Призначення блок-боксу контролю і управління СЛТМ і КВП:
Для контролю, управління, збору інформації, формування і посилу команд управління, сигналізації на виконавчі механізми лінійної частини газопроводу.
Система лінійної телемеханіки (СЛТМ) є складовою частиною багаторівневої галузевої системи оперативно-диспетчерського управління ОСОДУ.
Основними цілями СЛТМ є:
- Управління тех.оборудованіем лінійної частини стабільних умовах і аварійних режимах;
- Забезпечення стійко надійної роботи газопроводу за рахунок оптимізованої системи і управління, режимів роботи тех.оборудованія по тех.регламенту, стандартам підприємства, ГОСТом, виявлень відхилень і аварійних інцидентів;
- Збільшення безпеки експлуатації МГ;
- Безаварійна, шляхом дистанційного відключення нафтогазопроводів;
- Забезпечення персоналу правдивою інформацією про хід техпроцесу і стану тех.оборудованія продуктопроводів для введення оперативного управління;
- Скорочення помилок оперативного персоналу;
- Надання на вищестоящий рівень інформації про роботу газопроводу.
Впровадження Блок-бокс (контейнер) контролю і управління системою лінійної телемеханіки СЛТМ дозволить:
- Знизити втрати природного газу за рахунок зниження часу відключення;
- Ділянок, де сталася пригода;
- Скоротити витрати на обслуговування і управління лінійною частиною газопроводів.
Для виконання головних завдань по системі управління блок-боксу СЛТМ здійснює:
- Циклічний збір даних телевимірювань з віддалених контрольованих пунктів уздовж траси продуктопроводу;
- Контроль і реєстрація попереджувальної і аварійної телесигналізації;
- Регулює режими роботи обладнання;
- Теле управління об'єктами лінійної частини продуктопроводами;
- Охоронну сигналізацію тех.об'ектов, блок-боксів;
- Контроль енергетичного постачання.
Проектовані модульні блок-бокси відповідають сучасному світовому рівню розвитку вимог до змісту систем, і устаткування забезпечують енергопостачання, забезпечення безпеки, інформаційно-керуючих систем подібного класу до реалізації диспетчерського управління, загальносистемних тех.требованіям.
Модульні блок-бокси будь-яких модифікацій є відновлюваної та обслуговується багатофункціональною системою, призначеної для безперервного функціонування в режимі 24 год * 365 днів. Час збору на пульті управління повного обсягу ТЕХ.ІНФОРМАЦІЯ, що надходить контрольований пункт в циклі регулярного контролю - не більше 20 секунд.
Структура системи лінійної телемеханіки:
Система лінійної телемеханіки реалізована у вигляді ієрархічної трирівневої розподіленої системи. Нижньої рівень-лінійної телемеханіки - включає в себе первинні засоби вимірювань, контрольовані пункти КП, базові станції зв'язку БСС. Середній рівень - концентратор даних КД.
Блок-бокс (контейнер) СЛТМ виконаний на підставі вимог ГОСТ 34.201-89, РД 50-34.698-90.
Технічні характеристики блок-боксу управління СЛТМ:
- Температура повітря навколишнього середовища від - 40 С ° до + 70 С °;
- Відносна вологість повітря від 0 до 100%, з конденсацією вологи;
- Максимальна швидкість зміни температури: 20 С ° / год;
- Напруженість електромагнітного поля 10 В / м в діапазоні частот від 20 МГц до 500 МГц;
- Допустиме відхилення напруги живлення від мінус 15% до 10% (клас АС3 по ГОСТ Р МЕК870-2-1-93);
- Допустиме відхилення по частоті ± 1 Гц (клас DF по ГОСТ Р МЕК 870-2-1-97).
Устаткування СЛТМ розміщується в пиловологозахищений шафі в приміщенні для апаратури.
Основні функції блок-боксу управління СЛТМ:
- Збір інформації з датчиків телевимірювань;
- Збір інформації з датчиків телесигналізації;
- Первинну обробку інформації;
- Обмін інформацією з базової станції зв'язку та концентратора даних системи телемеханіки;
- Видачі команд телеуправління на виконавчі механізми при надходженні відповідних команд з пульта управління і проміжного пульта управління.
Кожен канал телевимірювання контролера налаштований таким чином в залежності від типу застосовуваних датчиків:
- Канал телевимірювання тиску 4. 20 мА, харчування на датчик подається від контролера.
Устаткування Блок-бокс (контейнер) контролю і управління системою лінійної телемеханіки СЛТМ розміщуються на монтажній рейки в пиловологозахищений шафі.
