Главная Статьи Современная телеметрия и учет газа на ГРП
Подписаться: Подписаться на рассылку по e-mail FACEBOOK

Современная телеметрия и учет газа на ГРП

Мир Автоматизации №1 март 2012

В.В.Кальянов, В.В.Дыхнилкин

Рано или поздно на любом производстве поднимается вопрос о необходимости его модернизации. Однако модернизация самой технологии требуется далеко не всегда. Порой достаточно обеспечить безотказность и безаварийность функционирования уже используемого оборудования, чтоб коренным образом поднять саму технологию на более высокий уровень качества и обеспечить необходимый экономический эффект

Скачать в формате pdf>>




Любая отрасль экономики, любое производство, требуют постоянных усилий по их модернизации и повышении эффективности. О модернизации самой технологии производства (переход на чтото более современное, менее затратное и т. д. и т. п.) речь, конечно, идет не часто. Однако способов повысить эффективность работы существующего оборудования есть немало.

Объект модернизации

Как пример, надежное и устойчивое функционирование системы газоснабжения населенного пункта и подключенных к ней потребителей напрямую зависит от надежности функционирования всех звеньев системы снабжения и, в частности, от безотказной и безаварийной работы газораспределительных (газорегуляторных) пунктов (ГРП), установок (ГРУ) и самих газопроводов. Назначением таких газораспределительных пунктов является:

  • снижение входного давления газа до заданного выходного и поддержания выходного давления газа в заданных пределах вне зависи мости от изменения расхода газа потребителями и изменения давления на входе;
  • контроль значений входного и выходного давления газа;
  • контроль текущей температуры газа;
  • механическая очистка газа;
  • учет расхода газа (если на ГРП воз ложены функции и дросселирования, и учета);
  • защита от возможного повышения или понижения давления газа с выходом за регламентные границы.

Газорегуляторные пункты и газорегуляторные установки — одни из наиболее ответственных элементов системы газоснабжения, от них напрямую зависит безопасность и экономичность сжигания газового топлива.

Последнее, кстати, с учетом нынешней ситуации с газом в Украине (а, если точное, — с учетом его цен для промышленных предприятий и населения), определяет необходимость использования современных средств автоматизированного контроля и учета, функционирование которых может обеспечить необходимый максимум экономии с повышением уровня надежности и безопасности эксплуатации системы газоснабжения.

Все (за редким исключением) пункты ГРП и установки ГРУ построены по типовых проектах. Поэтому и переход на новую систему автоматики должен быть с одной стороны комплексным, а с другой – типовым, чтоб обеспечить возможность использования одинакового оборудования с минимумом корректив под особенности конкретного объекта.

Модернизация на практике

Исходя именно из таких соображений, руководство ПАО «Мариупольгаз» в 2011 году приступило к реализации проекта плановой модернизации систем телеметрии и учета газа всех ГРП города Мариуполь.

Следует отметить, что обслуживаемая ПАО «Мариупольгаз» система газоснабжения состоит из почти 2000 км распределительных газопроводов и 2000 км газопроводоввводов, 143 пунктов ГРП и 160 ШРП (шкафных регуляторных пунктов).

Учитывая столь внушительное количество объектов, было принято решение об использовании по возможности в системе телеметрии и автоматизированного учета оборудования отечественного производства, как ввиду его доступности, так и исходя из успешного опыта его применения на различных объектах по всей территории Украины. Кроме того, такой подход полностью соответствует практическому выполнению концепции программы, принятой правительством, об импортозамещении.

Основной задачей ставилось реализовать надежную систему контроля значений давления газа, сигнализации и передачи данных на центральный диспетчерский пункт посредством беспроводной связи. Последнее условие было обязательным, так как сами пункты ГРП территориально рассредоточены в пределах города, и использование проводных средств связи является затруднительным. Для решения задач учета предполагалось использовать современные вычислители объема газа.

На данный момент (февраль 2012 года) в режиме пробной эксплуатации ПАО «Мариупольгаз» находятся 2 пункта ГРП с установленной системой контроля, учета и дистанционной беспроводной передачи данных. Структурная схема системы представлена на рис. 1.



Рис. 1. Структурная схема системы телеметрии и учета газа на ГРП.

В системе применяется новая разработка предприятия «МИКРОЛ» (г. ИваноФранковск) – GSMмаршрутизатор «Squid», что представляет собой устройство реализации различных систем беспроводного сбора данных и/или управления по прото колу ModBus RTU с использованием технологии пакетной передачи данных GPRS в сотовых сетях стандарта GSM.

