Применение новых технологий в автоматизации АГНКС
На сегодняшний день природный газ является наиболее экологичным моторным топливом, кроме того, он гораздо дешевле бензина. Объемы использования природного газа в качестве моторного топлива неуклонно увеличиваются. Очевидно, что работа такого сложного и опасного объекта, как АГНКС невозможна без системы автоматического управления (САУ).
С каждым годом повышается уровень автоматизации технологических процессов. Увеличение мощности и функционала системы отражается в сложности ее «архитектуры» и увеличении затрат на эксплуатацию. Соответственно, повышаются требования к квалификации обслуживающего персонала - для сопровождения такой системы требуется инженер со специализированной подготовкой, а любые изменения в алгоритмах системы невозможны без привлечения программистов разработчика.
![](img/skaf.png)
При разработке САУ АГНКС мы сохранили все преимущества современных технологий, при этом дополнительно учли такие моменты, как затраты на эксплуатацию (цена владения), простота обслуживания, независимость от разработчика. Все это воплощено в САУ АГНКС «Т21» производства предприятия «КРЕЙТ», г. Екатеринбург.
САУ АГНКС «Т21» - частное решение в рамках общей технологии создания систем управления, разработанной и применяемой предприятием «КРЕЙТ».
Система построена по иерархическому принципу. Ведущим является шкаф управления станционным оборудованием, ведомыми - шкафы управления компрессорными установками (КУ). Такая идеология позволяет легко подобрать решение для АГНКС с любым количеством КУ без усложнения конструкции системы. Система работает как с одиночными аварийными сигналами первичных датчиков, так и с дублированными (аналоговый и электроконтактный).
Все шкафы спроектированы с использованием технологии «функциональных зон», суть которой заключается в том, что для каждой задачи большого проекта (маслообеспечение, охлаждение, нагнетание и т.д.) есть независимое технологическое решение из стандартного набора - такие системы легко проектировать, проводить монтажные, пусконаладочные, регламентные работы.
Шкаф общестанционного оборудования контролирует и управляет следующими функциональными зонами:
- очистка газа;
- УЗРГ;
- контроль входных параметров;
- осушка;
- контроль загазованности и пожара;
- импульсный газ;
- контроль аккумуляторов газа;
- управление КУ;
- контроль состояния раздаточных колонок.
Шкаф управления КУ состоит из блоков управления следующими функциональными зонами:
- вход газа;
- маслообеспечение;
- охлаждение;
- нагнетание;
- межступенчатая очистка.
Блоки управления разных функциональных зон построены на однотипных ячейках-модулях, к которым подключены первичные преобразователи (датчики), исполнительные механизмы, запорная арматура данной зоны. Каждый модуль является независимым аттестованным средством измерения, в модулях не используется никакое стороннее программное обеспечение (ПО), поэтому они легко адаптируются изготовителем к любой элементной базе. Блоки управления разных функциональных зон взаимодействуют между собой по высокоскоростной цифровой шине.
Такая технология построения системы повышает общую отказоустойчивость и существенно упрощает эксплуатацию. Входящий в поставку комплект ЗИП минимизирует время простоя станции при ремонте без существенного увеличения стоимости, поскольку состоит из набора однотипных модулей-ячеек, а не дорогого промышленного компьютера, регламентные работы и ремонт производится силами эксплуатирующей организации без привлечения завода-изготовителя.
Благодаря своей архитектуре, САУ подстраивается под любую станцию, вне зависимости от ее типа и количества компрессорных установок. Универсальность модулей-ячеек позволяет строить системы управления любой сложности (САУ ГРС, ГПА, ИТП) в максимально короткие сроки, без привязки к изготовителю. Затраты времени на создание подобных систем с использованием общепринятых подходов и технологий обычно составляют от 1 до 5 лет. Решение, предлагаемое предприятием «КРЕЙТ», сокращает этот срок до 2 - 6 месяцев.
Преимущества САУ АГНКС «Т21»
- не требуется специальная подготовка персонала;
- модернизация объекта без участия изготовителя;
- ТО и ремонт производится без остановки станции;
- независимость от санкционной политики других государств - полностью российская разработка и производство;
- дополнительно поставляемые стенды-имитаторы, легко адаптируемые под конкретный объект управления, позволяют без подключения к реальным исполнительным механизмам и первичным датчикам полностью протестировать аппаратуру и алгоритмы управления САУ в реальном времени, а также проводить обучение и техническую подготовку операторов в условиях, максимально приближенных к рабочим.
Информационное взаимодействие САУ с другими системами и ПО верхнего уровня обеспечивается с помощью соответствующих интерфейсных модулей. Поддерживаются все основные среды передачи информации (Ethernet, GSM/CSD, GSM/GPRS, RS485, RS232). Использование открытого протокола обмена данными, а также поддержка стандартных протоколов Modbus и УНК ТМ позволяют САУ взаимодействовать с любой системой линейной телемеханики (СЛТМ).
В отличие от большинства аналогичных систем, компьютер в составе системы не является управляющим центром САУ, а служит только средством взаимодействия с оператором.
Интерфейс пользователя реализован с помощью программного пакета собственной разработки «ЯрИскра».
Пакет является кроссплатформенным, т.е. не зависит от типа операционной системы.
САУ обеспечивает безаварийную работу АГНКС во всех режимах, информирует обслуживающий персонал о ходе технологического процесса, предоставляет информацию обо всех параметрах станции в режиме реального времени, а также архивных значениях