Автоматическая система управления технологическим процессом компрессорного цеха
Разработчик: "ООО Фирма КГПА"
Объект: Пунгинское ЛПУ МГ, КЦ-1
Назначение системы
В период с декабря 2014 по февраль 2015 года были проведены пуско-наладочные работы распределенной интегрированной АСУ ТП КЦ и две САУ ГПА (тип ГТУ: ГТ-6-750). В феврале проведены индивидуальные и комплексные испытания, система находится в опытной эксплуатации. Система предназначена для автоматического контроля, управления и регулирования компрессорного цеха из шести газоперекачивающих агрегатов (ГПА).
Решение
В АС ТП КЦ входит 7 шкафов управления, включая шкаф КЦ, шкаф коммуникационного оборудования, шкаф узла подключения, шкафы УСО (2 шт.), стойка серверного оборудования, пульт резервного управления. В состав каждой САУ ГПА входит блок распределения питания, блок связи, блок управления двигателем, блок управления нагнетателем, блок управления кранами, локальные УСО (3 шт.), пульт резервного управления.
В системе использованы универсальные программируемые контроллеры Fastwel МК-150, распределенная периферия Fastwel I/O, защищенная операционная система реального времени «Нейтрино» КПДА.10964-01 и инструментальная среда ISaGRAF 6. Связь между контроллерами и верхним уровнем – Ethernet/UDP. Связь с УСО – Ethernet/UDP и Modbus RTU.Опрос контроллеров осуществляет OPC-сервер собственной разработки через Ethernet/UDP (аналог CIP I/O Data). Российская SCADA-система MasterSCADA была применена из-за ее высокой гибкости, открытости и поддержки современных технологий.
Созданная система управления имеет следующие технические характеристики:
-
800 физических сигналов ввода-вывода, 5 интерфейсных каналов;
-
7800 переменных тегов;
-
150 аварийных сигналов;
-
240 трендов (архивируемых аналоговых параметров, период 250 мс);
-
Резервированный сервер, 2 АРМ, СУБД Firebird.
Для тиражирования однотипных каналов ввода-вывода и исполнительных механизмов использовались разработанные собственными силами скрипты автоматизированной генерации и конфигурирования объектов. Для ускорения времени загрузки, оптимизации использования оперативной памяти и размера проекта, а также для ускорения копирования/вставки объектов из одного проекта в другой использовались визуальные функциональные блоки собственной разработки (ВФБ на C#).
Функции системы
САУ ГПА:
-
Контроль параметров двигателя, нагнетателя, вспомогательного оборудования;
-
Технологические защиты;
-
Автоматический запуск, нормальный и аварийный останов;
-
Автоматическое топливное регулирование привода на всех режимах работы;
-
Расчет термодинамических характеристик ГПА;
-
Противопомпажная защита нагнетателя;
-
Автоматическое и ручное управления всеми исполнительными механизмами;
-
Реализация стратегий выживания при отказе измерительных каналов;
-
Диагностика с точностью до сменного модуля;
-
Формирование часовых отчетов.
АСУ ТП КЦ:
-
Контроль параметров компрессорного цеха;
-
Технологические защиты;
-
Автоматическая загрузка, разгрузка ГПА, распределение нагрузки, групповые защиты;
-
Автоматическое регулирование производительности цеха;
-
Автоматическое групповое противопомпажное регулирование;
-
Автоматическое и ручное управления всеми исполнительными механизмами;
-
Реализация стратегий выживания при отказе измерительных каналов;
-
Диагностика с точностью до сменного модуля;
-
Формирование часовых отчетов.
Сроки внедрения
Изучение инструментальной среды MasterSCADA, создание скриптов генерации, визуальных функциональных блоков, а также разработка прикладного проекта заняла 1 год. К работам были привлечены два инженера-программиста с опытом разработки систем промышленной автоматизации. Пуско-наладочные работы заняли 2 месяца, продолжается доводка системы в период опытной эксплуатации.
Результат
Система работает в непрерывном режиме эксплуатации. Реализованы все требования СТО Газпром для АСУ ТП КЦ и САУ ГПА.