Автоматика насосной станции

Согласно ПУЭ электроприёмники I категории особой группы - электроприёмники, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Для их электроснабжения должно предусматриваться электроснабжение от трёх независимых взаимно резервирующих источников питания.

Мощность источника выбрана таким образом, чтобы обеспечивать питанием всех подключенных к нему потребителей.

Стабилизатор напряжения EMG 45-NZG/G12/SI используется для преобразования постоянного напряжения =24В в постоянное напряжение =12В (для питания радиомодема, установленного в шкафу автоматики).

Преобразователь интерфейсов МКСА-РТИ12М обеспечивает организацию обмена данными между управляющим контроллером КСА-02, имеющим интерфейс RS-485, и радиомодемом Р33С-1 «СМАРТ-160/2400», имеющим интерфейс RS-232.

Контроллер счетных входов МКСА-01 используется для обработки данных, выдаваемых измерителем расхода «ИМПУЛЬС-4». Он используется для вычисления суммарных накопительных расходов эмульсии, перекачиваемой ДНС-24 по основной и резервной линии узла учета на ЯТП. Описание контроллера счётных входов МКСА-01 приведено в приложении Г.

Во внешнюю память алгоритмов загружается алгоритм работы АСУТП. Разработкой программного кода занимается инженер - программист. В соответствии с выполняемыми функциями, АСУ ТП ДНС-24 будет работать по следующему алгоритму:

1. Система проводит измерение давления, уровня взлива в буллитах БЕ-1, БЕ-2.

2. Система проводит измерение уровня взлива в конденсатосборнике КСБ и канализационной емкости Ек.

3. Система проводит измерение текущих расходов эмульсии по основной линии на ЯТП, по резервной линии на ЯТП.

4. Система производит расчет накопительных расходов за текущие 2 часа, прошедшие 2 часа, текущие сутки, прошедшие сутки на ЯТП.

5. Система производит сигнализацию предельного уровня взлива в КСБ, БЕ-1, БЕ-2.

6. Система производит измерение температуры подшипников насосов Н-1, Н-2, давления в приемном коллекторе насосов Н-1, Н-2, давления на выкиде каждого из этих насосов. Алгоритм ПАЗ насоса стандартный. В режиме «автоматический» отключение насоса по нижнему давлению на приеме, по верхнему или нижнему давлению на выкиде, по верхней температуре подшипников.

7. Система производит измерение давления в линии подачи эмульсии на ЯТП.

8. Система производит измерение давления на выкиде насоса откачки, установленного в емкости Ек.

9. Управление насосами ведется по следующему алгоритму:

· включение/отключение насосов осуществляется по достижении параметром соответствующих уставок. Параметр, по которому ведется управление - уровень взлива в рабочей емкости и сигнализатор аварийного уровня (предусмотрен выбор рабочей емкости - БЕ-1, БЕ-2);

· каждый из насосов может быть установлен в один из трех режимов - «основной», «резервный», «по месту»;

· в режиме насоса «по месту» система не может выдать команду на включение/отключение насоса;

· предусмотрено 3 технологических уставки - «минимум», «технологический максимум», «максимум»;

· по достижении параметром уставки «технологический максимум» система должна выдать команду на включение насосов, которые находятся в режиме «основной»;

· в случае достижения параметром уставки «максимум» система должна выдать команду на включение насосов, которые находятся в режиме «резервный»;

· по достижении параметром уставки «технологический минимум» система должна выдать команду на отключение работающих насосов;

· В системе предусмотрено включение насосов, находящихся в режиме «резервный» при возникновении аварийного уровня взлива в рабочей емкости (при этом сигнализатором уровня, установленным на рабочей емкости формируется сигнал ТС об этом событии). После того, как система запустит насосы, она отслеживает наличие сигнализации об аварийном уровне. С момента пропадания этой сигнализации запускается таймер (предположительное время 20 минут), по истечении времени отсчета система выдает команду на останов насосов, находящихся в режиме «резервный»;

ПЭВМ Advantech TPC-60SN-E1 выполняет роль ПМУ (пульт местного управления), находящийся на передней двери шкафа АСУ ТП ДНС-24. На ней установлено программное обеспечение( программа «ПУЛЬТ»), разработанное НПП «Системотехника-НН». При помощи табличных форм на ПЭВМ отображаются данные протекающего технологического процесса, также возможна выдача команд на управление технологическим оборудованием и диагностика системы.

