Автоматизация газораспределительной установки. Автоматизация газораспределительной установки
 Скачать 423.37 Kb.
|
|
2.3 Описание функциональной схемы автоматизации Функциональная схема автоматизации (ФСА) АГРУ «Энергия-1» Салихово представлена на рисунке 2.2. Она выполнена в соответствии с объемом автоматизации для данного объекта. На схеме можно отметить следующие контуры: – измерение параметров и отображение их по месту или на щите; – контроль и сигнализация предельных значений или уставок; – регулирование необходимых технологических параметров с целью поддержания технологического процесса. Измерение всех технологических параметров необходимо для визуализации технологического процесса и определения соответствия режиму работы ГРУ. Контроль и сигнализация осуществляется контроллером. Это происходит следующим образом. Токовый сигнал с датчика поступает на вход аналогового модуля ввода контроллера. При помощи программы процессор принимает сигнал и сравнивает его заранее с заданным значением уставки. В случае равенства или превышения входной величиной предельного значения на соответствующем выходе дискретного модуля вывода формируется логическая единица. В соответствии с этим на щите оператора срабатывает световая и звуковая сигнализация. В таблице 2.1 приведен перечень КИП и технических средств автоматизации (ТСА). Таблица 2.1 – Перечень КИП и ТСА
Преобразователь температуры интеллектуальный Метран-286 предназначены для точных измерений температуры нейтральных, а также агрессивных сред, по отношению к которым материал защитной арматуры является коррозионностойким. Термопреобразователи сопротивления взрывозащищенные ТСМУ-014 предназначены для измерения температуры жидких и газообразных сред во взрывоопасных зонах, в которых могут образовываться взрывоопасные смеси категорий IIA, IIB, IIC групп Т1…Т4 согласно ГОСТ Р 51320.19. Измерение давления на входе и выходе ГРУ осуществляется датчиком избыточного давления Метран -100-Вн-ДИ и манометром электроконтактным ДМ 2005 CrlEx. Сигнализация о выходе значений уровня за установленные пределы осуществляется комплектом сигнализатора уровня Рисунок 2.2 – Функциональная схема АГРУ «Энергия-1» Салихово  ультразвуковым УЗС-207И. Система газоаналитечская СГАЭС состоит из датчиков газовых оптических, установленных по месту, и устройства порогового УПЭС-40, установленного на щите. Электропневматический узел управления ЭПУУ-4–1и выключатель бесконтактный концевой ВКЭ-02 осуществляют сигнализацию положений и управление кранами. Вычислитель комплекса «Суперфлоу-2ЕТ» ведет автоматический сбор, обработку и хранение данных о расходе газа, который включает в себя датчики давления, счетчики газа с преобразователем импульсов и датчики температуры. Кран-регулятор Ду80 с электроприводом позволяет осуществлять дистанционное регулирование краном. В блоке редуцирования давление регулируется регуляторами давления Лорд. Электронный корректор SEVC-D является ключевым элементом коммерческого узла учета расхода газа, использующимся для приведения измеренного счетчиком объема газа к стандартным условиям. Блок управления БУК-5ПГ предназначен для управления процессами нагрева газа и их смесей в блочных подогревателях с промежуточным теплоносителем и обеспечения безопасности работы этих подогревателей. В случае аварии включается световая сигнализация, звуковая сигнализации и производится остановка подогревателя с запоминанием первопричины аварии. Устройство связи и управления комплекса «Магистраль-2» обеспечивает сбор и обработку телеметрической информации с датчикового оборудования в реальном масштабе времени и функционирование в составе АСУ ТП. Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный предназначен для централизованной и автономной охраны объекта от несанкционированных проникновений и пожаров. 3. Средства автоматизации 3.1 Преобразователь температуры интеллектуальный Метран-286 Измерение температуры осуществляется путем преобразования сигнала первичного преобразователя температуры в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4–20 мА и наложенный на него цифровой сигнал на базе HART протокола. Исполнение преобразователя температуры показано на рисунке 2.3  Рисунок 2.3 – Преобразователь температуры интеллектуальный Метран-286 Измеряемый параметр – температура в преобразователе температуры (ПТ) Метран-286 преобразуется в изменение омического сопротивления платинового чувствительного элемента. Аналоговый сигнал поступает на вход ИП, преобразуется с помощью аналогово – цифрового преобразователя (АЦП) в дискретный сигнал. С выхода микропроцессорного преобразователя дискретный сигнал поступает на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), осуществляющий преобразование дискретного сигнала в унифицированный токовый аналоговый сигнал 4–20 мА, а также на блок частотного модулятора, преобразующий дискретный сигнал в частотно-модулированный и наложенный на аналоговый сигнал. Каждый ПТ имеет свой уникальный адрес от 1 до 15, обращение к ПТ идет по этому адресу. Схема подсоединения приведена на рисунке 2.4.  Рисунок 2.4 – Схема внешних соединений ПТ Метран-286 G-источник питания; PV – коммуникатор Условное обозначение ПТ, типы номинальных статических характеристик (НСХ) первичных преобразователей температуры, параметры выходных сигналов (аналогового и цифрового), диапазоны измеряемых температур, материал защитной арматуры ПТ должны соответствовать значениям, указанным в таблице 1. Таблица 2.2 Характеристики преобразователя температуры Метран-286
