Проекты

08.09.2011

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