Основными целями создания АСУ ТП являются:

• повышение надежности, экономичности и маневренности работы энергоблока;
• экономия времени и средств на ведение учета работы энергоблока.

Достоинства системы – реализация всего комплекса задач АСУ ТП (общестанционный уровень, электротехнические задачи и технологические защиты); наличие развитого инструментального программного обеспечения. Структура АСУ реализуется по принципу открытых систем, не ограничивающих возможность расширения и модернизации.

Анализ зарубежных АСУ показывает, что разрабатываемая в КТИ ВТ СО РАН система соответствует лучшим мировым образцам, в частности, системам WDF-2 фирмы Westinghouse (США) и Procontrol-P фирмы ABB (Германия).

По проекту выполнены предусмотренные календарным планом работы: разработан рабочий проект информационной АСУ ТП и программное обеспечение;. выполнено производство технического комплекса АСУ ТП и монтаж системы на Сургутской ГРЭС-1.

Проведены испытания системы и ввод ее в пробную эксплуатацию.

Разработка и создание схемы автомобильных дорог Новосибирской области.
Хоздоговор с Территориальным Управлением автодорог по Новосибирской области.

Развитие WWW сервера Территориального управления автомобильных дорог по Новосибирской области.
Хоздоговор с Территориальным Управлением автодорог по Новосибирской области.

Выполнение элементов проекта N 47 "Осуществить развитие национальной системы предупреждения "Цунами" и обеспечить ее устойчивое функционирование", являющегося составной частью системы программных мероприятий подпрограммы федеральной целевой программы "Мировой океан" "Создание единой системы информации об обстановке в мировом океане. Разработка разделов эскизного проекта по оснащению системы предупреждения о цунами России современными технологиями, средствами и методами".
Хоздоговор с Центральным конструкторским бюро гидрометеорологического приборостроения Роскомгидромета

Применяемые в этих разработках современные информационные технологии могут быть использованы и в других подобных разработках.

В настоящее время расчет между производителями природного газа (транспортными организациями) и его потребителями (ТЭС, ГРЭС) осуществляется не только за количество газа, но и за его реальную теплотворную способность, которая определяется расчетным путем по полному компонентному составу природного газа согласно ГОСТ 22667-82. Для вычисления расхода и количества природного газа в КТИ ВТ был разработан вычислитель расчета и энергии природного газа ВРЭПГ с коррекцией расчета расхода по реальным физическим свойствам газа, вычисляемым, в соответствии с введенными в 1997 году ГОСТ 30319.0-96 ÷ ГОСТ 30319.3-96, опять же по его полному компонентному составу. Это стало возможным благодаря использованию в ВРЭПГ достаточно мощного микропроцессора, позволяющего в реальном времени производить сложные и громоздкие расчеты физических свойств газа (плотность, динамическая вязкость, коэффициент сжимаемости) и его теплотворной способности. Описание этого прибора было приведено в годовом отчете за 1998 год. Таким образом, и для вычисления теплотворной способности, и для вычисления реальных физических свойств природного газа необходим его компонентный состав, т.е. количественный и качественный учет газа реализуется системой: ВРЭПГ + анализатор (газовый хроматограф). К сожалению, в настоящее время отечественных проточных (работающих в автоматизированном режиме на газопроводе) газовых хроматографов не производится, поэтому была предпринята попытка выбрать анализатор зарубежного производства, который бы удовлетворял нескольким критериям: невысокая стоимость, высокие точностные характеристики, малые габариты и вес, низкое энергопотребление (для работы без специального охлаждения), наличие сертификата Госстандарта РФ. Из представленных на российском рынке газовых хроматографов: ГХ фирмы Хьюстон-Атлас модели 6806-EP1-EN1, ГХ фирмы EG&G CHANDLER модели 2920, анализатор TOTALFLOW модели Btu8100, представленной фирмой АВВ Автоматизация, датчик GCX^TM фирмы FISCER-ROSEMOUNT интерес представляют два последних по критериям, указанным выше.

