Система управления сепаратором на промысловой компрессорной станции

     В С-1 осуществляется дистанционный контроль:

• давления с помощью датчика давления;
• температуры с помощью датчика температуры;
• уровня с помощью датчика уровня;
• предусмотрена сигнализация максимального и минимального давления;
• предусмотрена сигнализация максимального и минимального уровня.

     Регулирование и автоматическое поддержание уровня осуществляется при помощи дискового  регулирующего затвора с электроприводом, установленного на линии выхода нефти  из сепаратора. Выходной сигнал с датчика (4-20мА) поступает на контроллер.

     Схема автоматизации системы управления ГС-1 приведена в приложении А.

     Для автоматизации работы сепаратора выбирается оборудование удовлетворяющее следующим  требованиям:

     - способность работать в неблагоприятных  условиях;

     - надежность;

     - диапазон измерения;

     - погрешность измерения;

     - наличие определенных видов защиты;

     - несложный монтаж;

     - наличие унифицированного выходного сигнала.

     При выборе датчиков, для измерения избыточного давления, уровня и температуры в сепараторе, учитываются диапазон измерений, основная приведенная погрешность, работа во взрывоопасной среде, удобство монтажа и обслуживания, цены. Сравнительные характеристики датчиков приведены в таблице 2.1, 2.2, 2.3.

Таблица 2.1 – Технические характеристики датчиков для измерения давления

     По  характеристикам датчики давления серии Метран-100 предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование в унифицированный токовый и/или цифровой на базе HART-протокола выходной сигнал дистанционной передачи следующих измеряемых величин. Датчик Метран-100 является относительно недорогим [4].

Таблица 2.2 – Технические характеристики датчиков для измерения уровня

 
 

     Продолжение таблицы 2.2

     Для измерения уровня в сепарационной установке, использован уровнемер поплавковый ДУУ4М, удовлетворяющий в основном всем требования. Уровнемер состоит из датчика ДУУ2М, обеспечивающего измерение текущих значений контролируемых параметров и блока БТВИ3, обеспечивающего питание подключенного к нему датчика и формирование выходных информационных сигналов. Датчик уровня поплавковый ДУУ4М является относительно не дорогим [2].

Таблица 2.3 – Технические характеристики БТВИ3

     Манометры, показывающие сигнализирующие ДМ-2005 предназначены для измерения избыточного и вакуумметрического давления различных сред и управлений внешними электрическими цепями от сигнализирующего устройства прямого действия. 

Таблица 2.4 – Технические характеристики манометра ДМ 2005

     Чувствительный  элемент первичного преобразователя  и встроенный в головку датчика  микропроцессорный преобразователь  преобразуют измеряемую температуру  в унифицированный выходной сигнал постоянного тока.

     Термометры  показывающие предназначены для измерения температуры жидких и газообразных сред

Таблица 2.5 – Технические характеристики датчиков для измерения температуры

     Для измерения температуры в сепараторе использован датчик Метран-276, удовлетворяющий всем требованиям, а также является относительно не дорогим.

     Для переключения цепей управления исполнительными устройствами в АСУ ТП применен блок ручного управления БРУ-33, который имеет:

• входов: 1;
• выходов: аналоговых – 1, дискретных – 6.

     Выполняемые функции:

• ручное переключение режимов управления исполнительным устройством с автоматического на ручной и обратно;
• индикация положения регулирующего органа стрелочным индикатором;
• кнопочное управление интегрирующим исполнительным устройством;
• преобразование выходного сигнала индуктивного или реостатного датчика исполнительного механизма в унифицированный сигнал;
• световая индикация выходного сигнала регулирующего устройства с импульсным выходным сигналом [10].

Таблица 2.6 – Технические характеристики блока ручного управления БРУ-33

     Также в данной работе применен пускатель  ПБР-3А предназначен для управления электроисполнительными механизмами с 3-х фазным асинхронным двигателем (АОЛ, АИР, 4А). Пускатели ПБР-3А обеспечивают пуск, реверс и защиту от перегрузки 3-х фазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором [8].

Таблица 2.7 – Технические характеристики пускателя бесконтактного реверсивного ПБР-3А

     Для соединения приборов нижнего уровня с контроллером используются провода монтажные гибкие с комбинированной волокнистой и поливинилхлоридной изоляцией типа МГШВЭ.

     Провода МГШВЭ предназначены для работы при рабочем переменном напряжении до 380 В для сечений 0,08 – 0,14 мм² и 1000 В для сечений 0,2 – 1,5 мм² частоты до 1000 Гц и постоянном напряжении до 500 и 1500 В соответственно.

     Конструкция:

• токопроводящая жила – из медных проволок, луженых оловянно-свинцовым припоем;
• изоляция – два слоя полиэфирной нити во взаимно-противоположных направлениях и поливинилхлоридный пластикат;
• экран – поверх изоляции в проводах марки МГШВЭ накладывается экран из медных проволок номинальным диаметром не более 0,15 мм, луженых оловянно-свинцовым припоем;
• количество жил – 1, 2, 3.

     Технические характеристики проводов МГШВ:

• Электрическое сопротивление изоляции, пересчитанное на 1 м длины, МОм, не менее: в нормальных климатических условиях – 2х104; при температуре до 70°С – 1х10³; при относительной влажности воздуха 98% и температуре до +35°С – 1х10².
• Провода устойчивы к: синусоидальной вибрации, механическому удару одиночного и многократного действия, линейному ускорению и акустическому шуму – по ОТУ; атмосферным конденсируемым осадкам, статической пыли, соляному туману, плесневым грибам; воздействию бензина, минерального масла и соленой воды.
• Провода не распространяют горение при одиночной прокладке.
• Диапазон рабочих температур: от -50 до +70°С.
• Минимальная наработка проводов – 10 000ч.
• Срок службы проводов – 15 лет [3].

 

3  Программируемый логический контроллер

3.1  Обоснование выбора контроллера

     ПЛК представляют собой устройство, предназначенное для сбора, преобразования, обработки, хранения информации и выработки команд управления. Они реализованы на базе микропроцессорной техники и работают в локальных и распределенных системах управления в соответствии с заданной программой. От небольших до мощных и высокоскоростных систем ПЛК обеспечивают самых требовательных заказчиков исчерпывающими возможностями и гибкостью при реализации современных сетевых решений в распределенных системах управления и контроля [3].