Комплект управления "Бриз" для нефти, газа, воды

Проекты

8.09.2011

Комплект управления "Бриз" для нефти, газа, воды

Комплект управления "Бриз" для нефти, газа, воды

Разрешение на применение оборудования "Бриз"

Сертификат соответствия на оборудование "Бриз"

 

Системы предназначены для управления газовыми горелками различных типов с целью поддержания температуры нагреваемого продукта, обеспечения функций безопасности, отработки аварийных режимов работы и удаленного управления.

Системы управления подогревателями позволяют унифицировать схемные и программные решения, упростить настройку действующего оборудования в процессе последующей эксплуатации и модернизации.

В 2004 году сотрудниками компании "Трайтек" были разработаны и изготовлены блоки управления автоматизированной системы подогревателей газа. Блоки предназначены для управления обогревом узлов редуцирования газа с целью обеспечения безгидратных режимов работы газораспределительных станций.

Разработка велась для подогревателей газа ПТПГ-30, ПГА-200 и аналогичных. В результате был создан комплекс технических средств и разработано прикладное программное обеспечение для автоматизации управления процессами подогрева газа высокого давления с целью улучшения эксплуатационных характеристик оборудования.

Краткое описание блока управления

Блок управления разработан на базе IBM PC совместимого промышленного контроллера производства фирмы Fastwel. Блок является модульным, программно конфигурируемым и содержит:

  • модуль микроконтроллера CPU 188-5MX;
  • модуль дискретного ввода TBI-24/0C;
  • модуль релейной коммутации TBR8.

В качестве средства отображения информации используется графический ЖК дисплей фирмы POWERTIP с разрешением 320 на 240 пикселей. Питание блока подается от однофазной сети переменного тока или сети постоянного тока.

Модули, входящие в состав системы управления, размещаются в шкафу типа АЕ фирмы Rittal.

Микроконтроллер CPU 188-5MX предназначен для обработки аналоговых и дискретных сигналов, поступающих от размещенных на подогревателе датчиков, формирования сигналов управления, отображения показаний на графическом ЖК-дисплее, реагирования на действия оператора, а также для обмена информацией интеллектуальными датчиками и с верхнем уровнем автоматизации. Предусмотрены следующие органы управления (кнопки без фиксации): "ПУСК", "СТОП", "СБРОС", "↑", "↓", "←", "→". Программное обеспечение функционирует под управлением ОС, совместимой с MS-DOS 6.22.

Функционирование блока управления в составе системы

Разработанный блок выполняет функции автоматического контроля состояния дискретных и аналоговых датчиков, контролирующих технологический процесс, поддержания заданного значения температуры подогреваемого газа, контроля аварийных ситуаций и связи с верхним уровнем АСУ предприятиями и производствами.

Блок управления может работать в одном из следующих режимов:

  • режим Стоп;
  • режим Розжиг;
  • режим Прогрев;
  • режим Работа;
  • режим Авария;
  • режим Настройка.

Система постоянно осуществляет опрос состояния каналов дискретных вводов с выводом на ЖКИ наименования каналов, сигнализирующих об аварии. При срабатывании дискретных аварийных датчиков или при выходе за допустимые диапазоны значений аналоговых датчиков выводится на индикатор соответствующая информация, и система блокирует запуск технологического процесса.

В режиме подготовки, в процессе запуска и во время работы блок управления на экране визуально показывает состояние исполнительных устройств, дискретных и аналоговых датчиков.

Рабочая программа обеспечивает автоматический пуск подогревателя газа в следующей последовательности:

  • предварительная вентиляция топки;
  • розжиг запальной горелки;
  • режим Розжиг;
  • розжиг основной горелки в режиме малого горения;
  • прогрев топки в режиме малого горения (режим Прогрев);
  • переход в штатный режим работы (режим Работа).
Вид индикатора блока управления в режиме “Работа Вид индикатора блока управления в режиме “Стоп

 

Встроенное программное обеспечение реализует:

  • гибкую настройку параметров блока управления с помощью иерархического меню;
  • графическое отображение процесса, состояния исполнительных устройств и датчиков, а также текущих значений параметров с помощью мнемосхемы;
  • защиту изменения параметров путем ограничения доступа к меню с помощью пароля;
  • регулирование температуры с использованием датчика температуры с дискретным или аналоговым выходом;
  • возможность связи с интеллектуальными датчиками;
  • возможность связи с верхним уровнем автоматизации.
Функциональная схема автоматизированной системы управления подогревателем газа

 

Микроконтроллер, составляющий ядро системы управления, обрабатывает информацию, полученную от аналоговых и дискретных датчиков, отображает на экране графического дисплея мнемосхему процесса и численные значения параметров, поддерживает заданные режимы подогрева, обеспечивает останов системы в аварийном режиме. В штатном режиме обеспечивается двухпозиционное регулирование температуры нагреваемого газа с индикацией текущей и заданной температур на экране дисплея, а также аварийный порог. Сигнал обратной связи может подаваться на регулятор с аналогового или дискретного датчика температуры. В этом режиме также предусмотрен переход в ручной режим управления горением (большое/малое горение).

