2.3 SISTEMUL IERARHIC DE MONITORIZARE şi AUTOMATIZARE REALIZAT PENTRU STAŢIILE DE COMPRIMARE CU ELECTROCOMPRESOARE C260
Similar cu staţiile de motocompresoare staţiile cu electrocompresoare sunt compuse din 1-14 electrocompresoare iar pentru automatizarea staţiei e necesar ca fiecare electocompresor să fie monitorizat şi controlat independent şi să poată comunica cu dispeceratul local spre care să trimită date achiziţionate şi să poată primi comenzi.
In figura 31 este prezentată schema bloc de automatizare şi monitorizare a unei staţii cu electrocompresoare.
Există zone comune tuturor compresoarelor care se monitorizează separate, rezultând parametri generali pentru staţie. În funcţie de aceştia, dispeceratul local ia diferite decizii, putând comanda fiecare electrocompresor în parte.
Sistemul de detecţie gaze şi avertizare funcţionează complet independent pentru a asigura funcţionarea sigura a acestuia.
Dispeceratul local dispune de un calculator care centralizează toate datele provenite din staţie şi pregăteşte date de sinteză în vederea comunicării la cerere cu sediul central.
Există mai multe posibilităţi de comunicare cu sediul central funcţie de modul de conectate al calculatorul din dispeceratul local cu sediul central (reţea de calculatoare, legătură prin modem, modem radio, GSM)
2.3.1 SUBSISTEMUL IERARHIC DE MONITORIZARE şi AUTOMATIZARE REALIZAT PENTRU AUTOMATIZAREA ELECTRCOMPRESOARELOR C260
Cele mai răspândite compresoare de gaz sunt electrocompresoarele de tip C260 . Compresoarele de gaz sunt agregate complexe pentru comprimarea gazului metan în vederea transportului la distante mari, înglobând un motor de putere şi un compresor. În cazul electrocompresoarelor, acţionarea se realizează cu un motor sincron alimentat la 6 kV având puterea de 30 de Kw.
Modul de control şi monitorizare pentru un electrocompresor se poate vedea din schema bloc din figura 32.
Pentru funcţionarea corespunzătoare a electrocompresoarelor se impune urmărirea continuă a numeroşi parametri tehnologici, precum şi controlul secvenţelor de pornire , punere în sarcina , oprire, oprire de avarie .
Având în vedere numărul mare de parametri de monitorizat precum şi complexitatea fazelor de pornire, punere în sarcina, oprire, protecţii şi oprire de avarie numai un sistem programat este capabil să realizeze cerinţele de automatizare şi monitorizare. Controlerul de proces DASYS prezentat anterior, fiind un sistem de control şi achiziţie date microprogramat, permite citirea intrărilor analogice şi digitale, comanda ieşirile digitale pentru a acţiona elementele de execuţie şi afişează pe consola operator parametrii achiziţionaţi, precum şi diferite semnalizări optice pe leduri.
Pe lângă monitorizarea şi afişarea locală a parametrilor din tabelele de mai jos, controlerul de proces trebuie să asiste electrocompresorul în toate fazele sale de funcţionare cum ar fi: pornirea, punerea în sarcină oprirea, oprirea de avarie, transmisia parametrilor la calculatorul central, execuţia comenzilor locale, execuţia comenzilor de la distanta date de calculatorul din dispecerat, afişări locale, semnalizări optice.
