330 / ЗаданКурсЖурналПолныйМПУСУ / 3СУгазоперекач

азоперекачивающий агрегат

руемую к конкретному ГПА, с исполь

полнительных механизмов, линий свя

(ГПА) является основным эле

зованием современных технических

зи, собственно аппаратуры САУ ГПА.

ментом магистральных газо

средств.

Для реализации перечисленных тре

проводов. Он состоит из цен

бований базовая САУ ГПА имеет необ

тробежного нагнетателя (ком

Основные характеристики

ходимый набор каналов ввода/вывода

прессора) и двигателя, кото

для сопряжения с различными датчика

Грый приводит его во вращение. В насто

САУ ГПА

ми и исполнительными устройствами.

ящее время используется много типов

ГПА оснащаются автоматикой раз

В базовой САУ ГПА принимаются

ГПА, отличающихся видом двигателя

личной сложности уже не один десяток

● до 80 аналоговых сигналов от различ

(электрический или газотурбинный),

лет, но только в последние годы с появ

ных датчиков (термометры сопро

единичной мощностью (от 4 до 25 МВт),

лением микропроцессорных контрол

тивления, термопары, токовые и по

а также заводом изготовителем (пред

леров стали создаваться системы авто

тенциальные);

приятия СНГ и зарубежные).

матического управления ГПА.

● до 4 частотных сигналов от датчиков

По своему конструктивному исполне

К основным функциям САУ ГПА отно

частоты вращения;

нию ГПА выполняются либо в индиви

сятся

● до 160 дискретных сигналов (типа

дуальном укрытии (модульное исполне

● регулирование оборотов нагнетателя –

«сухой контакт» либо потенциальных

ние), либо в общецеховом укрытии (не

поддержание заданного режима рабо

с напряжением постоянного или пе

сколько ГПА «под одной крышей»).

ты ГПА путем регулирования подачи

ременного тока от 24 до 220 В).

Более сложными, с точки зрения ав

топливного газа в двигатель;

Базовая САУ ГПА выдает

томатизации контроля и управления,

● противопомпажное регулирование

● 4 аналоговых сигнала (или ШИМ сиг

являются ГПА с газотурбинными двига

нагнетателя – поддержание мини

нала) на регуляторы;

телями. Газотурбинный двигатель поз

мально допустимого запаса по помпа

● до 120 дискретных сигналов на ис

воляет регулировать частоту враще

жу нагнетателя, что позволяет полу

полнительные механизмы (напряже

ния, изменяя режим работы ГПА, и зна

чить максимально возможный для за

нием постоянного или переменного

чительно динамичнее и сложнее в уп

данного режима работы кпд ГПА;

тока до 220 В, до 2 А).

равлении, чем синхронный электрод

● аварийная защита ГПА;

САУ ГПА должна обладать высокой на

вигатель. ГПА, в зависимости от типа,

● управление отдельными механизма

дежностью. Так, среднее время наработки

отличаются количеством точек кон

ми ГПА;

на отказ по функции «пропуск аварии»

троля и управления, но их структура и

● регистрация и отображение информа

должно быть не менее 100 тысяч часов.

принципы

построения достаточно

ции, характеризующей состояние ГПА.

Температура окружающей аппаратуру

схожи, что позволяет создать базовую

Кроме этого, САУ ГПА обеспечивает

САУ ГПА среды может изменяться от 0°С

САУ ГПА, относительно легко адапти

контроль исправности датчиков и ис

до 50°С.

66

2/97

Рис. 1. Структурная схема САУ ГПА

Цифрами обозначены:

нами) – серия РЭН 33 Харьковского ре

1 " модули аналогового ввода"вывода фирмы Analog Devises,

лейного завода.

2 " устройства нормализации сигналов датчиков частоты вращения,

8. Клеммные соединители – пружин

3 " модули дискретного ввода"вывода фирмы Grayhill,

ные клеммы фирмы WAGO.

4 " модули аналогового ввода фирмы Grayhill.

9. Промышленная ПЭВМ – AWS 822

фирмы Advantech.

Технические средства

Octagon Systems.

10. Источники бесперебойного пита

и структура САУ ГПА

2. Модули аналогового ввода с гальва

ния (от сети переменного тока 220 В) –

Технико экономические и эксплуата

нической развязкой – серия 7В фирмы

фирмы Exide Electronics.

ционные характеристики САУ ГПА в

Analog Devices и серия 73G фирмы

11. Двухсетевые источники питания

значительной степени определяются

Grayhill.

