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:
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».