2.3.1.1 INTRĂRI IEŞIRI
Intrările analogice , digitale , ieşirile digitale necesare pentru monitorizarea şi controlul electrocompresorului sunt grupate în tabelele de mai jos:
INTRĂRILE ANALOGICE ALE CONTROLERULUI DE PROCES DESTINAT ELECTROCOMPRESOARELOR C260
Adr.
|
Nr.
|
DENUMIRE
|
Domeniu
|
Val- nom.
|
Pornire
|
Semnali-zare
|
Protectie
|
30h
|
I1
|
Presiune aspiraţie
|
0-60 bar
|
12-17 bar
|
<8 bar
|
<19 bar
|
<8 bar
|
31h
|
I2
|
Presiune refulare
|
0-60 bar
|
20-35 bar
|
<40 bar
|
>37 bar
|
>40 bar
|
32h
|
I3
|
Temperatura gaz refulare C1
|
0-150 C
|
<90 C
|
<95 C
|
>95 C
|
>100 C
|
33h
|
I4
|
Temperatura gaz refulare C2
|
0-150 C
|
<90 C
|
<95 C
|
>95 C
|
>100 C
|
34h
|
I5
|
Presiune ulei în rampa
|
0-25 bar
|
3..5 bar
|
>1.8 bar
|
<1.4 bar
|
<1.4 bar
|
35h
|
I6
|
Presiune ulei inainte de filtru
|
0-25 bar
|
4..5 bar
|
|
>9 bar
|
|
36h
|
I7
|
Cadere de presiune pe filtrul de ulei
|
0-25 bar
|
0..1 bar
|
|
>1.5 bar
|
|
37h
|
I8
|
Temperatura ulei la iesire din carter
|
0-100 C
|
40-60 C
|
<60 C
|
>60 C
|
>68 C
|
38h
|
I9
|
Temperatura ulei carter
|
0-100 C
|
20 C
|
<15 C
|
|
|
39h
|
I10
|
Temperatura apa racier C1
|
0-100 C
|
38 C
|
<40 C
|
>40 C
|
>50 C
|
3Ah
|
I11
|
Temperatura apa racier C2
|
0-100 C
|
38 C
|
<40 C
|
>40 C
|
>50 C
|
3Bh
|
I12
|
Temperatura lagăr palier 1
|
0-100 C
|
40-65 C
|
<65 C
|
>65 C
|
>70 C
|
3Ch
|
I13
|
Temperatura lagăr palier 2
|
0-100 C
|
40-65 C
|
<65 C
|
>65 C
|
>70 C
|
3Dh
|
I14
|
Temperatura lagăr oscilant
|
0-100 C
|
40-65 C
|
<65 C
|
>65 C
|
>70 C
|
3Eh
|
I15
|
Temperatura infasurare motor faza R
|
0-150 C
|
70 C
|
<85 C
|
>85 C
|
>90 C
|
3Fh
|
I16
|
Temperatura infasurare motor faza S
|
0-150 C
|
70 C
|
<85 C
|
>85 C
|
>90 C
|
40h
|
I17
|
Temperatura infasurare motor faza T
|
0-150 C
|
70 C
|
<85 C
|
>85 C
|
>90 C
|
41h
|
I18
|
Temp. aer presurizare în carcasa motor
|
0-150 C
|
60 C
|
|
|
|
42h
|
I19
|
Temp.aer presurizare la intrare în motor
|
0-150 C
|
40 C
|
|
|
|
43h
|
I20
|
Temp.apa la intrare în radiator
|
0-100 C
|
30 C
|
|
|
|
44h
|
I21
|
Temp.apa la iesire din radiator
|
0-100 C
|
25 C
|
|
|
|
45h
|
I22
|
Suprapresiune aer presurizare
|
0-150 mm
|
30 mmH2
|
<10mmH2O
|
<10 mmH2
|
<5 mmH2
|
46h
|
I23
|
Viteza de curgere a aerului de presuriz.