В режиме авария (при выходе значений контролируемых параметров за допустимые пределы) рабочая программа обеспечивает защитное отключение управляемого объекта путем прекращения подачи топлива.

При этом включается аварийная звуковая сигнализация и на экран ЖКИ выводится сообщение о причине отключения. Информация о причине отключения сохраняется до момента ручного сброса режима аварийного отключения. После аварийного отключения исключен автоматический перезапуск управляемого объекта.

Связь с верхним уровнем АСУ осуществляется через интерфейс RS-485. Блок управления всегда является ведомым, т.е. не может передавать информацию в канал без запроса ведущего, в качестве которого выступает управляющий компьютер.

Настройка блока управления осуществляется с помощью интуитивно понятного интерфейса пользователя, посредством иерархического графического меню и диалогов ввода информации, снижая тем самым сложность настройки и освоения системы обслуживающим персоналом.

Эксплуатационные характеристики

Блок управления автоматизированной системы подогревателей газа по устойчивости к климатическим и внешним воздействиям соответствует группе УХЛ 4 по ГОСТ 15150. Климатические условия, при которых допускается эксплуатация разработанного блока:

  • температура окружающего воздуха от - 20 °С до +70 °С;
  • относительная влажность до 90% при температуре +30 °С;
  • атмосферное давление 630-800 мм рт. ст.

Система функционирует в непрерывном режиме круглосуточно и соответствует требованиям, предъявляемым к многоканальным, ремонтопригодным и восстанавливаемым системам.

Решения для разных видов подогревателей

Компания "Трайтек" предлагает своим заказчикам комплексные решения в области управляющих устройств для подогревателей газа, нефти и воды.

Новой разработкой в этой области, отвечающей более жестким требованиям, стал комплект управления для системы подогрева воды. В состав комплекта помимо блока управления входит силовой блок и набор монтажных кабелей.

Разработан комплект управления для подогревателя нефти с модификацией под комплектные газовые горелки известных фирм Ecoflam и Baltur.

Спрос на подобные системы управления с развитыми функциональными возможностями и повышенной надежностью постоянно растет.

Заключение

В процессе выполнения работ для различных заказчиков были определены общие характеристики систем управления подогревателями и разработан комплект оборудования, который соответствует всем требованиям оборудования, поставляемого в нефтегазовую отрасль.

Разработанный комплект управления подогревателями позволил:

  • на основе конструкторской, схемотехнической и программной унификации решать вопросы управления подогревателями применительно к подобным системам других заказчиков;
  • выдерживать короткие сроки изготовления оборудования на заказ;
  • дать возможность специалистам заказчиков изменять многие настройки действующего оборудования в процессе последующей эксплуатации (логику срабатывания дискретных датчиков, диапазоны и уставки аналоговых датчиков).

Системы управления подогревателями газа, нефти и воды прошли успешную апробацию.

В ближайшие планы разработчиков входит дополнение поставляемых комплектов управления датчиками параметров техпроцесса, исполнительными устройствами, выносными органами управления и индикации (по требованию заказчиков). Кроме того, ведутся работы над программным обеспечением верхнего уровня, которое позволит интегрировать отдельные устройства в единую систему.

Сотрудниками компании "Трайтек" разработаны следующие системы автоматизированного управления подогревателями:

Система автоматизированного управления подогревателями нефти. Комплект предназначен для автоматического, дистанционного и ручного контроля, управления и регулирования основными и вспомогательными технологическими процессами подогревателя нефти в режиме реального времени с дистанционным и местным управлением.

Система автоматизированного управления подогревателями газа. Комплект предназначен для управления обогревом узлов редуцирования газа с целью обеспечения безгидратных режимов работы ГРС.

Система автоматизированного управления подогревателями воды. Комплект предназначен для управления основными и вспомогательными технологическими процессами водонагревателя в режиме реального времени с автоматическим, дистанционным и местным управлением.

 




Вернуться в список проектов