Патентная проработка

Патентная проработка не проводилась в связи с тем, что задачей дипломного проекта является составление управляющей программы для ПЛК, не являющейся охрано-способным объектом.

Система автоматизации ГПА-Ц-16 на базе программно-технических средств «Series-4»

Комплекс «Series-4» в составе САУ и Р ГПА обеспечивает выполнение следующих функций:

- управление ГПА и его вспомогательными механизмами и устройствами на всех режимах работы;

- автоматическое регулирование параметров двигателя и нагнетателя, включая предельное регулирование ограничиваемых параметров;

- непрерывный контроль, индикацию и регистрацию технологических параметров с представлением необходимой информации оператору.

Основные функции выполняемые САУ и Р ГПА-Ц-16

Функции логического управления: снятие запретов на срабатывание защит на остановленном агрегате с целью проверки и сдачи защит перед пуском ГПА; автоматическая проверка пусковой готовности; автоматическая защита ГПА по технологическим параметрам; автоматический пуск ГПА по заданному алгоритму с выводом на режимы «Кольцо» или «Магистраль»; автоматический пуск ГПА с заполненным контуром нагнетателя (после аварийного останова без стравливания газа) также с выводом на режимы «Кольцо» или «Магистраль»; автоматический ввод в режим «Магистраль» из режима «Кольцо» и автоматический вывод ГПА из режима «Магистраль» на режим «Кольцо»; управление режимом работы ГПА, задаваемым оператором, или в соответствии с командами, приходящими из САУ и Р верхнего уровня; автоматический нормальный останов (НО) по заданному алгоритму; автоматический аварийный останов (АО) со стравливанием и без стравливания газа по сигналам каналов защиты либо по команде оператора; экстренный аварийный останов ГПА по заданному алгоритму при отказе САУ и Р; автоматический перезапуск с интервалом 3 с вспомогательных механизмов после кратковременного (1-5 с) пропадания напряжения 380 В частотой 50 Гц; дистанционное управление исполнительными механизмами и вспомогательным оборудованием на работающем или неработающем агрегате; автоматическая перестановка в исходное положение кранов газовой обвязки перед пуском ГПА, после выбора режима работы; запрет выполнения команд оператора при работе агрегата в автоматическом режиме, если они не предусмотрены алгоритмами управления или регулирования; управление утилизатором тепла; управление исполнительными механизмами системы пожаротушения.

Функции регулирования: регулирования двигателя; регулирование (стабилизация) частоты вращения силовой турбины в соответствии с заданием, получаемым от оператора или заданием, получаемым от регулятора распределения нагрузки; автоматическое предельное регулирование (ограничение) по следующим параметрам: температуре продуктов сгорания по верхнему задаваемому пределу; частоте вращения вала турбокомпрессора высокого давления, давления воздуха за КВД по верхнему задаваемому пределу, приемистости двигателя; формирование выходного сигнала управления регулирующим топливным клапаном по минимальному из сигналов, сформированных контурами регулирования; функции антипомпажного регулирования; реализация функций антипомпажного регулирования и защиты нагнетателей должна обеспечивать расстояние между рабочей точкой нагнетателя и линией помпажа не менее заранее заданного и автоматически изменяющегося в зависимости от скорости приближения рабочей точки к линии помпажа; функции распределения нагрузки между ГПА (при работе нескольких ГПА в составе КЦ); участие в реализации функции распределения нагрузки при параллельной работе ГПА в общем, газопроводе; стратегия выживания; автоматический переход на резервный канал при потере сигнала от резервированных датчиков (частота вращения турбины нагнетателя); автоматический переход на специальные алгоритмы «Стратегии выживания», позволяющие обеспечить безопасность эксплуатации ГПА при исчезновении одного из следующих сигналов на входе системы: от датчика перепада давления на конфузоре нагнетателя, от датчика давления газа на входе или выходе нагнетателя, от датчика давления воздуха за осевым компрессором, от датчиков частоты вращения валов двигателя (при наличии независимой системы защиты двигателя от превышения допустимой частоты вращения валов двигателя на базе существующего ограничителя скорости вращения турбины).

Информационные функции: непрерывный контроль технологических параметров, в том числе измерение и представление по вызову оператора на экране панели управления значений, выбранных параметров в единицах физических величин с указанием знака данного параметра; вычисление косвенных параметров; представление на экране панели управления мнемосхем агрегата с указанием значений измеряемых параметров и положения исполнительных механизмов; постоянное представление в цифровом виде значений следующих параметров: температуры газа перед силовой турбиной (СТ), частоты вращения СТ и перепада давления «Масло-газ» в системе подшипников и сальников; автоматическое обнаружение, отображение и звуковая сигнализация отклонений технологических параметров от аварийных уставок; автоматическое обнаружение и отображение отклонений технологических параметров от предупредительных уставок; представление информации о невыполненных предпусковых условиях; представление информации об основных режимах работы агрегата: «Готов к пуску», «Пуск», «Работа», «НО», «АО»; запоминание сигналов, вызвавших аварийный останов, а также, значений основных технологических параметров агрегата при срабатывании аварийной защиты с возможностью ретроспективного анализа состояния агрегата (с дискретностью 1 с) за 60 с до начала аварии и 10 с после завершения АО; автоматическая передача в САУ и Р компрессорного цеха значений основных технологических параметров и других информационных сообщений.

Функции контроля: автоматический непрерывный контроль исправности цепей управления особо ответственными исполнительными механизмами и вспомогательным оборудованием ГПА; автоматический непрерывный контроль цепей аналоговых и особо ответственных дискретных датчиков; контроль состояния оборудования и отклонений технологических параметров от заданных предельных значений (уставок); автоматический контроль исправности основных программно-технических средств САУ и Р ГПА с сигнализацией отказа и защита от несанкционированного доступа.

Ниже приводится перечень входных и выходных сигналов САУ и Р ГПА.

Входные сигналы:

- дискретные (от датчиков двухпозиционных сигналов типа «Сухой контакт»; датчиков двухпозиционных сигналов, соединенных с источником питания переменного тока 220 В, 50 Гц);

- аналоговые (от термопреобразователей сопротивления и от преобразователей термоэлектрических);

- от преобразователей с электрическим выходным сигналом постоянного тока 4..20 мА, (датчиков давления, перепада давления, уровня, загазованности, виброскорости, виброперемещения и осевого сдвига).

Выходные сигналы:

- дискретные устройства обеспечивают коммутацию электрических цепей постоянного тока (220 В, 1 А), постоянного тока (24 В, 5 А), переменного тока (220 В, 50 Гц, 3 А), индуктивность нагрузки (до 4 Гн) и ее активное сопротивление (до 400 Ом);

- аналоговые обеспечивают управления антипомпажным клапаном, управления топливным регулирующим клапаном.