Анализатор Btu8100 был разработан на основе серийно выпускаемого Btu8000, который широко используется во всем мире. Недостатком Btu8000 для российских природных газов была его малая чувствительность для высших компонент, процентное содержание которых в большинстве переработанных газов незначительно. По техническим требованиям специалистов Мострансгаза и метрологов Госстандарта РФ и был разработан в США анализатор Btu8100, который в настоящее время проходит испытания в России с целью утверждения типа средства измерения. По своему конструктивному исполнению этот анализатор достаточно прост и не требует специального его размещения и особых условий эксплуатации. Выполнен во взрывозащищенном исполнении, имеет три канала для анализируемых газов и два канала для газа носителя и калибровочного газа.

Таким образом, данный анализатор наиболее применим для построения систем коммерческого количественного и качественного учета природного газа на большинстве предприятий РАО ЕС России, Газпрома и Трансгаза, где может использоваться в работе до трех разных газов по своему компонентному составу.

В 1999 году в КТИ ВТ разработан вариант построения системы коммерческого учета природного газа с использованием одного трехканального газового хроматографа Btu8100 и трех вычислителей ВРЭПГ, производящих расчет расхода, количества и теплотворной способности трех различных однофазных природных газов в шести газопроводах. В качестве входной информации в вычислителях используются выходные сигналы первичных датчиков давления, перепада давления и температуры, установленных на расходомерных узлах. Btu8100 осуществляет поочередно анализ каждого из трех газов, вводимых в анализатор через пробоотборные системы, за время менее 10 мин, затем через ретранслятор компонентные составы передаются в соответствующие вычислители, в которых эта информация используется для расчетов.

В энергонезависимой памяти ВРЭПГ ведутся архивы почасовых значений всех измеряемых и вычисляемых величин: давления, перепада давления, температуры газа, плотности, теплотворной способности газа, его компонентного состава в количестве семи компонент: N₂, CO₂, метан, этан, пропан, бутан, пентан с высшими компонентами. При необходимости суточные ведомости могут быть выведены на принтер с любого ВРЭПГ через ретранслятор, либо через ПЭВМ. Краткая аннотация системы и ее структурная схема (рис.21) приведены ниже.

Рис.21.

НАЗНАЧЕНИЕ. Система предназначена для автоматизированного измерения расхода и количества природного газа в одном – шести газопроводах и расчета его теплотворной способности по полному компонентному составу.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ. Система состоит из трех вычислителей расхода и энергии природного газа ВРЭПГ, трехканального проточного анализатора газа – хроматографа типа Btu 8100, ретранслятора и ПЭВМ со специализированным прикладным ПО.

Система применяется для коммерческих расчетов за природный газ между его поставщиками и потребителями (ТРАНСГАЗ, ГРЭС, ТЭЦ и т.д.) и может использоваться в качестве одной из подсистем АСУ ТП предприятий.

НОВИЗНА СИСТЕМЫ заключается в полной автоматизации всех расчетов с представлением информации в виде таблиц, согласованных отчетных форм часовых и суточных значений расхода и параметров газа.

Используемые в системе вычислители ВРЭПГ (разработка КТИ ВТ СО РАН) разработаны с учетом требований ГОСТ 8.563.1-97, 8.563.2-97 с коррекцией расчета расхода по реальным физическим свойствам газа, вычисляемым согласно ГОСТ 30319.0-96 ÷ 30319.3-96. Теплотворная способность газа определяется в ВРЭПГ расчетным путем по ГОСТ 22667-82.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ:

• Автоматический почасовой сбор информации по измеряемым и вычисляемым параметрам газа, его расходу; ведение базы данных.
• Вывод на ЭВМ оперативной текущей информации по запросу оператора.
• Формирование суточных отчетных форм, вывод их на принтер по запросу.
• Сигнализация нештатных ситуаций в системе.

