Техническое проектирование
Система автоматизированного коммерческого учета топлива на АЗС включает две сопряжённые системы, одна из них передает данные об уровне жидкости в резервуарах на ПК оператора, другая контролирует отпуск топлива в топливораздаточных колонках.
Связь резервуаров, аппаратуры и зданий азс
В начале проектирования автоматизированной системы учета необходимо знать местоположение резервуаров, топливозаправочных колонок и других зданий и сооружений для соединения их по линиям связи и посредством трубопровода, план АЗС находиться в приложении В.
Поэтому сначала составляется план всей АЗС с указанием расположения резервуаров, зданий, площадки и очистных сооружений.
Главное предназначение автозаправочной станции - продажа ГСМ, и для этого требуется специальное оснащение: здесь должны быть резервуары для топлива, соединенные трубопроводами с топливораздаточными колонками, это основное оборудование снабжается соответствующими контрольно-измерительными приборами (системы измерения параметров нефтепродуктов), для передачи параметров измерения оператору используются каналы связи с объектом управления.
АСУ ТП является полномасштабной системой управления и включает в себя такие подсистемы, как информационная подсистема, подсистема противоаварийных защит и блокировок (ПАЗ), подсистема автоматического регулирования, подсистема дистанционного управления, подсистема сбора, визуализации и архивирования данных.
Информационные функции: контроль и измерение технологических параметров, сигнализация отклонений параметров от установленных границ, ручной ввод данных, формирование и выдача данных оперативному персоналу в форматах протокола сообщений, режимных листов и протоколов аварийных ситуаций, ведение архивов.
Управляющие функции: дистанционное управление технологическим оборудованием, дистанционное управление исполнительными механизмами в режиме ручного управления, выполнение алгоритмов защит и блокировок
Контроль: уровня нефтепродукта в резервуарах; температуры нефтепродукта в резервуарах.
Сигнализации: предельных уровней, пожарной сигнализации, предельной температуры нефтепродукта.
Автоматизированная система управления технологическим процессом представляет собой трёхуровневую распределенную систему управления с использованием клиент - серверной архитектуры.
В 1-й (нижний) уровень системы входят:
промышленные контроллеры. Контроллеры включают в себя процессорные блоки, и модули ввода – вывода;
процессорные блоки служат для обработки измеряемых параметров по заданным технологическим алгоритмам и формирования управляющих воздействий в виде цифровых кодов. УСО выполняют функции автоматического сбора и «оцифровки» измеряемых параметров, приема управляющих воздействий от процессорных блоков и выдачу управляющих воздействий на исполнительные механизмы (ИМ). Процессорные модули и модули УСО контроллеров размещены в шкафах. Шкафы управления (ШУ) установлены в помещении операторной;
данные с уровнемеров принимаются по интерфейсу RS-232;
данные с температурных датчиков, датчиков давления принимаются аналоговыми модулями ввода-вывода по искробезопасным линиям связи (5-30 в.);
управление насосами, электрическими задвижками, клапанами осуществляется модулями дискретного ввода-вывода по искробезопасным линиям связи (5 – 30 в.).
С
оединение
цепей исполнительных механизмов
преобразователя уровня к контактам
реле блоков БК, БПК, проходит по схеме:
Рисунок 2.1 – Схема соединений позволяющая
сигнализировать оператору о достижении
критических значений уровня топлива
Более подробная схема соединений по линиям связи между объектами автозаправочной станции, изображена на рисунке 2.2:
Рисунок 2.2 - Общая структурная схема работы АЗС
Во 2-й (средний) уровень системы входят:
серверы БД предназначены для сбора, обработки оперативных данных от контроллеров, и предоставления абонентам верхнего уровня (станциям оператора) в режиме клиент-сервер. Серверы БД являются резервируемыми (100%-ое «горячее» резервирование) и выполняют зеркализацию данных для безударного перехода из режима «Резервный» в режим «Основной»;
архивированию подлежат тренды, печатные документы (сменные и суточные ведомости, протоколы аварийных ситуаций и т.д.) и протокол сообщений;
архивирование осуществляется на жесткий диск компьютера;
связь с контроллерами нижнего уровня осуществляется посредством локальной вычислительной сети Ethernet 10/100 Мб/с (100 %-ое «горячее» резервирование);
кроме контроллеров абонентом сети нижнего уровня является ПК системы вибромониторинга насосного и электрооборудования.
В 3-й (верхний) уровень системы входят:
средства отображения и диалога оператора с системой, реализуемые с помощью Монитора реального времени (МРВ) оператора.
Сервер:
средства печати (Сервер документооборота);
связь верхнего и среднего уровня АСУ ТП обеспечивается посредством локальной вычислительной основе технологий Gigabit Ethernet по схеме 100%-го «горячего» резервирования;
станции оператора являются двухмониторными, первый МРВ предназначены для отображения данных от контроллеров системы и работают в режиме клиент-сервер с серверами БД.