Радиомодем «СМАРТ-160/2400» предназначен для организации связи по радиоканалу между ДНС-24 и диспетчерским пунктом ЦДНГ-2. Обмен данными происходит по протоколу РТМ-64. Микропроцессорные контроллеры «ГАММА-8М» работают совместно с датчиками уровня ДУУ-2 и служат для контроля уровней взлива в буллитах БЕ-1, БЕ-2, конденсатосборнике КСБ и конденсатосборной емкости Ек. В случае отказа контроллера КСА-02 возможен контроль за уровнями при помощи встроенных табло контроллеров «ГАММА-8М».

Измеритель расхода «ИМПУЛЬС-4» работает совместно с турбинными счетчиками «НОРД», установленными на основной и резервной линиях узла учета эмульсии на СТП и служат для измерения текущего, а также суммарного накопительного расхода нефтяной эмульсии.

Преобразователи вторичные из состава сигнализаторов уровня СУР-5 работают в комплекте с датчиками, установленными на буллитах БЕ-1, БЕ-2, конденсатосборнике КСБ и служат для сигнализации аварийного уровня взлива в этих емкостях.

3.2 Блок реле погружных насосов

Блок реле погружных насосов обеспечивает преобразование дискретных управляющих сигналов напряжением 24В постоянного тока, поступающих от шкафа автоматики, в управляющие сигналы напряжением ~ 220В переменного тока и силой тока до 20А. Эти сигналы используются для управления пусковой аппаратурой погружных насосов конденсатосборников К-1…К-3, установленных на объекте управления.

Блоки реле применяются для уменьшения наводок и упрощения конструирования шкафа автоматики, так как через них проходят сторонние цепи ~220В (фаза для питания контактора пускателя насоса).

В состав блоков реле входят электромагнитные реле RМ84 и контакторы 11BG09 Т2 D 024 (для усиления коммутирующей способности), а также клеммники для подключения подводящих кабелей. Реле RМ 84 и контакторы 11BG09 Т2 D 024 выполнены в корпусах, обеспечивающих степень защиты IP 67.

Схема управления погружными насосами показана на рисунке 3.6.

Рисунок 3.. Схема управления насосами

Примечание - при ознакомлении со структурой системы следует также изучить схемы:

1. АСУ ТП ДНС-24 НГДУ «Джалильнефть» ОАО «Татнефть». Система автоматики «Карат ДНС-М». Шкаф автоматики. Схема электрическая принципиальная. Приложение Д.

2. АСУ ТП ДНС-24 НГДУ «Джалильнефть» ОАО «Татнефть». Система автоматики «Карат ДНС-М». Блок реле насосов Н-1, Н-2

4. Описание программы «Пульт»

4.1 Общие положения

Программа «Пульт» предназначена для обеспечения человеко-машинного интерфейса с микропроцессорными устройствами, осуществляющими контроль и управление технологическими процессами.

Основными функциями программы являются:

· визуализация технологических параметров в удобном для восприятия человеком виде;

· передача команд управления в контроллер.

Связь с контроллерами осуществляется по протоколу Modbus RTU с использованием интерфейса RS-232 или RS-485.

Ввод команд и вывод информации осуществляется с использованием сенсорного экрана.

Программа «Пульт» предназначена для использования на платформе Advantech TPC_60 в среде Windows_CE и представляет собой файл pult.exe.

Функциональность программы определяется содержанием специальных конфигурационных файлов, расположенных в определенном каталоге флеш-диска TPC.

Эти файлы содержат описание элементов отображения на экране, их внешний вид, взаимное расположение, связь с параметрами контроллеров, способы подачи команд.

Файл \harddisk\Pult_hrd.txt

Содержит неизменную в процессе работы программы часть конфигурации.

Файл \harddisk\Pult_flx.txt

Содержит ту часть конфигурации, которая может измениться в процессе работы программы и перезаписывается самой программой.

Данные файлы во время разработки человеко-машинного интерфейса создаются и заполняются с применением обычной персональной ЭВМ и программы текстового редактора (например, notepad MS-Windows).

Для понимания структуры конфигурации необходимо определить следующие понятия:

· Фрейм - элементарный объект, служащий для отображения и ввода данных посредством сенсорного экрана TPC

· Штамп - набор фреймов, из которых формируется объект, многократно используемый в конфигурации.