СКУТЭ предназначена для контроля выдачи и потребления теплоэнергоносителей в открытых и замкнутых системах водяного и парового теплоснабжения. Система обеспечивает достоверной информацией многотарифные коммерческие расчеты между производителями и получателями тепловой энергии, контроль за соблюдением лимитов и графиков отпуска и потребления, определение и планирование потерь, диагностику систем теплоснабжения, индивидуальный и групповой мониторинг расходов и т.д.

Рис. 22. Структурная схема СКУТЭ

СКУТЭ построена в виде трехуровневой иерархической системы (рис. 22) с соблюдением современных требований по обеспечению открытости систем, что позволяет как разработчикам, так и пользователям вносить изменения как в состав системы, так и в алгоритмы учета теплоэнергоносителей.

Верхний уровень СКУТЭ представляет собой автоматизированное рабочее место оператора (энергодиспетчера), включенное при необходимости в вычислительную сеть энергопредприятия. В состав автоматизированного рабочего места входят:

• персональная ЭВМ, собирающая и обрабатывающая информацию с пунктов учета, ведущая базу данных по пунктам учета, архивы аварийной и ретроспективной информации по потребителям, формирование и генерацию ведомостей и отчетов, а также поддерживающая доступ к базе данных по сети и взаимодействие с другими ЭВМ сети предприятия;
• принтер для печати сводок, отчетов, ведомостей и т.п.;
• коммутатор последовательных каналов, обеспечивающий доступ к пунктам учета.

Средний уровень СКУТЭ состоит из оборудования пунктов учета, включающего в себя устройства сбора, накопления и передачи данных. Эти устройства конструктивно выполнены в виде двух приборов и установлены непосредственно вблизи от объектов контроля. Устройство сбора и обработки информации от датчиков, вычисления физических величин, расходов и объемов энергоносителей – МТВ-2. Архиватор, усредняющий и накапливающий информацию в течение месяца.

В автономном режиме архиватор без участия верхнего уровня может выполнять следующие работы:

• тестирование архиватора;
• установление текущего времени;
• получение данных от МТВ-2, их обработка и накопление;
• расчет потребления с учетом летнего и зимнего времени;
• выдача отчетов на подключаемый принтер.

Управление автономной работой архиватора осуществляется с пломбируемого пульта. При пропадании электропитания архиватор обеспечивает сохранение информации в течение не менее 1 часа. Серийно выпускаемое, прошедшее государственную сертификацию устройство МТВ-2 обслуживает работу различного сорта датчиков и выдает данные в архиватор.

В составе комплекса архиватор по специальному, помехозащищенному прикладному протоколу взаимодействует с верхним уровнем СКУТЭ. В протоколе предусмотрены следующие группы команд:

• управления архиватором (рестарт, установка/опрос имени архиватора, установка/опрос текущего астрономического времени, опрос астрономического времени включения/выключения архиватора, опрос суммарного отработанного времени, запрос информации о состоянии оборудования пункта учета);
• запроса текущих данных, полученных от датчиков (не реже 1 раза в 10 с);
• запроса накопленных данных за текущий час;
• запроса накопленных усредненных данных за требуемый период времени.

Описанные выше приборы среднего уровня приведены здесь в качестве конкретного примера реализации СКУТЭ на СГРЭС-1. Предусмотрено использование на среднем уровне и иных приборов, например, серийно выпускаемых теплосчетчиков СПТ-920, СПТ-960, ТЭКОН-10.

Нижний уровень СКУТЭ состоит из датчиков расхода, давления, перепада давления, и температуры, установленных на объекте.

Основными функциями СКУТЭ являются:

• разграничение прав доступа различных категорий пользователей СКУТЭ к информации, накапливаемой и обрабатываемой в системе;
• сбор, обработка и архивирование информации по источникам и потребителям теплоэнергоносителей с учетом расхода теплоносителя в прямых, обратных и подпиточных трубопроводах;
• оперативный контроль функционирования системы с выдачей обобщенной информации по пунктам учета на общую мнемосхему (состояние и работоспособность пунктов учета, расходы по узлам, состояние теплотрасс, состояние арматуры и т.д.);
• обнаружение и регистрация в архиве аварийных ситуаций (отключение электропитания пункта учета, отказы линий связи и оборудования, аварийно низкое, аварийно высокое потребление теплоносителя и т.д.);
• контроль за энергопотреблением по выделенной группе пунктов учета;
• визуальное представление информации по энергопотреблению в выбранных пунктах учета оператору в виде графиков и таблиц;
• прогнозирование расходов по потребителям на основании архивных данных и текущих параметров энергопотребления;
• выполнение расчетов по алгоритмам заказчика.

НАЗНАЧЕНИЕ.

• измерение давления воздуха до 0,6 МПа,
• поверка манометрических приборов (манометров, тензопреобразователей давления, реле-давлений) класса точности 0,5 и грубее,
• измерение аналоговых электрических сигналов от 0 до 20 мА непосредственно на месте установки проверяемых приборов,
• настройка параметров систем автоматики технологических линий.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ.

Калибратор датчиков давления применяется в качестве средства контроля, измерения и настройки манометрических приборов, устанавливаемых в воздушных магистралях технологических линий, и может быть использован в различных отраслях промышленности.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

• Погрешность измерения давления и электрических сигналов ±0,3%;
• Диапазон измеряемых давлений: шкала " МПа " от 0 до 0,588 МПа; шкала " кПа " от 0 до 588 кПа; шкала " бар " от 0 до 5,88 бар; шкала " кгс/см 2 " от 0 до 6,0 кгс/см2; шкала " ат " от 0 до 6,0 ат.
• Напряжение питания прибора 2x6PLF22 9В постоянного тока;
• Диапазон измеряемых аналоговых токовых сигналов от 0 до 20 mА;
• Минимально допустимое напряжение питания прибора 2 x 7В;
• Температура калибрования 23° C ± 2° С;
• Диапазон регулирования давления от – 1,5% до + 1,5% максимального рабочего
  давления;
• Снижение установленного давления на максимальном его значении в течение 5 минут не более 2 %;
• Давление срабатывания предохранительного клапана 0,647 МПа;
• Габаритные размеры 315 x 123 x 72 мм;
• Масса 1,3 кг;
• Масса в упаковке 4,5 кг.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Калибратор датчиков давления состоит из Измерителя давления и электрических сигналов и ручного воздушного Насоса с возможностью плавной регулировки избыточного давления.

• отображает величину давления и электрических сигналов на жидкокристаллическом индикаторе;
• имеет переключатель режимов измерения "давление/мА";
• имеет переключатель шкал ( МПа, кПа, кгс/см2, бар, ат );
• имеет переключатель диапазонов давления;
• имеет регулятор установки нуля;
• имеет гнездо подключения "мА" для измерения электрических сигналов 0...20 мА и гнездо подключения "реле" для проверки реле-давлений;
• сигнализирует о низком питании, высвечивая символ + на жидкокристаллическом индикаторе;
• сигнализирует о замыкании контактов реле-давления включением светодиода.

• имеет регулятор давления с встроенной кнопкой сброса давления;
• имеет гнездо для подключения эталонного датчика давления и гнездо для подключения проверяемого манометрического прибора;
• оснащен предохранительным клапаном.

Калибратор датчиков давления поставляется в кейсе в виде системы, состоящей из:

• высокоточного измерителя с встроенным в него воздушным портативным насосом;
• гибкого трубопровода длиной 1м для подачи избыточного воздушного давления к проверяемому манометрическому прибору;
• кабеля подключения для измерения электрических сигналов;
• кабеля подключения к реле-давления;
• 11 переходников для подключения различных типов манометрических приборов;
• 2 батарей 6PLF22 ( типа "Крона " );
• комплекта запасных частей и принадлежностей.

В оглавление

Webmaster Обратная связь

© 1999 Institute of Computational Technologies SB RAS, Novosibirsk
    Last update: Thursday, 11-May-2000 15:40:54 NOVST