Харчування обладнання-контролера та іншого, датчиків ТІ і ТЗ здійснює від джерела безперебійного живлення (ІБП), що входить в комплект поставки обладнання блок-боксу і виконаного у вигляді окремого шафи.
Акумуляторні батареї, що входять до складу ІБП, забезпечує роботу засобів СЛТМ та іншого обладнання на протязі 72-х годин з моменту пропажі основного напруги харчування.
Для забезпечення оптимального режиму заряду акумуляторів ИБП забезпечений терморезистором, закріпленим на АКБ. Вбудована система діагностики реєструє такі види несправностей в джерелі безперебійного живлення:
- несправність джерела живлення 24В;
- розряд АКБ 24В;
- відсутність живлення 220 В, 50 Гц;
- відсутність живлення 24 В на контролері.
Сигнал "Розряд акумуляторів" виставляється в активний стан, коли напруга акумуляторних батарей стає нижче норми (22.0-22.5 В).
Для запобігання глибокого розряду акумуляторів в разі відсутності напруги живлення 220 В, 500 Гц в джерелі безперебійного живлення передбачена схема відключення АКБ.
Для захисту від коротких замикань в джерелі безперебійного живлення передбачені запобіжники.
Для захисту обладнання контрольованого пункту і т.п. від викидів напруги, викликаних грозовими розрядами і надходять по ланцюгу 220 В, 50 Гц, в блок-боксі реалізована двоступенева система грозозахисту. Для ефективного функціонування грозозахисту обладнання повинно бути надійно захищене.
Крім того, в блок-боксі передбачена установка додаткового автомата захисту. При проектуванні контрольованого пункту телемеханіки передбачається резерв по вхідних і вихідних каналах 25% з метою розширення інформаційних потоків в подальшому.
Функціонування технічних засобів в пусковому режимі.
Блок-бокс система лінійної телемеханіки систематизує на основі опитування нижчестоящих вузлів (контролерів) вищим вузлом.
Основні опитування інформаційних потоків:
- Основний опитування;
- Опитування реактивації;
- Привілейований опитування;
- Опитування відключених вузлів.
Склад функцій, що реалізуються системою:
Стосовно до газонефтетранспортной системі.
Блок-бокс системи лінійної телемеханіки СЛТМ виконує функції управління, контролю, регулювання та інформаційні.
На контрольованому пункті СЛТМ виконуються наступні інформаційні, керуючі і забезпечують функції:
Функції телевимірювання включають в себе:
- Телевимірювання тиску газу до і після кранів;
- Телевимірювання тиску газу на ресіверах кранів;
- Телевимірювання темпреатури газу після кранів.
Функції телесигналізації включає в себе:
- Телесигналізацію положення телекерованих кранів;
- Телесигналізацію проходження всередині турбінного пристрою;
- Телесигналізацію порушення периметра огорожі кранів;
- Телесигналізацію проникнення через хвіртки огорожі кранів;
- Телесигналізацію розтину дверей укриття кранів;
- Телесигналізацію "Зняття з охорони";
- Телесигналізацію "Постановка на охорону".
Функції телеуправління включають в себе:
- Телеуправління (ТУ) кранами;
- Телеуправління (ТУ) "скидання БПР";
- Телеуправління сиреною;
- Телеуправління перевіркою працездатності комплексу інженерно-технічних засобів охорони.
Інтерфейсні зв'язку включають в себе:
Контроль і управління режимом робіт станції катодного захисту по інтерфейсу RS-485 (вимір поляризаційного потенціалу в діапазоні від - 2,0 до +2,0 В, вимір потенціалу з омічний складової в діапазоні від мінус 10,0 до +10,0 В, вимір струму поляризації допоміжного електрода в діапазоні від - 5 до + 5 мА, телесигналізація стану пластин-індикатора швидкості корозії БПИ-2, телесигналізацію розтину КДП (пристрій збору інформації).
Забезпечення і сервісні функції включає в себе:
- Аварійна сигналізація про зміни відповідних ТС на контрольованому пункті блок-боксі КПББ або виході ТИ за установки.
- Синхронізація часу між КП і ПУ.
- Контроль пароля і прав доступу на рівні контрольованому пункті блок-боксі КПББ для операцій ТУ і вимірювань установок ТИ.
- Реєстрація збоїв в каналі зв'язку з формуванням МС.
- Автоматичний перехід на резервне живлення при зникненні основного і оборотного.
- Телевимірювання напруги акумуляторних батарей контрольованому пункті блок-боксі КПББ, напруги мережі живлення.
- Телесигналізація цілісності ланцюгів виконавчих механізмів.
- Телесигналізація зникнення напруги живлення кранів (= 24В)
- Телесигналізація несанкціонованого проникнення в приміщення контрольованому пункті блок-боксі КПББ.