· Переменная - объект, используемый для численного представления состояний системы

· Действие - объект, описывающий математический закон преобразования и взаимосвязи переменных, осуществляемый при вызове этого действия.

· Контент - объект, представляющий собой графический примитив (цвет, растровый рисунок (bmp) или текст)

· Секвенция - список, из которого по определенному правилу выбирается контент для вывода на экран

· Бокс - объект, описывающий способ отображения прямоугольной области экрана, содержит ссылки на секвенции или контенты

· Задача - объект, описывающий перечень действий, выполняемых периодически в процессе работы программы

Упрощенно принцип построения конфигурации можно представить как создание взаимных ссылок в разветвленной структуре, где некоторые из ветвей переключаются в зависимости от значений переменных, а переменные зависят от сигналов поступающих от контроллеров и от действий человека.

Построенные взаимные связи записываются в текстовые файлы, которые размещаются в определенном каталоге флеш-диска TPC и имеют определенное имя.

Во время запуска программа читает эти файлы и в соответствии с их содержимым создает необходимые структуры данных в памяти TPC. Программа осуществляет связь с контроллерами по указанным в файлах адресам и принимает данные от этих контроллеров.

Созданные в процессе загрузки конфигурации переменные приобретают определенные значения в соответствии с данными от контроллеров и фреймы на экране приобретают соответствующий вид. Оператор может посылать команды в контроллеры, нажимая на изображение фреймов, что приводит к выполнению действий и соответствующему изменению переменных.

Фреймы имеют координаты, размеры, указатель на бокс, указатели на переменные и некоторые другие свойства.

Бокс, в свою очередь имеет указатели на секвенции для отображения фона, цвета и текста. Какой конкретно контент выбран в текущий момент, определяется значением указанных в фрейме соответствующих переменных.

4.2 Формат файлов конфигурации

Файл представляет собой набор символов ASCII с разделителями (текстовый файл).

Разделителями строк являются символы chr(10), которые могут дополняться символом chr(13).

Файл состоит из секций, каждая секция имеет свой формат данных.

Разделителями секций являются строки с названием секции. Название секции заключено в квадратные скобки. В строке названия секции никакие дополнительные символы недопустимы.

Каждая секция состоит из строк.

Каждая строка состоит из полей. Разделителями между полями является символ ?|?.

Поле может состоять из дополнительных полей, разделителями между которыми является символ ?;?.

Некоторые предусмотренные форматом поля, могут содержать пустую строку или прочерк ?-? и тогда значение этого поля устанавливается из правил подстановки по умолчанию.

Секция может быть разделена на подсекции, в этом случае разделителем подсекций является строка, первым полем которой является символ ?$?

4.3 Формат секций файлов конфигурации

[port]

Содержит строку настройки порта связи с контроллером.

Таблица Формат строки

№	Наименование поля	Примечание
1	номер порта	Десятичное целое число
2	скорость передачи	Десятичное целое число
3	проверка четности	Один из символов: e - контроль четности, o - контроль нечетности, n - нет контроля четности.

[modbus]

Содержит строку настройки протокола Modbus.

Таблица Формат строки

№	Наименование поля	Примечание
1	время ожидания в мс	Десятичное целое число

[limit]

Содержит список пределов для переменных.

Таблица Формат записи

№	Наименование поля	Примечание
1	Наименование	Строка
2	Нижний предел физической величины	Число с пл. зап.
3	Верхний предел физической величины	Число с пл. зап.
4	Нижний предел кода modbus	Целое число 0…65535 По умолчанию = 0
5	Верхний предел кода modbus	Целое число 0…65535 По умолчанию = 4095

Поля 4 и 5 (пределы кода modbus) имеют смысл только в постоянной части конфигурации (в файле Pult_hrd.txt).

Пример 1:

В файле Pult_hrd.txt имеется строка:

ABCD|-50|150|1000|10000

В файле Pult_flx.txt имеется строка:

ABCD|-55|170|123|543

Это означает, что пределы физической величины "ABCD" -55..170, а минимальное и максимальное значение кодов modbus равно 1000 и 10000.

Пример 2:

В файле Pult_hrd.txt нет строки для ABCD.

В файле Pult_flx.txt имеется строка:

ABCD|-55|170

Это означает, что пределы физической величины "ABCD" -55..170, а минимальное и максимальное значение кодов modbus равно 0 и 4095.

[var]

Содержит описание связи переменных с данными от контроллеров (адресами modbus).

Таблица Формат записи

№	Наименование поля	Примечание
1	Имя переменной	Строка
2	Адреса чтения	Строка адреса
3	Адреса записи	Строка адреса
4	Обозначение переменной	Строка
5	Обозначение единицы измерения	Строка
6	Предел	Строка
7	Количество знаков после запятой	целое число

Каждая переменная содержит 16-ти разрядное слово, которое может иметь связь либо с одним адресом ссылки 3x/4x либо с несколькими адресами ссылки 1x/0x.

Примеры:

Строка

IXXXPV|10:30010|10:40010

Означает, что переменная IXXXPV читается из контроллера с адресом 10 из массива данных 3x по ссылке 10 и записывается в массив 4x по ссылке 10

Строка

SXXXPV|3:10025;3:10026|-

Означает, что переменная SXXXPV читается из контроллера с адресом 3 из массива данных 1x по ссылкам 25 и 26. Первым указывается младший бит. Запись в контроллер не осуществляется (прочерк).

Строка

UXXXK|5:10033|5:33

Означает, что переменная UXXXK читается из контроллера с адресом 5 из массива данных 1x по ссылке 33. Запись в контроллер с адресом 5 в массив данных 0x по ссылке 33.

Формат адреса:

PCU:addr

Где PCU - число или переменная, значение которой равно адресу контроллера

addr - число или переменная, значение которой вычисляется по формуле:

массив*10000+ссылка

16-разрядное слово при выводе значения переменной на экран преобразуется в формат числа с плавающей запятой в соответствии с пределами, указанными в поле №6 предел по линейному закону.

Количество знаков после запятой - необязательный параметр. При его отсутствии количество знаков после запятой рассчитывается программой автоматически.

[color]

Содержит список используемых цветовых контентов.

Таблица Формат записи

№	Наименование поля	Примечание
1	Имя контента	Строка
2	Цветовой код	Десятичное целое число Вычисляется по формуле: B*65536+G*256+R

[str]

Содержит список используемых строковых контентов.

Таблица Формат записи

№	Наименование поля	Примечание
1	Имя контента	Строка
2	Текст	Строка

[bmp]

Содержит список используемых растровых изображений (bmp - контентов).

Таблица Формат записи

№	Наименование поля	Примечание
1	Имя контента	Строка
2	Имя файла	Строка Содержит полное имя файла (с указанием каталога)

[seq]

Содержит список используемых секвенций (последовательностей).

Таблица Формат записи

№	Наименование поля	Примечание
1	Имя секвенции	Строка
2	Имя контента	Строка
3	Имя контента	Строка
4	…	Строка

Первый контент соответствует состоянию «недостоверность», когда значение переменной не определено (например когда отсутствует связь с контроллером).

Второй и последующие контенты соответствуют значениям переменной от нуля и выше. Последний контент соответствует всем значениям переменной, превышающим количество контентов в секвенции.

[rect]

Содержит описание используемых боксов.

Таблица Формат записи

№	Наименование поля	Примечание
1	Имя
2	Фоновые контенты
3	Цветовые контенты
4	Текстовые контенты
5	Выравнивание
6	Толщина рамки	Десятичное целое число 0 - означает, что рамка отсутствует

Фоновые контенты - ссылка на секвенцию или контент, используемые для изображения фона

Цветовые контенты - ссылка на секвенцию или контент, используемые для цвета текста

Текстовые контенты - ссылка на секвенцию или контент, используемые для изображения текста

[font]

Список используемых шрифтов.

Таблица Формат записи

№	Наименование поля	Примечание
1	Имя	Строка
2	Системное имя шрифта	Строка
3	Ширина	Десятичное целое число
4	Высота	Десятичное целое число
5	Курсив	0 или 1
6	Жирность	0 или 1

[action]

Список действий, определенных в программе.

Таблица Формат записи

№	Наименование поля	Примечание
1	Имя	Строка
2	Условие	Строка
3	Действие при выполнении условия	Строка
4	Действие при невыполнении условия	Строка

Поля 3 и 4 могут подразделяться на дополнительные поля.

[stamp]

Описание специальных составных фреймов - шаблонов

Шаблон имеет в своем составе комбинацию фреймов, будучи описанным один раз он получает формат ввода своих параметров и после этого может отображаться на экране как единый элемент без перечисления всех своих составных частей.