|
0-10 m/s
|
6 m/s
|
|
|
|
47h
|
I24
|
Tensiunea de excitatie a masinii
|
0 –230 V
|
39.2-63.5V
|
=39V
|
|
<39V;>64V
|
48h
|
I25
|
Curentul statoric al masinii faza R
|
0-100 A
|
50 A
|
|
>80A
|
>95A
|
49h
|
I26
|
Curentul statoric al masinii faza S
|
0-100 A
|
50 A
|
|
>80A
|
>95A
|
4Ah
|
I27
|
Curentul statoric al masinii faza T
|
0-100 A
|
50 A
|
|
>80A
|
>95A
|
4Bh
|
I28
|
Tensiune de alimentare celula 6kV -R
|
0-7.2 kV
|
6kV
|
>6.3 kV
|
>6.3 kV<5.7
|
|
4Ch
|
I29
|
Tensiune de alimentare celula 6kV –S
|
0-7.2 kV
|
6kV
|
>6.3 kV
|
>6.3 kV<5.7
|
|
4Dh
|
I30
|
Tensiune de alimentare celula 6kV -T
|
0-7.2 kV
|
6kV
|
>6.3 kV
|
>6.3 kV<5.7
|
|
4Eh
|
I31
|
Presiune apa racier la intrare în Compr
|
0-6 bar
|
4 bar
|
>3 bar
|
<3bar
|
<2 bar
|
4Fh
|
I32
|
Lubricator 1
|
0-100%
|
|
|
|
|
50h
|
I33
|
Lubricator 2
|
0-100%
|
|
|
|
|
51h
|
I34
|
Lubricator 3
|
0-100%
|
|
|
|
|
52h
|
I35
|
Lubricator 4
|
0-100%
|
|
|
|
|
53h
|
I36
|
Lubricator 5
|
0-100%
|
|
|
|
|
54h
|
I37
|
Lubricator 6
|
0-100%
|
|
|
|
|
55h
|
I38
|
Lubricator 7
|
0-100%
|
|
|
|
|
56h
|
I39
|
Lubricator 8
|
0-100%
|
|
|
|
|
57h
|
I40
|
Lubricator 9
|
0-100%
|
|
|
|
|
58h
|
I41
|
Lubricator 10
|
0-100%
|
|
|
|
|
59h
|
I42
|
Lubricator 11
|
0-100%
|
|
|
|
|
5Ah
|
I43
|
Lubricator 12
|
0-100%
|
|
|
|
|
5Bh
|
I44
|
Lubricator 13
|
0-100%
|
|
|
|
|
5Ch
|
I45
|
Lubricator 14
|
0-100%
|
|
|
|
|
5Dh
|
I46
|
Viteza de curgere apa
|
0-5 m/s
|
|
|
|
|
5Eh
|
I47
|
Debit ulei alimentare
|
0-16 m/h
|
|
|
|
|
5Fh
|
I48
|
Cadere pe flitrul de aspiratie
|
0-3000mm
|
|
|
|
|
Un exemplu de semnal analogic achiziţionat este prezentat în graficul de mai jos:
INTRĂRILE DIGITALE ALE CONTROLERULUI DE PROCES DESTINAT ELECTROCOMPRESOARELOR C260
-
NR.
|
SIMBOL
|
DENUMIRE
|
ADR
|
1
|
B1
|
PREGATIRE PORNIRE
ANULARE INCARCARE
|
2eh.0
|
2
|
B2
|
OPRIRE MASINA
INITIALIZARE
|
2eh.1
|
3
|
B3
|
TEST
ANULARE ALARMA
|
2eh.2
|
4
|
B4
|
ANULARE DEMARAJ AUTOMAT
|
2eh.3
|
5
|
B5
|
AFISARE PARAMETRI INAINTE
|
2eh.4
|
6
|
B6
|
AFISARE PARAMETRI INAPOI
|
2eh.5
|
7
|
B7
|
MANETA ROTIRE MANUALA
|
2eh.6
|
8
|
B8
|
BUTON AVARIE
|
2eh.7
|
9
|
B9
|
SEPARATOR 6 KV
|
2fh.0
|
10
|
B10
|
LUBRICATOR CU IMPULSURI
|
2fh.1
|
11
|
B11
|
LIMITATOR INCHIDERE ASPPIRATIE+REFULARE
|
2fh.2
|
12
|
B12
|
LIMITATOR DESCHIDERE ASPPIRATIE+REFULARE
|
2fh.3
|
13
|
B13
|
LIMITATOR ÎNCHIDERE BY-PASS
|
2fh.4
|
14
|
B14
|
LIMITATOR DESCHIDERE BY-PASS
|
2fh.5
|
15
|
B15
|
LIMITATOR ÎNCHIDERE COS
|
2fh.6
|
16
|
B16
|
LIMITATOR DESCHIDERE COS
|
2fh.7
|
IEŞIRILE DIGITALE ALE CONTROLERULUI DE PROCES DESTINAT ELECTROCOMPRESOARELOR C260
-
NR.
