Общая характеристика средств автоматизации компрессорных цехов с:
- А705-15-09. Назначение, состав, краткая характеристика стоек.
- SpeedTronik Mark II. Назначение, состав, краткая характеристика стоек.
А705-15-09. Назначение. Автоматизированная система управления газоперекачивающим агрегатом ГПА-Ц-16 компрессорной станции предназначена для автоматического управления и защиты агрегата, состоящего из газотурбинного двигателя авиационного типа, соединённого с нагнетателем природного газа, и вспомогательного оборудования. Автоматизированная система управления АСУ ГПА-Ц-16 представляет собой газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-16 совместно со средствами сбора, обработки информации. Обработка и выдача информации и формирование команд управления агрегатом ГПА-Ц-16 производиться установкой централизованного контроля и управления А-705-15-09, являющейся центральной частью технических средств АСУ ГПА-Ц-16.
Установка предназначена для выполнения следующих функций:
Ø предупредительная и аварийная световая сигнализация отклонений контролируемых параметров от значений уставок с представлением информации на групповых и индивидуальных сигнальных индикаторов;
Ø автоматическая выдача команд на включение внешней звуковой сигнализации при отклонении параметров от предупредительных или аварийных уставок сигнализации;
Ø индикация прохождения этапов пуска, нормального и аварийного останова, а также нормального режима агрегата на табло или индикации;
Ø индикация положения запорной арматуры и устройств агрегата на мнемосхеме объекта или табло индикации;
Ø регистрация событий, связанных с действиями оператора, изменениями режимов работы агрегата или положения исполнительных механизмов, отклонениями значений параметров за значения аварийных уставок сигнализации;
Ø непрерывное представление и регистрация в аналоговой форме текущих значений наиболее важных контролируемых параметров;
Ø непрерывное представление в аналоговой форме по вызову оператора текущих значений контролируемых параметров с помощью многошкального показывающего прибора;
Ø расчет в аналоговой форме значений ряда контролируемых параметров;
Ø автоматическое управление пуском, нормальных или аварийным остановом и аварийной защитой агрегата;
Ø формирование команд управления исполнительными механизмами, а также режимами пуска, нормального и аварийного останова с пульта управления;
Ø выдача ряда сигналов в аналоговой и дискретной форме в цеховую систему контроля и управления;
Ø автоматический контроль исправности устройств, входящих в установку, контроль цепей питания, целостности датчиков и линий связи с исполнительными механизмами с соответствующей световой и звуковой сигнализацией неисправности.
А705-15-09. Состав. Установка централизованного контроля и управления А-705-15-09 (центральная часть) размещается в помещении ГЩУ (пультовая и аппаратная) компрессорной станции, которая включает в себя:
Ø устройство представления информации А690-05-09 (УПИ);
Ø устройство нормализации и непрерывной сигнализации А323-31 (УНС);
Ø устройство логической обработки информации А356-32 (УЛО);
Ø стойка монтажного оборудования (СМО);
Ø стойка коммутационная Б-13.176.19 (СК);
Ø комплект кабелей (жгутов) межстоечных соединений.
А690-05-09 (УПИ). Устройство представления информации УПИ предназначено для:
- сигнализации отклонений контролируемых параметров от заданных значений уставок на групповых и индивидуальных табло сигнализации;
- индикации положения запорной арматуры и устройств объекта контроля и управления с представлением информации на мнемосхеме или табло индикации;
- непрерывного представления в записи значений ряда параметров в аналоговой форме;
- выборочного представления контролируемых параметров в аналоговой форме;
- формирования команд управления режимами автоматического пуска, нормального останова, аварийного останова и дистанционного управления отдельными агрегатами объекта контроля и управления;
- формирования команд на включение предупредительной звуковой и аварийной сигнализации отклонений;
- регистрации фактов изменения режимов работы, пуска и останова объекта контроля и управления;
- получение информации о параметрах объекта путем математического преобразования аналоговой форме параметров по заданным алгоритмам.
Устройство обеспечивает возможность организации автоматического и полуавтоматического контроля исправности основных устройств и блоков с формированием команды на включение звуковой сигнализации неисправности.
Входными сигналами устройства являются:
- аналоговые сигналы напряжения постоянного тока 0 ±10В - не более 80;
- дискретные сигналы состояния арматуры объекта не боле 130;
- дискретные сигналы состояния контролируемых параметров не более 128;
- дискретные сигналы индикации этапов логического управления не более 60;
- дискретные сигналы регистрации изменения режимов работы объекта, пуска, останова не более 50;
- аналоговые сигналы напряжения постоянного тока 0 = - 10В, предназначенные для математического преобразования не более 12;
- сигналы управления формированием программы автоматического пуска и останова не более 4;
- дискретные сигналы неисправности устройств не более 4.
А356-32 (УЛО). Устройства логической обработки информации УЛОИ предназначены для решения систем временных логических уравнений. Устройства используются для управления двухпозиционными исполнительными механизмами в режимах автоматического пуска, нормального и аварийного останова агрегата, аварийной защиты и других операций, заданных алгоритмом управления. УЛОИ являются универсальными.
Логические схемы реализуются в устройствах путем соединения контактов реле в последовательные и параллельные цепи. Последовательное соединение контактов образует логическую схему И, параллельное – ИЛИ. Реле ячеек ЯРМ имеют перекидные контакты. Нормально-замкнутые контакты реле используются для реализации схемы НЕ.
Число ячеек и блоков в составе УЛО определяется сложностью алгоритма управления и числом формируемых команд управления для конкретного типа агрегата.
Универсальность устройств обеспечивается перестраиваемыми многофункциональными ЯРМ, ЯВЗ, ЯРР и коммутационным полем устройства КПУ, служащим для связи между этими ячейками и остальными составными частями устройств ЯП, ЯД, реле БВР, блоками питания и входными и выходными разъемами. При реализации устройствами систем временных логических функций ячейки ЯРМ, ЯД используются для выполнения логических операций «И» (конъюнкция), «ИЛИ» (дизъюнкция), и «НЕ» (инверсия); ячейка ЯВЗ – для осуществления заданных временных задержек, ЯП – для хранения значений логических переменных, ЯРР – для перемены полярности входных и выходных сигналов. Система временных логических функций реализуется устройствами после выполнения электрического монтажа (на коммутационном поле КПУ и коммутационных настроечных полях КПН ячеек многофункциональных) и настройки ЯВЗ. Выходные сигналы управления двухпозиционными исполнительными механизмами формируются блоками выходных реле (БВР).
А323-31 (УНС). Устройство нормализации и сигнализации УНС - предназначено для преобразования сигналов датчиков в электрический непрерывный сигнал 0÷-10В и выдачи сигналов во внешней цепи при отклонении контролируемых параметров за установленные значения (уставки).
Максимальное количество каналов преобразования – 64, в том числе до 32 канала преобразования сигналов ТП, ТС, 0÷-10 и 0÷100mU и до 32 каналов преобразования сигналов 0÷5 и 0÷20mА. Максимальное количество каналов сигнализации – 80. Выходной сигнал канала сигнализации – изменение состояния трех контактных групп при отклонении контролируемого параметра за установленное значение. Значение уставок может регулироваться от 5 до 100% диапазона изменения параметра.
УНС содержит:
ü блоки преобразования сигналов постоянного тока с обычными (БА.02-016) или искробезопасными (БА.02-017) входами – до 32 штук;
ü модули преобразования МА.02-017 (на 4 канала каждый) унифицированных сигналов 0÷5мА в напряжение 0÷-10В - до 8 штук;
блоки непрерывной сигнализации (БА.15-009) на 40 каналов сигнализации.
SpeedTronik Mark II. Назначение, состав, краткая характеристика стойки.
Система управления газовой турбины состоит из блоков, смонтированных на турбине, и компонентов, присоединённых к узлу панели управления. Блок управления «SpeedTronik» снабжен аналоговыми и вычислительными компонентами, необходимыми для:
Ø Управления газовой турбины;
Ø Защиты и обеспечения рабочих операций логических систем.
Система управления газовой турбины выполняет следующие функции:
Ø автоматический пуск и останов агрегата;
Ø регулирование параметров агрегата;
Ø защита агрегата от аварийных ситуаций;
Ø измерение и регистрации параметров агрегата;
Ø технологическая сигнализация;
Ø предупредительная сигнализация о выходе параметров за допустимые пределы.
Функция регулирования – Эта функция обеспечивается подсистемой регулирования и является основной в системе «SpeedTronik». В ней имеются устройства, предназначенные для контроля и регулирования основных параметров ГПА во время работы.
Регулируемые параметры:
1. ускорение валов ТВД и ТНД.
2. скорости валов ТВД и ТНД.
3. температуру газа на выхлопе.
Во всех случаях управляющие воздействие на поддержание перечисленных параметров работы ГПА происходит за счет регулирования подачи ТГ в КС и изменения положения поворотных сопел второй ступени ТНД.
