Описание САУ ГМК NI

        Каждый агрегат управляется отдельной САУ и они работают независимо друг от друга, а в работу включаются по решению диспетчера.

        Построение системы
        В связи с требованиями размещения оборудования непосредственно во взрывоопасной зоне класса 2, в качестве платформы использовано оборудование National Instruments:
        •   Два шасси cRIO-9073 (автономные модули системы зажигания и системы управления);
        •   Модули ввода/вывода: NI 9426, NI 9477, NI 9221, NI 9208, NI 9213, NI 9234, NI 9265.
А для обеспечения максимальной производительности и гибкости системы – программное обеспечение National Instruments:
        •   Среда разработки NI LabVIEW 2010 с использованием LabVIEW Real-Time, LabVIEW FPGA, LabVIEW Sound & Vibration Measurement Suite.
        Применение указанных программно-аппаратных средств позволило в кратчайшие сроки разработать автономные полнофункциональные подсистемы управления и зажигания. Только благодаря высокоскоростным способностям работы логических вентилей ПЛИС (FPGA) шасси cRIO-9073 удалось достичь периода формирования импульсов управления зажиганием не более 20 мкс (обработка 3 входных аналоговых и 11 входных дискретных сигналов, формирование управления по 26 дискретным выходным сигналам). Это позволило отказаться от использования готовых систем управления зажиганием, обладающих жесткой функциональной структурой, исключающей возможность внесения существенных конструктивных изменений в систему, связанных, например, с переходом на новый тип двигателя.
        Благодаря высокой функциональности среды программирования LabVIEW Real-Time удалось реализовать достаточно сложные и гибкие алгоритмы ручного и автоматического управления ГМК с широкими возможностями конфигурирования и диагностики. Имеющийся в составе шасси cRIO-9073 твердотельный диск используется для хранения конфигурационной информации и аварийных архивов трендов технологических параметров с возможностью их передачи по запросу на верхний уровень управления по протоколу FTP. Наличие цифровых интерфейсов шасси cRIO-9073 позволило интегрировать в систему цветную графическую панель оператора, обеспечивающую полную визуализацию технологических параметров и передачу команд управления (интерфейс RS232, открытый цифровой протокол Modbus RTU).
        Модульное построение системы, а также высокие технологические и эксплуатационные характеристики NI Compact-RIO обеспечивают надежность и эффективность контроля и управления процессом перекачивания природного газа.

        Особенности системы:
        •   модульное построение системы;
        •   взрывозащищенное исполнение датчиков технологических параметров и всех составляющих модулей системы;
        •   реализация проверки предпусковой готовности, режимов автоматического пуска агрегата с загрузкой, нормального останова агрегата со стравливанием или без стравливания газа, аварийного (экстренного) останова со стравливанием компримируемого газа;
        •   автоматическое предупреждение детонационного горения, контроль работы свечей и пропусков зажигания;
        •   контроль ударных нагрузок кривошипно-шатунного механизма ГМК, уровня детонаций по каждому моторному цилиндру;
        •   интегрированная панель оператора с визуализацией состояния, режимов работы ГМК, вспомогательных и исполнительных механизмов, численных значений всех контролируемых параметров, возможность конфигурирования модулей системы;
        •   реализация противоаварийной защиты ГМК, обеспечение предупредительной и аварийной сигнализации при работе ГМК;
        •   ведение протокола событий с фиксацией канала (причины), значения и времени срабатывания аварийно-предупредительной сигнализации;
        •   учет наработки ГМК, комплекта свечей зажигания, технологический учет расхода топливного газа;
        •   проверка исправности каналов измерения и самодиагностирование программно-технических средств, формирование сигналов неисправности;
        •   передача текущих значений измеряемых параметров, режимов работы, состояния аварийно-предупредительной сигнализации на АРМ диспетчера по открытым цифровым протоколам.
        Высокоскоростной интерфейс Ethernet шасси cRIO–9073 задействован для передачи параметров зажигания и управления на удаленное автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера для визуализации и сбора данных по всему цеху ГМК.

        АРМ диспетчера

        Диспетчерский уровень представляет собой автоматизированное рабочее место с прикладным программным обеспечением (ППО) на базе промышленного ПК под управлением Windows. ППО реализовано с использованием LabVIEW Datalogging and Supervisory Control Module.
        Автоматизированное рабочее место является основным графическим интерфейсом для работы диспетчера (сменного инженера) с системой "Компрессор-3-PLC-PLUS-NI". Оно обеспечивает непрерывное отображение данных, получаемых от контроллеров модулей управления и зажигания, каждого из ГМК цеха. Для передачи параметров зажигания и управления на АРМ диспетчера задействован интерфейс Ethernet шасси cRIO–9073.
        В режиме дистанционного управления, команды пуска, загрузки, останова ГМК и др. осуществляются диспетчером непосредственно с АРМ. На верхние уровни управления информация с АРМ передается по интерфейсу Ethernet (протокол OPC DA).

        Функции АРМ диспетчера
        •   визуализация состояния, текущего режима, технологической и аварийно-предупредительной сигнализации о работе всего цеха ГМК и каждого ГМК отдельно;
        •   представление по выбору диспетчера мнемосхем ГМК с текущими значениями параметров, ретроспективной информацией в виде трендов, дневника событий, значений уставок и калибровок, суточных сведений, таблиц расходов топливного газа;
        •   формирование архивов значений измерительных каналов, дневника событий, суточной ведомости, таблиц расходов топливного газа;
        •   защита информации от несанкционированного доступа и некорректных действий обслуживающего персонала;
        •   дистанционное управление ГМК с АРМ диспетчера;
        •   передача технологической информации на верхние уровни управления.

        Применение

        Компания «Котрис» успешно внедрила или продолжает наладку на подземных хранилищах газа ДК «Укртрансгаз» 12 САУ для ГМК типа 10ГКНА, 10 САУ для ГМК типа МК8 и 7 САУ для ГМК типа МК8М.