|
SIMBOL
|
DENUMIRE
|
ADR
|
ADR ATR
|
1
|
C1
|
EXCITATOARE STATICA
|
21h.0
|
20h.0
|
2
|
C2
|
COMANDA CREŞTERE EXCITAŢIE
|
21h.1
|
20h.0
|
3
|
C3
|
COMANDA SCĂDERE EXCITAŢIE
|
21h.2
|
20h.0
|
4
|
C4
|
POMPA AUXILIARA
|
21h.3
|
20h.0
|
5
|
C5
|
AVERTIZARE LUMINOASA- LAMPA
|
21h.4
|
20h.0
|
6
|
C6
|
AVERTIZARE ACUSTICA -HUPA
|
21h.5
|
20h.0
|
7
|
C7
|
CUPLARE CONTACTOR MOTOR 6 KV
|
21h.6
|
20h.0
|
8
|
C8
|
DECUPLARE CONTACTOR MOTOR 6 KV
|
21h.7
|
20h.0
|
9
|
C9
|
VANE PURJARE
|
23h.0
|
22h.0
|
10
|
C10
|
VENTILATOR PRESURIZARE
|
23h.1
|
22h.1
|
11
|
C11
|
ÎNCHIDERE ASPIRAŢIE +REFULARE
|
23h.2
|
22h.2
|
12
|
C12
|
DESCHIDERE ASPIRAŢIE + REFULARE
|
23h.3
|
22h.3
|
13
|
C13
|
ÎNCHIDERE BY-PASS
|
23h.4
|
22h.4
|
14
|
C14
|
DESCHIDERE BY-PASS
|
23h.5
|
22h.5
|
15
|
C15
|
ÎNCHIDERE COS
|
23h.6
|
22h.6
|
16
|
C16
|
DESCHIDERE COS
|
23h.7
|
22h.7
|
SEMNALIZĂRI OPTICE ALE CONTROLERULUI DE PROCES DESTINAT ELECTROCOMPRESOARELOR C260
Nr.
|
ADR led
|
ADR atrib.
|
D E N U M I R E
|
Coresp I analog;I digitala
|
|
ROSU
|
|
|
|
L1
|
27h.0
|
26h.0
|
Maşina blocata de la PC
|
Port serial
|
L2
|
27h.1
|
26h.1
|
Lipsa condiţii mecanice de funcţionare
|
B12,B14,B15
|
L3
|
27h.2
|
26h.2
|
Traductor defect
|
I 1…I31
|
L4
|
27h.3
|
26h.3
|
Tensiunea de alimentare a motorului necorespunzătoare
|
I 28,I29,I30
|
L5
|
27h.4
|
26h.4
|
Depasirea numărului de porniri consecutive
|
Contor -soft
|
L6
|
27h.5
|
26h.5
|
Presurizare necorespunzătoare
|
I 22,I23
|
L7
|
27h.6
|
26h.6
|
Temperatura infasurari >90C;>85C
|
I 15,I16,I17
|
L8.
|
27h.7
|
26h.7
|
Temperatura lagăre >70C;>65C
|
I 12,I13,I14
|
L9.
|
29h.0
|
28h.0
|
Temperatura ulei carter iesire >68C;>60C
|
I 8
|
L10.
|
29h.1
|
28h.1
|
Temperatura ulei carter <15C
|
I 9
|
L11.
