Система автоматизированного управления газораспределительной станцией (САУ ГРС)

НАЗНАЧЕНИЕ

Непрерывный автоматический контроль технологических параметров, реализация функций защиты, дистанционное и автоматическое управление основным и вспомогательным оборудованием ГРС, обеспечивающим подачу газа потребителям в необходимом количестве с заданными параметрами. САУ ГРС интегрируется в системы телемеханики по стандартным промышленным протоколам связи. САУ ГРС является проектно-компонуемым изделием, состав и количество функциональных устройств которого определяется заказом в соответствии с конфигурацией конкретной ГРС.

ФУНКЦИИ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ САУ ГРС

1. Информационные функции:

1. автоматический сбор информации от датчиков технологических параметров;
2. автоматический сбор и обработка информации о режимах работы, состоянии основного и вспомогательного оборудования и положении запорной арматуры, в том числе:
   • запорной арматуры узлов переключения и редуцирования;
   • подогревателей газа;
   • систем пожарообнаружения, контроля загазованности;
   • систем отопления, вентиляции, охранной сигнализации.
3. формирование сигнализации о предаварийных и аварийных ситуациях, несанкционированном изменении состояния технологического оборудования, отклонения параметров за пределы технологических уставок;
4. отображение информации и сигнализация о нештатных ситуациях на оперативной панели (панели контроля и управления) шкафа автоматики или на экране дисплея АРМ оператора ГРС;
5. измерение расхода газа с накоплением данных о часовых, суточных, месячных и годовых расходах газа по потребителям ГРС;
6. интеграция с коммерческими вычислителями расхода газа;
7. обмен информацией с удаленным и (или) местным АРМ оператора по интерфейсным каналам связи;
8. регистрация, архивирование информации о состоянии ГРС, аварийных сообщений, действий оператора при управлении объектами с глубиной ретроспективы не менее 30 суток на АРМ оператора, ведение аварийного архива на контроллерном оборудовании;
9. передача аналоговой и дискретной информации (10 ТИ, 24 ТС) на пульт дома оператора.

2. Управляющие функции:

1. автоматическая реализация алгоритмов управления исполнительными механизмами;
2. дистанционное управление запорной арматурой и другими технологическими объектами с оперативной панели и (или) с АРМ оператора в соответствии с регламентом работы ГРС;
3. автоматическое управление по защитам, в том числе: автоматическое включение резервных ниток редуцирования при выходе из строя одной из рабочих, отключение вышедших из строя редуцирующих ниток;
4. автоматическое включение аварийной вытяжной вентиляции при загазованности помещений.

3. Функции диагностирования:

1. контроль исправности аппаратуры с сигнализацией отказов на верхнем уровне управления;
2. контроль целостности цепей аналоговых датчиков по уровню входного аналогового сигнала, достоверности аналоговых параметров;
3. контроль исправности исполнительных механизмов и их цепей управления по обратной связи (соленоиды управления кранами, контакты магнитных пускателей приводов вентиляторов и т. д.);
4. контроль работоспособности локальной сети с формированием аварийного сообщения на верхний уровень управления при нарушении связи. Количество входных и выходных сигналов САУ ГРС, тип и диапазон измерения датчиков уточняются при заказе оборудования и пусконаладочных работах на объекте. Объем информации, передаваемый на верхний уровень и в систему телемеханики, а также формы отображения информации на АРМ оператора определяются при разработке программного обеспечения САУ ГРС.

ФУНКЦИИ АРМ ОПЕРАТОРА ГРС:

1. отображение на мониторе мнемосхем крановой обвязки и технологического оборудования ГРС в форме видеокадров, выполненных по принципу многоуровневого вложения от общего к частному;
2. визуализация на мониторе информации от датчиков и сигнализаторов о состоянии технологического оборудования ГРС, а также информации, поступающей от локальных САУ в реальном масштабе времени (подогревателей газа и др.);
3. регистрация и архивирование информации с согласованной глубиной ретроспективы о состоянии крановой обвязки ГРС, состоянии технологического оборудования, аварийных и предаварийных ситуациях, действиях оператора (по управлению технологическим оборудованием, изменению уставок технологических параметров);
4. представление информации на мониторе в виде журналов сообщений и событий, рапортов и трендов для анализа истории хода технологического процесса;
5. генерация сменных ведомостей в виде твердых копий по запросу оператора;
6. выполнение расчетных задач в объеме и по формулам, представляемым заказчиком;
7. контроль исправности каналов связи с ДП ЛПУ МГ;
8. обеспечение механизма регистрации пользователей для защиты от несанкционированного управления технологическим оборудованием ГРС;
9. дистанционное управление технологическим оборудованием ГРС;
10. запрет выполнения команд оператора (изменение уставок) при работе САУ ГРС в автоматическом режиме, если они не предусмотрены алгоритмами управления;
11. отображение и регистрация учета расхода газа по нескольким замерным узлам (мгновенного, суточного, месячного расхода), изменение конфигурационных параметров, в том числе с учетом химического состава газа.

КОММУНИКАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

САУ ГРС может комплектоваться расходомерными комплексами ведущих приборостроительных фирм. САУ ГРС программно сопрягается с вычислителями следующих расходомерных комплексов, в т.ч.:

• SuperFlow-IIE (ЗАО «СовТИгаз»);
• GVC-2010 («Cubes & Tubes»);
• Текон-10, 17 («Крейт»);
• СПГ-761 (НПФ «Логика»);
• Гиперфлоу-3ПМ (НПФ «Вымпел»);
• FlowBoss 407 («Emerson Process Management»);
• массовыми расходомерами Micromotion 2700R («Emerson Process Management») и другими, работающими с интерфейсами RS485 и HART;
• другими интеллектуальными устройствами с открытыми протоколами передачи данных.

Для обмена с вышестоящими и смежными системами используются протоколы Modbus RTU или Open Modbus на основе TCP/IP. В качестве каналов связи САУ ГРС с системами вышестоящего уровня могут использоваться:

• выделенные кабельные линии;
• радиосвязь.

КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1. Учет расхода газа, подаваемого потребителям.
2. Температура и давление газа на входе и выходе ГРС.
3. Давление газа в линиях редуцирования.
4. Температура газа после подогревателя.
5. Уровень конденсата в пылеуловителях.
6. Загазованность помещений.
7. Положение кранов узла переключения ГРС, кранов на линиях редуцирования, исправность цепей управления кранами.
8. Состояние подогревателя газа (работа / неисправность).
9. Состояние системы вентиляции (вкл. / откл.).
10. Выбранный режим управления.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

АЛГОРИТМ РАБОТЫ САУ СОСТОИТ ИЗ НЕСКОЛЬКИХ БЛОКОВ-ПОДПРОГРАММ:

1. блок ввода аналоговых параметров с проверкой целостности линий связи с датчиками, проверкой сигналов на достоверность и сглаживанием пульсаций сигналов;
2. блок ввода дискретных сигналов;
3. блок обработки информации о состоянии кранов и управлении кранами (активен всегда и служит для контроля работы кранов, целостности линии связи с исполнительными механизмами, своевременного срабатывания исполнительных механизмов при подаче на них управляющих команд и для контроля самопроизвольных перестановок кранов);
4. блок поддержки автоматического или дистанционного режима управления САУ (активен всегда; в автоматическом режиме управления активны все вышеперечисленные алгоблоки; в дистанционном режиме управления возможно управление кранами с панелей шкафов САУ при этом активен только блок обработки состояния кранов).

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Встроенная панель контроля, управления и отображения информации шкафа автоматики позволяет, в случае необходимости, осуществлять дистанционное управление технологическим процессом. Возможность наращивания функциональных возможностей в процессе эксплуатации за счёт унификации программно-технических средств, в том числе реализация САУ для ГРС малой, средней и большой производительности. 

Возможность использования встроенного плоскопанельного компьютера, вместо встроенной панели контроля и управления. Система может интегрироваться с расходомерными комплексами «Суперфлоу», «Гиперфлоу», «Текон» GVC-2000 и др.

КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ

В состав САУ ГРС входят:

1. Шкаф автоматики САУ ГРС;
2. АРМ оператора для ГРС;
3. Шкаф бесперебойного питания (по требованию заказчика);
4. Пульт Контроля И Управления Грс Из Дома Оператора (Пку До-01М);
5. Комплект ЗИП;
6. Программное обеспечение:
   • уровень шкафа автоматики - ОСРВ QNX, инструментальная система - ISaGRAF;
   • уровень АРМ оператора - ОС Windows, SCADA - In Touch;
7. Комплект сервисного оборудования;
8. Комплект датчиков и исполнительных механизмов (по требованию заказчика). Ведомственные испытания САУ ГРС проведены в марте 1999 г. на ГРС «Калининград-1» ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург». САУ ГРС находятся в эксплуатации в ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород», ООО «Газпром трансгаз Ухта», ООО «Газпром трансгаз Югорск», ООО «Газпром добыча Астрахань», ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург». Стоимость изделия определяется при заказе в зависимости от конфигурации ГРС, состава заказываемого оборудования и количества контролируемых параметров ГРС.