- Телесигналізація електроживленням вихідних ланцюгів ТУ.
- Автоматичну діагностику апаратних програмних засобів.
Структура комплексу технічних засобів
Інформація з блок-боксу контрольованого пункту телемеханіки передається по кабелю Ethernet на проміжний КП і верхній рівень, а також надає можливість передачі по каналах зв'язку - радіорелейних лініях.
Технічні характеристики, відмінності і особливості використовуваного контролера:
- Процесор АRM з низьким енергоспоживанням.
- Мова програмування IEC 61131 з бібліотекою функціональних блоків ACCol III.
- Порт Ethernet 100/10 Mб.
- До одинадцяти послідовних комунікаційних портів.
- Базовий блок на 1,2 і 6 слотів для модулів введення / виведення і блок розширення на 2,4,8 слотів введення і виведення.
- Наявність різних плат вводу-виводу (телевимірювання, телесигналізація, телеуправління, телерегулювання) і змішаних плат для зниження вартості малих RTU.
- Додаткові модулі введення і виведення з ізоляцією.
- Ключ блокування для запобігання несанкціонованому доступу.
- Відкриті стандарти програмування, конфігурування мережі та зв'язку.
Центральний процесор:
- 32-х 64-х розрядний процесор ARM9: 150 МГц;
- Режим очікування для малопотужних додатків;
- Виконання програм: 4 Mб SD RAM;
- Збереження даних: 1 Mб пам'яті з аварійним батарейним харчуванням;
- Вбудована Flash пам'ять на 8 Мб;
- Пам'ять для архівування: вбудована в flash пам'ять;
- Світлодіодні індикатори стану: 6 індикаторів відмови, індикатори режиму очікування, сторожовий схеми і зв'язку;
- Замок блокування клавіатури.
- Два послідовних порту зв'язку RS 232 зі стандартними 9-контактними роз'ємами типу PC / AT D-sub на модулі центрального процесора, обидва підтримують швидкість передачі даних до 115,2 Кб;
- Два розширення послідовних портів RS 232 або RS 485: до 115,2 КБ. Один стандартний 9-контактний роз'ємів типу PC / AT D-sub і один 8-контактний роз'єм типу RJ45;
- Ізоляція: послідовні порти зв'язку RS 485 ізольовані до 500 В постійного струму;
- До трьох незалежних Ethernet 100/10 Base-T портів з RJ45-роз'ємами;
- Ізоляція: порти Ethernet до 500 В постійного струму.
Програмне забезпечення СЛТМ включає до свого складу
Системне програмне забезпечення:
- Операційна система Microsoft Windows XP;
- Операційна система ProConOS;
- Пакет програм Microsoft Office;
- Пакет програм Wonderware Development Studio;
- Системні програми OpenBSI (програми NetView, ObjectServer і інші);
- Системні програми і бібліотеки контролерів.
Прикладне програмне забезпечення:
- Прикладне програмне АРМ системного інженера;
- Прикладне програмне забезпечення пристроїв.
Сервісне програмне забезпечення:
- Сервісні програми OpenBSI (DataView, LocalView і т.д.);
- Сервісні програми (включаючи бібліотеку функцій ACCOL III);
- Пакет програм DataRadio.
Програмне забезпечення встановлюється на такі технічні засоби СЛТМ:
- ПУ СЛТМ;
- Пост системного інженера;
- Переносний АРМа інженера СЛТМ (ноутбук);
- Концентратор даних (пристрій Інтелектуальний контролер);
- Базова станція (пристрій Інтелектуальний контролер);
- КП СЛТМ (Інтелектуальний контролер).
- Алгоритм управління краном
Призначення і характеристика:
Алгоритм управління краном призначений для забезпечення дистанційного управління кульовими кранами. Для забезпечення дистанційного керування крани повинні бути оснащені електропневматичними вузлами управління із забезпеченням формування двох сигналів управління краном і блоком кінцевих перемикачів з забезпеченням формування двох дискретних сигналів положення крана.
Алгоритм управління краном забезпечує захист обладнання кульових кранів від неправильних дій персоналу диспетчерської служби, в тому числі від подачі неприпустимих команд на блок управління.
Алгоритм надає можливість персоналу диспетчерської служби виконувати наступні дистанційні команди:
- відкриття крана;
- закриття крана;
- екстрений скидання управління краном.
Алгоритм контролю витоків газу в районі лінійних кранових вузлів
Контроль витоків газу з магістрального газопроводу здійснюється програмним шляхом на рівні контролера КП. Сигнал про витік формується в разі падіння тиску на 10% від номіналу за 1 хвилину.