|
29h.2
|
28h.2
|
Temperatura gaze refulare >100C;>95C
|
I 3,I4
|
L12
|
29h.3
|
28h.3
|
Temperatura apa racier C1,C2 >50C;>40C
|
I 10,I11
|
L13.
|
29h.4
|
28h.4
|
Presiune aspiratie <8 bar ,<10 bar
|
I1
|
L14.
|
29h.5
|
28h.5
|
Presiune refulare >40 bar,>37 bar
|
I2
|
L15.
|
29h.6
|
28h.6
|
Presiune apa racire >2 bar,>3 bar
|
I31
|
L16.
|
29h.7
|
28h.7
|
Presiune ulei în rampa <1.4 bar,<1.8 bar
|
I5
|
L17.
|
2Bh.0
|
2Ah.0
|
Presiune ulei inaainte de filtru >9 bar
|
I6
|
L18.
|
2Bh.1
|
2Ah.1
|
Cadere de presiune pe filtrul de ulei >1.5 bar
|
-calcul
|
L19.
|
2Bh.2
|
2Ah.2
|
Lubricatie necorespunzatoare
|
B10
|
L20.
|
2Bh.3
|
2Ah.3
|
Tensiune de excitatie necorespunzatoare
|
I 24
|
L21.
|
2Bh.4
|
2Ah.4
|
Curent statoric al motorului > 80 A; >95 A
|
I 25,I26,I27
|
|
VERDE
|
|
|
|
L22.
|
2Bh.5
|
2Ah.5
|
Demaraj automat
|
B4
|
L23.
|
2Bh.6
|
2Ah.6
|
Incarcare automata
|
B1
|
L24.
|
2Bh.7
|
2Ah.7
|
Transmisie date
|
Port serial
|
L25
|
2Dh.0
|
2Ch.0
|
Pregatit pentru pornire
|
B2,B4
|
L26.
|
2Dh.1
|
2Ch.1
|
Pregatit pentru punerea în sarcina
|
B2,B1
|
L27
|
2Dh.2
|
2Ch.2
|
Ventilator presurizare activat
|
|
L28.
|
2Dh.3
|
2Ch.3
|
Vane de purjare activate
|
|
L29.
|
2Dh.4
|
2Ch.4
|
Pompa auxiliara activata
|
|
L30.
|
2Dh.5
|
2Ch.5
|
Lubricator activat
|
|
L31.
|
2Dh.6
|
2Ch.6
|
Excitatie activata
|
|
L32.
|
2Dh.7
|
2Ch.7
|
Contactor 6 kV activat
|
|
2.3.1.2 DIAGRAMA LOGICA DE FUNCŢIONARE A ELECTROCOMPRESORULUI
Pe lângă monitorizarea şi afişarea locală a parametrilor din tabelele de mai sus controlerul de proces trebuie să asiste electrocompresorul în toate fazele sale de funcţionare cum ar fi: pornirea, punerea în sarcină oprirea, oprirea de avarie, transmisia parametrilor la calculatorul central, execuţia comenzilor locale, execuţia comenzilor de la distanta date de calculatorul din dispecerat, afişări locale, semnalizări optice
3.3.1.3 MICROSISTEMUL DE OPERARE ŞI APLICAŢIA SPECIFICA ELECTROCOMPRESORULUI
Fiecare parametru este achiziţionat, evaluat dacă se încadrează în limitele corespunzătoare fazei în care se află electrocompresorul. În cazul în care sunt depăşite limitele, se face semnalizare optică pe ledul corespunzător, se semnalizează cu lampa generală de semnalizare, eventual dacă este vorba de o protecţie se semnalizează şi acustic.
