Contribuţii la automatizarea proceselor din industria de gaze teză de doctorat autor: Conducător ştiinţific


SISTEMUL IERARHIC DE MONITORIZARE şi AUTOMATIZARE REALIZAT PENTRU STAŢIILE DE COMPRIMARE CU ELECTROCOMPRESOARE C260



Yüklə 0,94 Mb.
səhifə5/10
tarix29.04.2018
ölçüsü0,94 Mb.
#49474
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

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 >90C;>85C

I 15,I16,I17

L8.

27h.7

26h.7

Temperatura lagăre >70C;>65C

I 12,I13,I14

L9.

29h.0

28h.0

Temperatura ulei carter iesire >68C;>60C

I 8

L10.

29h.1

28h.1

Temperatura ulei carter <15C

I 9

L11.

29h.2

28h.2

Temperatura gaze refulare >100C;>95C

I 3,I4

L12

29h.3

28h.3

Temperatura apa racier C1,C2 >50C;>40C

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

2.3.1.4 PARAMETRI ACHIZITIONATI

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.



Yüklə 0,94 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©muhaz.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin