АСУ ТП УКПГ

  Автоматизированная система управления технологическими процессами УКПГ (АСУ ТП УКПГ)


НАЗНАЧЕНИЕ

АСУ ТП УКПГ предназначена для автоматизированного контроля и управления технологическими процессами газлифтного извлечения конденсата из истощённых пластов ГКМ.

АСУ ТП УКПГ представляет собой распределённую информационно-управляющую систему для технологических объектов УКПГ с разделением функций контроля и управления между цеховыми подсистемами, локальными САУ вспомогательными объектами и АРМ оператора УКПГ.

АСУ ТП УКПГ предназначена для функционирования в составе интегрированной автоматизированной системы управления газодобывающим предприятием с обеспечением взаимодействия по локальной вычислительной сети предприятия.

Система является проектно-компонуемым изделием, состав и количество функциональных устройств которого определяется заказом в соответствии с конфигурацией конкретного УКПГ.

АСУ ТП УКПГ работает с серийно выпускаемыми датчиками и преобразователями:

1. термопреобразователями сопротивления по ГОСТ6651-94 типа ТСП с номинальной статической характеристикой 100П, типа ТСМ с номинальной статической характеристикой 100М;

2. преобразователями измерительными с выходными сигналами постоянного тока - 0-5 мА, 0-20мА и 4-20мА по ГОСТ 26.011-80.

Выполняемые функции 

1.     Информационные функции:

1. сбор, обработка и хранение информации о параметрах технологического процесса;

2. графическое представление текущей и архивной информации на мониторе АРМ оператора УКПГ;

3. регистрация событий, связанных с контролируемым технологическим процессом и действиями оперативного персонала;

4. автоматический контроль компонентного состава газа посредством хроматографа;

5. ведение базы данных, формирование регламентных и отчетных документов, выполнение расчетных задач;

6. отслеживание состояния систем контроля загазованности и пожаротушения, положения исполнительных механизмов;

7. формирование аварийной и предупредительной сигнализации;

8. измерение расхода газа с многосуточной регистрацией;

9. взаимодействие локальных САУ между собой и АРМ оператора УКПГ, а также с ИУС ГКМ по интерфейсным каналам связи.

2.     Управляющие функции:

1. автоматическая реализация алгоритмов управления исполнительными механизмами;

2. дистанционное управление запорной арматурой и другими технологическими объектами с АРМ оператора  в соответствии с режимом работы УКПГ;

3. автоматическое управление по защитам;

4. автоматическое включение аварийной вытяжной вентиляции;

5. поддержание заданного расхода газа в газлифтных скважинах.

3.     Функции диагностирования:    

1. целостность цепей аналоговых датчиков по уровню входного аналогового сигнала, достоверности аналоговых параметров;

2. исправность исполнительных механизмов и их цепей управления по обратной связи (соленоиды управления кранами, контакты магнитных пускателей электроприводов оборудования и т. д.);

3. работоспособность локальной сети с формированием аварийного сообщения на верхний уровень управления;

4. работоспособность процессорной платы, плат ввода/вывода и системной шины контроллера (контроль «зависания» программы) с сигнализацией отказов на верхнем уровне управления.

АСУ ТП УКПГ является информационно-управляющей системой для технологических и вспомогательных объектов УКПГ с распределением функций контроля и управления между цеховыми САУ-1 и САУ-2, САУ вспомогательными объектами и АРМ оператора.

АСУ ТП УКПГ рассчитана на интеграцию и взаимодействие со средствами автоматизации ИУС ГКМ.

Состав АСУ ТП УКПГ:

1. САУ цехом № 1 (3 шкафа автоматики);

2. САУ цехом № 2 (3 шкафа автоматики);

3. САУ вспомогательными объектами УКПГ (1 шкаф автоматики);

4. АРМ оператора (рабочее и резервное);

5. комплекс хроматографического анализа природного газа «Микрохром 1121-5»;

6. комплект датчиков (по требованию заказчика).

Алгоритм работы САУ состоит из нескольких блоков-подпрограмм:

1. блок ввода аналоговых параметров с проверкой целостности линии связи с датчиками,  проверкой сигналов на достоверность и сглаживанием пульсации сигналов;

2. блок ввода дискретных сигналов;

3. блок обработки информации о состояния кранов и управления кранами (активен всегда и служит для контроля работы кранов, целостности линии связи с исполнительными механизмами, своевременного срабатывания исполнительных механизмов при подаче на них управляющих команд и для контроля самопроизвольных перестановок кранов);

4. блок поддержки автоматического или дистанционного режима управления АСУ ТП.