Рабочая станция оператора реализует следующие функции:
индикация параметров ТП, отображающих состояние определенных зон технологического объекта;
индикация на экране и звуковая сигнализация выхода параметров за технологические и аварийные пределы, сигнализация аварийных ситуаций;
резервирование и диагностика локальных вычислительных сетей связи с серверами САБД;
просмотр в журналах системы следующей информации:
- сообщений о нарушениях и других событиях на объекте и в системе управления;
- сообщений о работе комплекса технических средств контроля и управления, а так же о действиях операторов-технологов;
- просмотр истории параметров процесса на экране дисплея в виде графиков и таблиц и распечатки на принтере;
- просмотр архивов печатных документов на экране дисплея и распечатки на принтере.
На АЗС находиться четыре резервуара с различным топливом, объемом по 25 кубометров. Вариант с отдельными резервуарами для каждого вида топлива является более надежным, транспортировка и установка таких резервуаров проще, чем резервуары большей емкостью, но разделенные перегородкой и используемые для нескольких видов топлива.
Так как резервуары по техническому заданию должны, находится под землей, то высоту горловины необходимо сделать 1,2 метра и общий чертеж резервуара вместе с горловиной и основными размерами для расчета будет выглядеть так, как на рисунке 2.3.
Технологическая система соединений трубопроводов от резервуаров с топливом к топливораздаточным колонкам происходит по схеме, представленной на рисунке 2.4.
Схема предусматривает выполнение следующих операций:
наполнение резервуаров топливом;
слив топлива из автоцистерны при помощи насосов;
хранение топлива в резервуарах;
заправку автотранспорта при помощи топливораздаточных колонок.
В схеме предусмотрено применение насосов для откачки подтоварной воды из резервуаров с топливом, и исключена возможность аварийного пролива топлива. Каждая колонка может отпускать три вида топлива.
Условные обозначения, использованные на технологической схеме трубопроводов (Рисунок 2.4), находиться в приложении В.
Все электроснабжение ведется с ГРЩ, органы управления всеми устройствами АЗС и освещением помещением выведены на переднюю панель щита управления, который находиться в операторской и можно с него управлять освещением АЗС, управление насосами на слив и прием ЖМТ, а так установлены сигнализаторы о нарушении герметичности резервуаров, внешний вид щита управления представлен на рисунок 2.5.
Рисунок 2.3 - Чертеж резервуара с основными размерами
Рисунок 2.4 - Технологическая схема трубопроводов
Внутри щита управления происходит перераспределение электроэнергии и осуществляется управление первичными преобразователями и вторичными устройствами (Приложение В).
Устройство заземления автоцистерн ВУУК УЗА-220В-Р, состоящее из блока питания и индикатора на схеме обозначаются:
(А15) – блок питания из комплекта ВУУК УЗА-220В-Р;
(А15.1) – индикатор из комплекта;
Пульт управления клапанами МС -63 в комплекте. Обозначаются на схеме:
(А20) – коммутационная коробка из комплекта МС -63;
(А20.1) – прибор индикации из комплекта.
Так же осуществляется питание уровнемера ПМП-201 и системы МС-И-16,БК-4НВИ.
Схема соединения устройств находящихся внутри щита управления в общем виде представлена в приложении В.
Рисунок 2.5 - Дверь распределительного щита управления
Общая схема внешних соединений на которой обозначено соединение уровнемеров, пульта оператора, заземления резервуаров, датчика освещенности, блока пожарной сигнализации, представлена на рисунке 2.6:
Рисунок 2.6 - Схема электрическая внешних соединений уровнемера и вспомогательного оборудования в ГРЩ
На схеме представлена электрическая схема по подводу электроснабжения - преобразователей уровня в четырех резервуарах, пульт оператора, системы контроля герметичности резервуаров с топливом, блок пожарной сигнализации, датчик освещенности, аварийное освещение и обеспечение питанием операторской.
Схему электрического подключения преобразователей уровня к пульту управления в операторской, через преобразователь интерфейсов, вынесем на отдельную схему, показанную на рисунке 2.7:
Рисунок 2.7 - Схема соединений уровнемера с пультом оператора
Связь топливораздаточных колонок с насосами подачи топлива от резервуаров и пультом оператора, осуществляется посредством схемы электрических соединений на щите управления, показанной на рисунке 2.8, на этом же рисунке изображена схема электрических соединений сигнализации от преобразователя уровня на пульт оператора о переливе топлива в резервуарах, осуществляемая через блок коммутации, являющемуся так же устройством управления и регулирования отключением насосов при достижении топлива в резервуаре критического значения и вывода графической и звуковой информации на пульт оператора:
Рисунок 2.8- Схема соединений топливораздаточных колонок и насосов ЖМТ чрез ГРЩ