Для описания каждого шаблона секция stamp делится на подсекции.

Формат первой строки подсекции - описания шаблона.

Таблица Формат записи

№	Наименование поля	Примечание
1	Символ разделителя подсекции	Символ ?$?
2	Имя шаблона	Строка

Следующие строки подсекции содержат описание фреймов в том же виде, что и в секции frames, но координаты левой верхней точки указываются относительно точки привязки (обычно x=0; y=0) и с возможностью подстановки текста из перечня параметров.

[dialog]

Описание диалоговых окон, используемых в программе, оно содержит описание элементов, присутствующих в этом окне (аналогично секции stamp)

Для описания каждого диалогового окна секция dialog делится на подсекции.

Формат первой строки подсекции - описания диалога.

Таблица Формат записи

№	Наименование поля	Примечание
1	Символ разделителя подсекции	Символ ?$?
2	Имя диалога	Строка
3	Координата левой точки	Десятичное целое число
4	Координата верхней точки	Десятичное целое число
5	Ширина	Десятичное целое число
6	Высота	Десятичное целое число
7	Название диалога	Строка
8	Действие	Строка

Следующие строки подсекции содержат описание фреймов в том же виде, что и в секции frames, но с возможностью подстановки текста из перечня параметров.

[form]

Cодержит описание фреймов и ссылок на шаблоны для формирования графического интерфейса оператора.

Последовательность описания фреймов в этой секции определяет порядок вывода их на экран.

Таблица Формат строки описания фрейма

№	Наименование поля	Примечание
1	Тип фрейма	Десятичное целое число
2	Координата левой точки	Десятичное целое число
3	Координата верхней точки	Десятичное целое число
4	Ширина	Десятичное целое число
5	Высота	Десятичное целое число
6	Условие видимости	Выражение условия
7	Условие выделения	Выражение условия
8	Шрифт нормального состояния
9	Шрифт выделенного состояния
10	Бокс	Строка
11	Переменная фона	Строка
12	Переменная цвета	Строка
13	Переменная текста	Строка
14	Статический текст	Строка
15	Действие при нажатии	Строка
16	Параметры действия при нажатии	Строка

Тип фрейма служит для указания программе особенностей при отображении. Так при выводе на экран фрейма с типом 0 (фон) из области рисования извлекаются прямоугольники, в которых будут выведены другие фреймы. Это позволяет исключить эффект мерцания. При выводе на экран изображения фрейма с типом 8 (кнопка) применяется «эффект объемности»: кнопка в нажатом состоянии изображается «утопленной», в не нажатом - «выпуклой».

Условие видимости - это запись условия, при выполнении которого данный фрейм отображается на экране. В противном случае фрейм не отображается. Условие выделения - это запись условия, при выполнении которого данный фрейм отображается как выделенный. В противном случае фрейм отображается как обычный. Шрифт нормального состояния - шрифт, описанный в секции font, который используется для вывода текста фрейма на экран, если не выполняется условие выделения.

Шрифт выделенного состояния - шрифт, описанный в секции font, который используется для вывода текста фрейма на экран, если выполняется условие выделения. Бокс - имя бокса, описанного в секции rect, определяет все возможные варианты вывода на экран данного фрейма

Переменная фона - имя переменной, значение которой определяет подстановку фонового контента при выводе фрейма на экран.

Переменная цвета - имя переменной, значение которой определяет подстановку цветового контента при выводе фрейма на экран.

Переменная текста - имя переменной, значение которой определяет подстановку текстового контента при выводе фрейма на экран.

Статический текст - текст, используемый для вывода на экран в случае, если не указан текстовый контент. Действие при нажатии - строка, содержащая последовательность действий, выполняемых программой при нажатии на фрейм Параметры действия при нажатии - строка, содержащая список подстановок для действия при нажатии

Таблица Формат строки ссылки на шаблон

№	Наименование поля	Примечание
1	Имя шаблона	Строка
2	Координата левой точки	Десятичное целое число
3	Координата верхней точки	Десятичное целое число
4	Параметры	Строка

Имя шаблона - имя используемого шаблона из секции stamp

Координата левой точки - горизонтальная координата точки привязки

Координата верхней точки - вертикальная координата точки привязки

Параметры - список подстановок для формирования строк

Тип фрейма - десятичное целое число, определяющее назначение фрейма:

0 - фрейм используется как фон, на котором находятся другие фреймы.