Основные функциональные возможности системы «Squid»:

  • различные режимы установки GPRS соединения: постоянно, по звонку, по наличию данных; благодаря такому подходу данные не теряются и не дублируются в случае разрыва и последующего восстановления GPRS соединения;
  • возможность задавать строки данных для опроса подключенных к модемам устройств через заданные интервалы времени, минуя GPRS канал связи, что позволяет экономить входящий трафик и уменьшить время опроса устройства;
  • маршрутизация пакетов данных протокола ModBus при соответствующей настройке позволяет исключить широковещательную передачу пакетов протокола всем модемам сразу– информация передается только тому модему, к которому подключено устройство с соответствующим адресом. Это свойство особенно актуально при работе по GPRS сетям, так как позволяет экономить как трафик, так и время на цикл опроса всей системы;
  • встроенная система самодиагностики и ведения статистики работы модема, что позволяет применять его в системах, критичных к надежности связи;
  • обмен данными с источником/получателем информации осуществляется по последовательным портам RS-232 или RS-485 (скорости от 1 200 до 115 200 бит/с);
  • удаленное конфигурирование и смена ПО маршрутизатора;
  • дальность связи определяется зоной покрытия сети GSM с услугой GPRS.

По интерфейсу RS-485 маршрутизатор «общается» с универсальным микропроцессорным контроллером МИК-51Н настенного монтажа, который отвечает за контроль давления на входе и на выходе ГРП, контроль положения ПЗК (предохранительного запорного клапана) и отработки сигнала, который поступает от сигнализатора загазованности (СОС1 или ЩИТ производства предприятия «РОСС», либо ДОЗОРС (НПП «Орион»)). Предусмотрена также отработка сигнала наличия несанкционированного доступа на ГРП (на входных дверях ГРП установлен геркон). Все сигналы от датчиков (каканалоговые, так и дискретные) поступают на контроллер МИК-51Н через барьеры искрозащиты.

Следует отметить, что применение в данной системе телеметрии универсального контроллера МИК-51Н было вызвано также необходимостью предусмотреть основу для последующей модернизации, где контроллер будет задействован еще и в автоматическом и/или ручном (дистанционном и по месту) управлении узлами ГРП.

Для решения задач учета газа был использован микропроцессорный вычислитель объема газа «Универсал» производства НПП «ГРЭМПИС» (г. Винница). Данное устройство, так же, как и МИК-51Н, штатно оснащено интерфейсом RS-485, что позволило включить его в общую сеть передачи данных и подключить к маршрутизатору. Всясистема собрана в небольшом шкафе настенного монтажа и установлена в помещении КИП пунктов ГРП.

На стороне диспетчерского пункта для реализации задач сбора и обработки информации с пунктов ГРП установлено необходимое программное обеспечение. Это – среда настройки маршрутизаторов «SquidConfigurator» и SCADAсистема Visual Intellect (рис. 2) – программный продукт, представляющий собой современную, многофункциональную, высокоэффективную SCADAсистему сбора, анализа, обработки, передачи и управления в современных системах АСУТП. В данном случае, на базе использованного программноаппаратного комплекса, реализовано:

  • сбор и обработка информации от технологических датчиков;
  • звуковая и световая сигнализация выхода за регламентированные границы значений измеряемых или вычисляемых параметров;
  • ведение истории процесса;
  • сигнализация о наличии несанкционированного доступа на ГРП;
  • возможность передачи данных на уровень управления предприятием.


Рис. 2. Среда исполнения SCADA системы Visual Intellect.

Конечный результат

За полгода пробной эксплуатации данная система телеметрии и учета газа зарекомендовала себя как достаточно простой и надежный инструмент.

В целом, тенденция постепенной модернизации промышленных объектов и узлов в Украине в последнее время просматривается все более отчетливо. Внедрение системы телеметрии, описанное в данной статье, ставило за цель, прежде всего, повысить надежность функционирования объекта, дать возможность обслуживающему персоналу увидеть заранее «уход» параметров за границы штатного режима (то есть, в режиме «online»).

Стоимость такой системы ничтожна по сравнению с затратами, вызванными возможным аварийным отключением целых районов города при неконтролированной «просадке» давления.

В конечном итоге, обслуживающему персоналу был предоставлен современный инструмент «ведения» технологического процесса; инструмент, простой в эксплуатации (с одной стороны) и функциональный – с другой.

Кроме того, здесь заложено все необходимое для последующего расширения его функционала. Именно такие инструменты и нужны на практике, именно за ними – будущее.

 

Скачать Каталог

Каталог 2017

Скачать Презентацию

Презентация

Обсудить на форуме

Микропроцессорные регуляторы > МТР-8 підключення датчику тиску
victor@mversion.mk.ua 18-09-17 11:58
Блоки управления, блоки ручных задатчиков > БРЗ 7i
Serg747 13-09-17 09:07
Микропроцессорные технологические индикаторы > итм-10 параметрі для печи азотации.
vp 08-09-17 15:59
Микропроцессорные регуляторы > МТР-8 и таймер
victor@mversion.mk.ua 08-09-17 11:09
Микропроцессорные регуляторы > МИК-122 и БРУ-10
Andriy Gobela 02-08-17 15:15