(от сети постоянного тока 220 В и сети

техническими средствами. В свою оче

3. Модули дискретного ввода/вывода

переменного тока 220 В) – фирмы

редь, технические средства оказывают

серия 70G фирмы Grayhill.

Lambda Electronics.

влияние на структурную схему САУ ГПА.

4. Барьеры искробезопасности – серия

Анализ функций, выполняемых САУ

С учетом опыта предыдущих разрабо

MTL 755 фирмы Measurement Technology.

ГПА, показывает, что такие функции, как

ток, предложений фирм СНГ и дальнего

5. Модуль гальванической развязки

противопомпажное регулирование и

зарубежья для реализации САУ ГПА бы

RS 485 – ADAM 4520 фирмы Advantech.

аварийная противопомпажная защита,

ли выбраны следующие технические

6. Вторичные источники питания –

а также регулирование частоты враще

средства.

серия PM фирмы Lambda.

ния и аварийная защита двигателя по

1. Процессор и платы расширения

7. Реле (для дискретного вывода сиг

частоте вращения требуют высокого

(дискретные и аналоговые входы выхо

налов напряжением 220 В постоянного

быстродействия САУ (такт решения за

ды и др.) – серия MicroPC фирмы

тока и коммутации цепей с пиропатро

дачи – не более 20 мс), остальные же

2/97

67

функции САУ такого быстродействия

фирмы WAGO позволяет за счет исклю

рений датчиков, различные временные

не требуют. Учитывая эти требования, а

чения резьбовых соединений не только

уставки, задавать формы отчетных про

также достаточно большой общий объ

повысить устойчивость к вибрации, ко

токолов и т. п. Доступ к программному

ем обрабатываемой САУ ГПА информа

торая ощутимо присутствует при рабо

обеспечению защищен системой паро

ции, в САУ ГПА «Дельта 1» используют

те ГПА, но и существенно облегчить сам

лей, имеющей 4 уровня. Пароль первого

два контроллера: один – для решения

процесс подключения и монтажа.

уровня (демонстрационный) позволяет

«быстрых» задач, второй – «медленных».

Обе стойки спроектированы с учетом

только наблюдать за ходом процесса, не

Изложенные рассуждения позволяют

одностороннего обслуживания и имеют

выдавая никаких команд. Пароль второ

лучше понять структурную схему САУ

габаритные размеры 600×500×1800 мм,

го уровня (операторский) позволяет

ГПА, приведенную на рис. 1.

что позволяет размещать их в агрегат

выдавать технологические команды,

Конструкция САУ ГПА

ных отсеках любых ГПА.

предусмотренные инструкцией по эк

Программное обеспечение

сплуатации ГПА. Пароль третьего уров

Аппаратура САУ ГПА состоит из трех

ня (технологический) позволяет изме

стоек.

Разработка программного обеспече

нять уставки, а пароль четвертого уров

Стойка управления, в которой уста

ния как контроллеров, так и промыш

ня (программный) – производить кор

новлены промышленная ПЭВМ и пульт

ленной ПЭВМ велась на языке С. При

рекции программного обеспечения.

аварийного управления, располагается

этом использовался задел отработан

Созданная в НПО «Хартрон» (КБ

в диспетчерской.

ных алгоритмов первого поколения

«Хартрон Дельта») на базе MicroPC САУ

По желанию заказчика может исполь

САУ ГПА, построенных на отечествен

ГПА второго поколения «Дельта 1» не

зоваться ПЭВМ в обычном настольном

ной элементной базе с архитектурой

уступает по техническим характеристи

исполнении, что незначительно удеше

DEC и установленных на ряде компрес

кам САУ ГПА передовых западных

вит систему.

сорных станций России и Украины.

фирм, имея существенно более низкую

Непосредственно возле ГПА (а при мо

Для удобства эксплуатации предус

(в 1,5 2 раза) стоимость.

дульном исполнении ГПА – в его агрегат

мотрена возможность коррекции про

Большой вклад в создание САУ ГПА раз

ном отсеке) расположены стойки ЦВК

грамм эксплуатирующим персоналом,

работки «Хартрон» внесли организации

(цифровой вычислительный комплекс)

не имеющим специальной подготовки

Укргазпрома (НИПИАСУТрансгаз) и РАО

и РКН (релейный коммутатор нагрузки).

программиста, в достаточно широких

Газпром (Мострансгаз, Волготрансгаз). ●

В стойке РКН расположены клемм

пределах. Так, с промышленной ПЭВМ

ные колодки для подключения кабелей.

можно изменять аварийные и предуп

Использование пружинных колодок

редительные уставки, диапазоны изме

68

2/97