Аппаратные средства автоматизированной газораспределительной станции

 

                       Технические решения газораспределительной станции:

• станции поставляются в виде полностью укомплектованного оборудования в строгом соответствии с требованиями опросного листа;
• измерение расхода газа в ГРС осуществляется измерительными комплексами по выбору заказчика;
• узел редуцирования давления газа представляет собой две нитки (рабочая и резервная) с двумя последовательно установленными регуляторами, обеспечивая 100% резервирование оборудования по основному выходу газа;
• подогрев газа перед редуцированием осуществляется подогревателем с промежуточным теплоносителем или огневым подогревателем прямого действия;
• система автоматизированного управления (САУ) ГРС обеспечивает контроль рабочих параметров, выдачу аварийных и предупредительных сигналов на пульт диспетчеру и оператору;
• ГРС укомплектованы одоризаторами, обеспечивающими автоматическую одоризацию газа пропорционально его расходу;

 
 
 
 

ОБОРУДОВАНИЕ  СТАНЦИЙ «ГРС ГАЗПРОММАШ»  ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ  ОТ 10000 ДО 50000 НМ³/Ч  СОСТОИТ ИЗ СЛЕДУЮЩИХ  БЛОКОВ:

Блок-бокс редуцирования – состоит из узла редуцирования, представляющего собой  две равноценные, рассчитанные на 100% пропускную способность, редуцирующие нитки (при необходимости предусматривается  дополнительная линия редуцирования  малых расходов); коллектор очистки газа с двумя сетчатыми фильтрами (один из которых резервный), и накопителем с автоматическим сбросом отстоя в дренажную емкость; газорегуляторный пункт ГРПН-300 для газоснабжения отопительного котла в блок боксе КИПиА, дома оператора и обеспечения давления в линии передавливания; узел подготовки импульсного газа; оборудование охранной и пожарной сигнализации. 

Блок-бокс переключений, в котором располагаются: байпасная линия, узел подготовки импульсного  газа, переключающие шаровые краны  с пневмоприводом, узел предохранительных клапанов, оборудование охранной и пожарной сигнализации.

  Блок-бокс  КИПиА включает в себя: топочную  с котлом отопления, обеспечивающим  обогрев блок бокса КИПиА и  блок бокса редуцирования (система  отопления с механическим побуждением); операторную, в которой располагается шкаф управления ШКУ ГРС, выполняющий полный объем информационных, вычислительных, управляющих и диагностических функций в условиях непрерывного режима работы ГРС, а также обеспечивающий связь с системами верхнего уровня по стандартному протоколу MODBUS RTU; помещение для мастерской. Возможен вариант блок-бокса КИПиА без мастерской. 

Одоризатор  газа ОДДК02 нового поколения с дозированной подачей одоранта и автоматической коррекцией степени одорирования по текущему расходу газа с одновременным учетом расхода одоранта. Обслуживание одоризатора газа осуществляется без захода оператора во внутрь блок-бокса. 

В качестве узла предотвращения гидратообразования используются подогреватели газа с  промежуточным ГПМ-ПТПГ, тип и количество которых выбирается конкретно для каждой ГРС в соответствии с разработанным специалистами завода «Газпроммаш» методическим руководствам «Рекомендации по подбору подогревателей газа для использования в составе ГРС». Данное руководство позволяет рассчитать необходимое количество и наиболее приемлемый тип применяемого подогревателя для различных технологических схем ГРС (нагрев всего количества газа, подвергающегося редуцированию, либо использование технологии смешения, когда часть газа нагревается до оптимальной с точки зрения работы подогревателя температуры, после чего смешивается с оставшимся количеством газа). Кроме того, в процессе выбора подогревателей газа проверяются тепловая мощность и скорость движения газа в трубном пучке.

 

 

                                                   ВАРИАНТ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ НА ПЛОЩАДКЕ

 

 
 

                                ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ «ГРС ГАЗПРОММАШ-10»

 

Глава 2. Разработка структурной схемы аппаратных средств газораспределительной станции 

     Схема структурная позволяет определить структуру или основные элементы системы и связь между ними, т.е. провести тщательный анализ по выбору схемы. В данном разделе задача сводится не только к синтезу структурной схемы, но и к выбору эффективного решения соответствующего аппаратного обеспечения поставленной задачи. При выборе той или иной структурной схемы, необходимо учесть все положительные и отрицательные стороны. Система базируется на цифровых системах обработки информации, которая имеет достоинства по сравнению с аналоговыми методами обработки и контроля. Достоинства такого подхода следующие: снижение аппаратных затрат; снижение весогабаритных характеристик; снижение себестоимости готового изделия; уменьшение затрат на производство; повышается среднее время наработки на отказ устройства; увеличение гибкости системы; улучшение технических характеристик.