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности ПТ должны соответствовать значениям, указанным в таблице 2.3. Таблица 2.3 – Пределы допускаемой погрешности ПТ
3.2 Датчик избыточного давления Метран-100 Важнейший показатель работы ГРС – давление. Это параметр, который необходимо измерять, регулировать, поддерживать в процессе работы. Датчик Метран-100 состоит из преобразователя давления и электронного преобразователя. Конструкция датчика представлена на рисунке 2.5. Мембранный тензопреобразователь 3 размещен внутри основания 2. Внутренняя полость 4 заполнена кремний органической жидкостью и отделена от измеряемой среды металлической гофрированной мембраной 5, приваренной по наружному контуру к основанию 2. Полость 7 сообщается с окружающей атмосферой.  Рисунок 2.5 – Датчик давления Метран-100 Измеряемое давление подается в камеру 6 фланца 9, который уплотнен прокладкой 8. Измеряемое давление воздействует на мембрану 5 и через жидкость воздействует на мембрану тензопреобразователя, вызывая ее прогиб и изменение сопротивления тензорезисторов. Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из сенсорного блока в электронный преобразователь 1. Полость 7 герметизирована и сигнал передается в электронный преобразователь по проводам через гермоввод 10. На рисунке 2.6 изображена схема внешних электрических соединений датчика Метран-100.  Рисунок 2.6 Схема внешних электрических соединений датчика Метран-100 Функционально электронный преобразователь состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП), источника опорного напряжения, блока памяти АЦП, микроконтроллера с блоком памяти, цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), стабилизатора напряжения, фильтра радиопомех и НАRТ-модема для преобразователей. Кроме того в электронный преобразователь входит ЖКИ индикатор. АЦП, источник опорного напряжения и блок памяти АЦП размещаются на плате АЦП, которая объединяется с измерительным блоком в сборочную единицу – сенсор давления. Остальные элементы функциональной схемы размещаются в корпусе электронного преобразователя. Плата АЦП принимает аналоговые сигналы преобразователя давления, пропорциональные давлению и преобразовывает их в цифровые коды. Энергонезависимая память предназначена для хранения коэффициентов коррекции характеристик сенсорного блока и других данных о сенсорном блоке. Микроконтроллер, установленный на микропроцессорной плате, принимает цифровые сигналы с платы АЦП вместе с коэффициентами коррекции, производит коррекцию и линеаризацию характеристики сенсорного блока, вычисляет скорректированное значение выходного сигнала датчика и передаёт его в цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Цифро-аналоговый преобразователь преобразует цифровой сигнал, поступающий с микроконтроллера, в выходной аналоговый токовый сигнал. 3.3 Термопреобразователь ТСМУ-205 Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСМУ-205 предназначен для преобразования значения температуры различных нейтральных (агрессивных) сред в унифицированный токовый выходной сигнал. Используются в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в промышленных условиях. Чувствительный элемент первичного преобразователя (100П или 100М, для ТСМУ – К) и встроенный в головку датчика измерительный преобразователь ИП в виде герметичной «таблетки» преобразуют измеряемую температуру в унифицированный токовый выходной сигнал, что дает возможность построения систем АСУТП без применения дополнительных нормирующих преобразователей. В состав ИП входит компенсатор нелинейности входного сигнала и для ТСМУ -205 – компенсатор температуры «холодного спая». Схема подключения датчика изображена на рисунке 2.7.  Рисунок 2.7 – Схема подключения датчика ТСМУ-205 Технические характеристики датчика ТСМУ-205: диапазон преобразуемых температур 0…100°С; предел допускаемой основной приведенной погрешности 0,25%; предельное рабочее избыточное давление 20 МПа; показатель тепловой инерции 40 с; выходной унифицированный сигнал 4…20 мА; схема подключения 2-х проводная; сопротивление нагрузки до 1000 Ом; потребляемая мощность не превышает 0,8 ВА; степень защиты от воздействия воды и пыли IР54 по ГОСТ 14254; рабочая температура окружающей среды -30…50 (-50… 100)°С; атмосферное давление 84–106,7 кПа (630–800 мм рт. ст); относительная влажность до 95% при 35°С; | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||