1 - обычный фрейм.

8 - кнопка.

Формат записи условий

V=D - условие выполняется, если значение переменной V равно D

V>D - условие выполняется, если значение переменной V больше D

V<D - условие выполняется, если значение переменной V меньше D

V!D - условие выполняется, если значение переменной V не равно D

[start]

Cодержит последовательность действий с параметрами, которые программа выполняет во время запуска (однократно).

Таблица Формат строки описания действия

№	Наименование поля	Примечание
1	действие	Строка
2	параметры	Строка

[task]

Cодержит последовательность действий с параметрами, которые программа выполняет периодически в процессе работы.

Таблица Формат строки описания задачи

№	Наименование поля	Примечание
1	период	Целое число
2	действие	Строка
3	параметры	Строка

Первое поле задает периодичность выполнения задачи в мс

Таблица Список зарезервированных обозначений

Обозначение	Тип	Пояснение
exit	действие	Закрывает текущее верхнее окно программы
edit	действие	Вызывает окно редактирования значения переменной
editMax	действие	Вызывает окно редактирования максимального предела переменной
editMin	действие	Вызывает окно редактирования минимального предела переменной
dev_on_X	действие	Включает опрос контроллера с адресом X
dev_off_X	действие	Выключает опрос контроллера с адресом X
value	контент	Значение переменной
valMin	контент	Минимальный предел значения переменной
valMax	контент	Максимальный предел значения переменной
valName	контент	Наименование параметра
valUnits	контент	Единицы измерения параметра
red	контент	Красный цвет
green	контент	Зеленый цвет
blue	контент	Синий цвет
white	контент	Белый цвет
silver	контент	Светло-серый цвет
black	контент	Черный цвет
dev_Ok	переменная	Связь с контроллером. Значение 0 - отсутствие связи; 1 - наличие связи.
AutoAction	действие	Выполняется при любом «клике» мышью
cancel	действие	Закрывает все открытые диалоги, оставляет только основное окно программы

5. Руководство пользователя дожимной насосной станцией

5.1 Назначение программы ПМУ

Программа ПМУ предназначена для выполнения следующих задач:

· отображение на экране ПМУ аналоговых и дискретных параметров, характеризующих состояние технологического процесса;

· отображение на экране ПМУ отклонения технологических параметров, как аналоговых, так и дискретных, от нормы;

· редактирование аналоговых параметров - изменение пределов измерения, ввод технологических уставок, выбор режима для аналоговых параметров;

· передача в управляющий контроллер КСА-02 команд управления технологическим оборудованием, выданных пользователем непосредственно с ПМУ;

· контроль связи ПМУ с управляющим контроллером КСА-02.

Старт программы ПМУ

Старт программы ПМУ происходит после подачи питания на ПМУ. После старта программы на экране ПМУ отображается экранная форма "Насосы" (рисунок 6.1).

Завершение работы программы ПМУ

Для завершения работы программы ПМУ необходимо нажать на кнопку , находящуюся в правом верхнем углу экрана.

5.2 Основные функции программы ПМУ и их реализация

5.2.1 Визуализация информации

Отображение на экране ПМУ поступающей от контролируемых объектов информации осуществляется непрерывно, вне зависимости от действий пользователя по управлению оборудованием.

Вся отображаемая информация разделена на отдельные технологические экранные формы, каждая из которых относится к определенной группе технологического оборудования. Всего разработаны четыре технологические экранные формы - "Насосы", "Емкости", "ЯТП", "Диагностика".

5.2.2 Общие поля и кнопки

Для удобства отображения информации и оперативного переключения между технологическими экранными формами экран ПМУ условно делится на две основные части: верхнюю строку, содержащую кнопки вызова экранных форм с параметрами определенной группы технологического оборудования, и центральную часть, предназначенную для отображения собственно экранных форм (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 Назначение общих полей и кнопок

Рисунок 5.2 Кнопки вызова технологических экранных форм.

5.2.3 Отображение на экране ПМУ аналоговых параметров

Для отображения результатов обработки сигналов от аналоговых датчиков техпроцесса используется совокупность следующих элементов:

· поле ("окошко") черного цвета - ;

· цифровая строка (например, 63) или символы ХХХ;

· графические символы сигнализации выхода за уставку:

- максимальная аварийная,

- максимальная,

- минимальная,

- минимальная аварийная.

