение Программа управления для контрол- лера разрабатывалась с помощью сис- темы UltraLogik. Контроллер выполня- ет «черновую» работу: перевод сигна- лов датчиков в инженерные единицы, фильтрацию входных сигналов, огра- ничение выходных сигналов, вычисле- 18 СТА 3/2004 СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИ Я / Н ЕФ Т Е ГАЗОВ А Я П Р ОМЫШЛ Е ННОС Т Ь www.cta.ru Рис. 5. Функциональная схема системы управления стендом тестирования ЭЦН Вторичный преобразователь для датчиков скорости и момента L700 Аналоговый ввод-вывод Модуль 5500 Адаптер сети Ethernet Модуль питания 7155 Учебный класс АРМ мастера АРМ оператора стенда тести- рования ЭЦН К АРМ операторов стендов тестирования ПЭД, ГЗ и погружного кабеля Каркас 5274 Клеммная плата ATB-20 Панель MBP-16 для модулей G5 Скорость Старт Давление Момент Реверс Заслонка Продувка Расходомеры ISA СТЕНД Микроконтроллер 6040 COM2 EZ I/O Управление и контроль положения кранов (выбор режима и расходомера) Обороты