Să luam de exemplu L21 care se referă la I statoric. Graficul curentului statoric la pornire pe una din faze se poate vedea mai jos:
Rutina care urmăreşte acest parametru este prezentata mai jos:
L21_S:
; Semnalizez curent statoric R S T > 80 A
mov r1,#48h ;adr de început
L21_b:
;80A=206
cjne @r1,#206,L21_cmp ;Compara cu val I25-I27 de la 48h-4AH
L21_cmp:
jc L21_ok
setb 2Ah.4 ;L21 flip
setb 20h.4 ;Lampa de avarie C5 flip
setb 25h.5 ;Semnalizare
ret
L21_ok:
inc r1
cjne r1,#4Bh,L21_b
clr 2Ah.4 ;L21 nu flip
clr 2Bh.4 ;L21 stins
RET
L21_P:
; Protectie curent statoric R S T > 95 A timp de 1s
mov r1,#48h ;adresa de început
L21p_b:
mov b,#0 ;contor
L21p_bb: ;95A=236
cjne @r1,#236,L21p_cmp ;Compara cu val I25-I27
L21p_cmp:
jc L21p_ies
jnb 25h.0,L21p_con ;Verific Return de urgenta
ret
L21p_con:
setb 20h.5 ;Hupa flip
setb 20h.4 ;Lampa de avarie C5 flip
setb 2Ah.4 ;L21 flip
call delay5
inc b
mov a,b
cjne a,#4,L21p_bb
clr 2Ah.4 ;L21 nu flip
setb 2Bh.4 ;L21 aprins
setb 20h.4 ;Lampa de avarie C5 flip
setb 25h.1 ;Stop avarie
ret
L21p_ies:
inc r1
cjne r1,#4Bh,L21p_b
RET
Câteva dintre cele mai importante semnalele analogice achiziţionate de controller sunt prezentate în continuare.
Electrocompresorul C260 este acţionat de un motor electric sincron alimentat la 6 kV având puterea de 30 de Kw.
Diagrama curenţilor statorici şi tensiunea de excitaţie sunt prezentate în graficele de jos:
In timpul funcţionarii înfăşurările se încălzesc. În cazul defectării sau funcţionarii necorespunzătoare, temperaturile înfăşurărilor pot creste peste valorile nominale. Este necesara deci monitorizarea acestor temperaturi. Graficul acestor temperaturi poate fi analizat din graficul de jos.
Principalul rol al electrocompresoarelor este de a comprima gazul de la presiunea de aspiraţie la cea de refulare:
Electrocompresoarele C260 au doi cilindri compresori. Eficienta lor se poate analiza şi după temperatura de refulare a gazului din fiecare compresor.
In graficele de jos putem analiza aceste temperaturi. Se observă o similitudine a celor doua grafice, rezultând ca cilindrii lucrează corect.
Pentru a asista electrocompresorul în timpul tuturor fazelor de funcţionare şi pentru a realiza opriri de protecţie, se mai achiziţionează o serie de parametri cum ar fi: presiunea uleiului în rampa, temperatura intrare şi temperatura ieşire ulei carter, temperatura aer presurizare în carcasa motor, temperatura apa la ieşirea din radiator.
2.3.1.5 LEGĂTURA CU DISPECERATUL
După cum se observă în schema bloc din figura 31, toate controlerele sunt legate în sistem multidropping cu dispeceratul la un calculator central în vederea transmiterii datelor achiziţionate şi recepţionării comenzilor.
In imaginea de jos este prezentat ecranul programului de centralizare date provenite de la toate controlerele din staţia de comprimare. Fiecărui compresor ii corespunde o linie în imaginea afişată pe calculatorul central din dispecerat. Toate ledurile de pe consola locală sunt afişate şi pe ecranul calculatorului. Operatorul poate selecta pentru afişare orice parametru de la oricare compresor din staţie. În partea de jos a ecranului se poate afişa graficul în timp real al parametrilor selectaţi de operator.
Există şi alte versiuni de programe de monitorizare una dintre ele se poate vedea în imaginea de jos.
10>8>2>3bar>5>10>10mmh2o>85>85>85>65>65>65>40>40>15>60>95>90>95>90>40>8>19>8>
Dostları ilə paylaş: |