Контуры управления по температуре, оборотам ТНД, ускорение ТВД и пуску связаны между собой в вентильную схему минимального значения, т.е. в схему в которой контур запрашивающий min количество топлива будет управляющим.
Схема работает в условиях ассоциативной избыточности, т.е. например регулирование происходит по оборотам ТНД, управление по температуре будет выполнять функцию защиты или страховки.
Функция защиты - это автономная функция реализуется на двух уровнях;
1. по основным параметрам работы ГПА.
· Скорость, температура продуктов сгорания, вибрация подшипников и контроля пламени КС.
2. обеспечивает предупредительную и аварийную сигнализацию по дополнительным параметрам.
· Давление ТГ, температура масла, положение кранов, сервоклапанов и т.д., а также в случае нарушения алгоритма пусковой последовательности.
Функция управления последовательностью пуска и останова - работает автоматически от кнопки пуск, платы и элементы системы контролируют правильность прохождения команд и последовательность пуска.
Реализует следующие режимы; Пуск, НО, АО.
При этом контролируется:
1 нулевая скорость ТВД, скорость зажигания (минимальная) ТВД = 20%, разгон и рабочая скорость ТВД – 99%. На всем протяжении пуска идет контроль работы центра управления двигателями (маслонасосы, генератор собственных нужд и перестановка кранов).
2 Имеется возможность остановки ГПА в случае возникновения отклонения от заданного алгоритма пуска.
3 Предусмотрены отключение и пуск агрегата по сигналу автоматики. Все управление сигнализацией расположено на передней панели щита управления.
Функция энергопитания – эта функция предусматривает питание электронных плат, устройств, соленоидов кранов, системы зажигания.
С точки зрения повышения надежности постоянное напряжение от сетевых выпрямителей или аккумуляторных батарей инвертируется в переменное с последующим преобразованием, выпрямлением и стабилизацией до значений;
· 28В. для питания плат и реле.
· +12/-12В для питания плат и аналоговых цепей.
· 5.3В для питания цифровых логических цепей.
· 110В постоянного тока для питания соленоидов – от аккумуляторных батарей работающих на постоянном подзаряде или от сетевых выпрямителей.
· 220В переменного тока для катушек зажигания и различных приборов поступает непосредственно от инвертора.
Устойчивая работа системы энергопитания «SpeedTronik» возможна при входном напряжении 95 – 140В постоянного тока.
Функция регулирования и управления.
Контур пуска устанавливает максимальное и минимальное значение VCE, осуществляет связь VCE с цепями АО ГПА. Минимальное значение VCE необходимое для поддержания пламени в КС составляет 3.4В /6.8 ед. VCE/, при этом скорость ТВД не возрастает. Команда зажигания 3.75В /7.5 ед. VCE/. Контуры скорости ТНД и ТВД обеспечивают формирование управляющего напряжения VCE в зависимости от уставок по оборотам, т.е. определяют загрузку ГПА и контролируют ускорение валов ТВД и ТНД. При увеличении ускорения понижается величина VCE
Контуры скорости ТВД и ТНД обеспечивают формирование управляющего напряжения VCE в зависимости от уставок по оборотам, т.е. определяют загрузку агрегата и контролируют ускорение валов ТВД и ТНД. При увеличении ускорения понижается величина VCE.
Контур ограничения ускорения ТВД и ТНД ограничивает рост ускорения ТНД и ТВД – 1% рабочей скорости в секунду, о чем сигнализирует табло «ускорение ТНД и ТВД».
Контур температуры выполняет защитную функцию во время пуска, он обеспечивает возрастание VCE таким образом, чтобы рост температуры на выхлопе проходил постепенно, а не скачком - ограничивает рост температуры на выхлопе до 2.78° в секунду – о работе контура сигнализирует табло «температура – топливо». Во время работы ГПА контур поддерживает максимальный уровень температуры на выхлопе но, не допуская его превышения. Контур температуры единственный контур, который может понизить VCE до 0 В, т.е. прекратить подачу ТГ.
Функция защиты.
Имеются 4 главные защитные цепи для АО ГПА.
1.превышение допустимой скорости валов ТВД и ТНД.
2. превышение допустимой температуры выхлопных газов.
3. превышение допустимого уровня вибрации подшипников турбины.
4. отсутствие пламени в КС.
Наряду с указанными защитами система имеет ряд сигнализаторов дискретного действия / датчики температуры, давления смазки, давления гидравлического масла, Т и ПГ, параметров нагнетателя и вспомогательных устройств и систем ГПА, пажаро - тушения, ВЗК, выхлопной шахты, кранов технологической обвязки и тд.