     Исходя  из вышесказанного, была разработана структурная схема аппаратных средств газораспределительной станции, которая состоит из следующих блоков и функциональных узлов (см. приложения):  

• Блок  аналоговых датчиков (датчики температуры(1),давления (7))
• Блок импульсных датчиков (датчики расхода (3))
• Нормирующее устройство
• Аналоговый коммутатор
• Аналогово-цифровой преобразователь
• Регистр управления
• Жидкокристаллический индикатор (ЖКИ)
• Шинный формирователь (ШФ)
• Устройства формирования управляющий сигналов
• Генератор тактовых импульсов
• Схема сброса
• Часы реального времени с резервным источником питания
• Блок формирования управляющих сигналов
• Буферный регистр данных АЦП
• Блок кнопок
• Схема счетчика
• Контакты ключа
• Базовые элементы (И, ИЛИ)

 
 
 
 
 
 
 
 

       Блок аналоговых датчиков- предназначены для измерения и преобразования некоторой физической величины в электрический сигнал. Основным параметром датчиков является точность измерения, пределы измерения, бит выходного сигнала. Датчики давления и температуры предназначены для преобразования измеряемого параметра в электрические аналоговые сигналы, пропорциональные измеряемому параметру. 

         Блок импульсных датчиков- датчик импульса формирует на своем выходе импульсы пропорциональные измеряемому расхода газа.  

           Нормирующие устройства используются для согласования значений аналоговых сигналов выходов с аналоговых датчиков с входом АК, т.е для нормирования выходных сигналов с датчиков.   

       Аналоговый коммутатор используется для адресной или последовательной коммутации входных аналоговых сигналов. Коммутация входных сигналов производится при поступлении двоичного кода номера коммутируемого канала на адресные входы АК. Код номера канала сохраняется на адресных входах посредством регистра управления до конца преобразования аналогового сигнала в цифровой код и записи этого кода в буферный регистр АЦП.

      

   Аналого-цифровой преобразователь используется для преобразования аналогового сигнала (АС) в цифровой код (ЦК), т.е. для согласования аналоговой части системы управления с цифровой частью системы. Для управляющего запуском АЦП используется один из разрядов регистра управления. После подачи этого управляющего сигнала на АЦП происходит запуск АЦП и через некоторое время на информационных выходах  формируется цифровой код, а на управляющем выходе АЦП формируется сигнал-конец преобразования(КП). Этот сигнал может быть использован для записи данных с цифровых выходов АЦП в буферный регистр данных АЦП. Выбор разрядности АЦП производится в зависимости от требуемой точности преобразований.   

   Буферный регистр АЦП предназначен для временного хранения данных, предназначенных для ввода в процессор. Особенностью данного регистра является то что выходы этого регистра трехстабильные, т.е. имеют третье состояние. Все устройства ввода подключаются к шине данных процессора только через трехстабильные элементы (буферное устройство или шинный формирователь). Считывая содержимое регистра данных АЦП производится по сигналу с выхода устройства формирования управляющих сигналов. Причем этот сигнал формируется устройством обработки данных в зависимости от состояния регистра состояния АЦП.   

   Регистр управления предназначен для хранения кода номера аналогового канала и формирования сигнала “Пуск АЦП”. 

 

   Устройство формирования управляющих сигналов предназначено для формирования управляющих сигналов ввода или вывода данных в зависимости от кода на адресной шине процессора и от управляющего сигнала. На выходах УФУС может быть в каждый момент времени только один активный сигнал, т.е. процессор в каждый момент времени может производить чтение данных с одного устройства или запись данных в одно устройство. 

      Процессор - предназначен для программной реализации следующих основных функций: управления вводам и выводом информации по каналам; сохранением текущего состояния противоугонной системы; управления отображением текущей информации на дисплее противоугонной системы; самотестирования системы и выполнения других вспомогательных и сервисных функций.  

      Жидкокристаллический  индикатор – предназначен для отображения служебной информации, такой как номер автомобиля система свой чужой, осуществляющая проверку подлинности владельца. 

      Шинный  формирователь – используются для повышения нагрузочной  способности шины данных УОД, а так же для организации двунаправленного

      Схема сброса – служит для формирования сигнала сброса системы при подаче питания.

          Генератор предназначен для формирования тактовых импульсов, частота которых зависит от типа устройства обработки данных.

         Блок кнопок предназначен для настройки часов реального времени, а так же просмотра архивных данных.

         Часы реального времени используется для привязки информации к текущему времени и для организации архива. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 3. Разработка функциональной схемы аппаратных средств газораспределительной станции 

     Одним из главных следствий широкого внедрения  МК в разнообразных системах управления, будь то управление сложным технологическим  процессом или всего лишь бытовым  прибором, является резкий рост потребности в дешевых и надежных датчиках. Хотя датчики имеют гораздо более солидную историю, чем вся вычислительная техника, тем не менее, в современных устройствах доминирующую роль играют МК и МП. Отсюда и необходимость разработки датчиков, совместимых с МК конструктивно, по точности, быстродействию, долговечности и другим параметрам. Этим же объясняется и общая тенденция “интеллектуализации” датчиков, т.е. конструктивного объединения их с микропроцессорными устройствами для предварительной обработки информации.