Составные части АСУ ТП

САУ-1

САУ-1 предназначена для сбора информации, контроля и управления процессами в цехе №1, блоке входных ниток газлифтных скважин, в узлах редуцирования газлифтного газа, в узлах замера газа  на газлифт и детандер, а также сбора информации по исследовательским ниткам. САУ-1 состоит из трех шкафов автоматики. Шкаф № 1 по последовательным каналам связи RS232 связан со шкафами № 2 и № 3. С остальными компонентами АСУ ТП УКПГ-4 система САУ-1 поддерживает связь по протоколу Open Modbus/TCP по сети Ethernet.

САУ-1, САУ-2, САУ ВО обеспечивают работу оборудования в следующих режимах:

1. автоматическом (управляет контроллер);

2. дистанционном (управляет диспетчер);

3. информационном (управление отключено).

Технические характеристики САУ-1

Информационная емкость шкафов автоматики:

САУ-2

САУ-2 предназначена для сбора информации, контроля и управления процессами в блоке № 2, блоке входных ниток нагнетательных и эксплуатационных скважин, в узлах редуцирования закачиваемого газа, в узлах замера закачиваемого газа.

САУ-2 состоит из трех шкафов автоматики.

Шкаф № 1 по последовательным каналам связи RS232 связан со шкафами № 2 и № 3. С остальными компонентами АСУ ТП УКПГ-4, САУ-2 поддерживает связь по протоколу Modbus on TCP/IP по сети Ethernet.

В состав САУ-2 также входит контроллер связи, который предназначен для организации обмена информацией между АСУ ТП УКПГ-4 и ИУС ГКМ по радиоканалу.

Технические характеристики САУ-2

Информационная емкость шкафов автоматики:

1. Шкаф № 1       128ТИ,  150ТС;

2. Шкаф № 2       150ТС,  150ТУ;

3. Шкаф № 3       150ТС,  150ТУ.

Остальные характеристики САУ-2 аналогичны САУ-1.

САУ ВО

САУ ВО предназначена для сбора информации на площадке разделительных емкостей РЕ-1 и РЕ-2, емкости передавливания газа на эжектор ЕП, в общих замерных узлах газа и конденсата,  контроля и управления процессами в насосной перекачки метанола и вспомогательными объектами. С остальными компонентами АСУ ТП УКПГ-4, САУ ВО поддерживает связь по протоколу Open Modbus/TCP по сети Ethernet.

Технические характеристики САУ ВО

Информационную емкость шкафа автоматики:

1. количество сигналов телеизмерения (ТИ) –  96;

2. количество каналов телесигнализации (ТС) – 82;

3. количество сигналов телеуправления (ТУ) – 48.

Остальные характеристики САУ ВО аналогичны САУ-1.

АРМ оператора

АРМ оператора предназначено для осуществления оперативного контроля и управления технологическим оборудованием УКПГ на основе полученной от контролируемых объектов информации и выданных компьютером рекомендаций. АРМ оператора представляет собой оперативную станцию на базе персонального компьютера с процессором Pentium IV и выше с монитором SVGA с диагональю 19', SCADA - InTouch 7.11, СУБД MSSQL, принтером и др. Контроль за технологическим процессом УКПГ ведется непрерывно по автоматически обновляемой в темпе процесса информации на мониторе. Взаимодействие оператора с компьютером осуществляется в диалоговом режиме в рамках установленного меню.

Хроматограф «Микрохром»

Промышленный потоковый хроматографический комплекс для анализа природного газа «Микрохром 1121-5», предназначен для решения задач контроля компонентного состава газа в условиях УКПГ путем управления последовательностью отбора проб анализируемых газов (5 ниток) и двух ниток калибровочной смеси, поддержания заданной температуры нагрева редукторов анализируемого и калибровочного газов и уровня в разделительных сосудах. Результаты измерений обрабатываются компьютером АРМ хроматографиста, информация с которого поступает на АРМ оператора УКПГ.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1.    Количество сигналов контроля и управления 1 024 
2.  Количество контролируемых скважин  32
3.  Связь составных частей системы между собой и с ДП УКПГ    по сети Ethernet
4.  Дублирование команд АО УКПГ по физическим линиям связи  
5.  Комплектная поставка с АРМ оператора  
6.   Габаритные размеры шкафов, мм  2 000 х 800 х 800       
7.  Потребляемая мощность в штатном режиме, Вт, не более  400
8.   Погрешность измерительных каналов контроллера, %, не более  0,25

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Возможность наращивания функциональных возможностей в процессе эксплуатации за счёт унификации программно-технических средств.

Возможность одностороннего и двухстороннего обслуживания шкафных устройств АСУ ТП УКПГ.

В комплект поставки системы включён хроматограф для осуществления автоматизированного контроля компонентного состава газа.

КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ

Система находится в опытно-промышленной эксплуатации на Вуктыльском ГКМ ООО «Газпром трансгаз Ухта».