· графический символ сигнализации неисправности канала измерения ( )

Наличие в "окошке" цифровой строки или символов ХХХ, их цвет, наличие графических символов в сочетании друг с другом однозначно определяют значение, режим, сигнализации неисправности измерительного канала и выхода аналогового параметра за пределы заданных для него технологических и аварийных уставок.

5.2.4 Режимы и сигнализации

Для аналоговых параметров возможны два режима:

· НОРМА;

· НЕДОСТОВЕРНОСТЬ.

Режим "НОРМА" является основным (рабочим) режимом аналогового датчика.

Режим "НЕДОСТОВЕРНОСТЬ" предназначен для временного исключения показаний аналогового датчика из алгоритма ПАЗ с целью проведения испытаний или регулировки системы.

Режим может быть изменён только пользователем, в любой момент времени.

Для аналоговых параметров возможны две сигнализации:

· НЕИСПРАВНОСТЬ;

· ВЫХОД ЗА УСТАВКУ.

Сигнализация "НЕИСПРАВНОСТЬ" возникает при наличии инструментальной ошибки или отсутствии связи с соответствующим аналоговым модулем ввода/вывода.

Сигнализация "ВЫХОД ЗА УСТАВКУ" возникает, если значение измеряемого параметра выходит за пределы заданных для него технологических уставок, при этом отсутствует сигнализация "НЕИСПРАВНОСТЬ" и параметр имеет режим "НОРМА".

5.2.5 Примеры возможных отображений аналоговых параметров

Отображение аналогового параметра в режиме “НОРМА"

Если режим аналогового параметра - "НОРМА", а его значение находится в пределах измерения датчика, то в "окошке" цифровой строкой зеленого цвета отображается измеренное значение.

Рисунок 5.3. Отображение аналогового параметра в режиме "НОРМА".

Отображение аналогового параметра при наличии сигнализации "НЕИСПРАВНОСТЬ"

Если возникает сигнализация "НЕИСПРАВНОСТЬ", то в окошке аналогового параметра появляется символ.

Рисунок 5.4. Отображение аналогового параметра при наличии сигнализации "НЕИСПРАВНОСТЬ".

В других случаях этот символ отсутствует.

Отображение аналогового параметра в режиме "НОРМА" и наличии сигнализации выхода за уставку

Если режим аналогового параметра "НОРМА", отсутствует сигнализация “НЕИСПРАВНОСТЬ” и возникает сигнализация выхода за уставку, то в "окошке" появляется соответствующий символ выхода параметра за уставку.

Рисунок 5.5. Отображение аналогового параметра в режиме "НОРМА" и наличии сигнализации "МИНИМУМ".

Отображение значения аналогового параметра в режиме "НЕДОСТОВЕРНОСТЬ"

Если режим аналогового параметра установлен пользователем в значение "НЕДОСТОВЕРНОСТЬ", то в "окошке" цифровой строкой серого цвета отображаются измеренное значение.

Рисунок 5.6. Отображение значения аналогового параметра в режиме "НЕДОСТОВЕРНОСТЬ".

Если программе, исполняемой на ПМУ, не удается получить значение аналогового параметра из контроллера вследствие отсутствия связи с ним или в случае, когда он отключен, в "окошко" отображения параметра выводятся символы XXX.

5.2.6 Отображение на экране ПМУ аварийной сигнализации

Для индикации аварийной сигнализации полученной с технологического оборудования используются специальные графические символы ( и ), которые располагаются непосредственно на изображении технологического объекта или рядом со строкой с его названием, например.



Рисунок 5.7 Сигнализация аварийного уровня взлива в емкости БЕ-1

Рисунок 5.8 Сигнализация аварийного состояния насоса

Рисунок 5.9 Сигнализация неисправности предохранителя 1XT09.

Для индикации аварийной сигнализации принято цветовое кодирование. О наличии аварийного сигнала сообщают символы красного цвета, когда сигнал отсутствует, символ принимает зеленый цвет или не отображается вовсе. При отсутствии связи с соответствующим оборудованием символ принимает серый цвет - .

5.2.7 Экранная форма "Насосы"

Внешний вид экранной формы "Насосы" приведен на рисунке 6.10.

Рисунок 5.10 Экранная форма “Насосы”.

Чтобы вызвать на экран ПМУ экранную форму "Насосы", пользователю необходимо нажать на экранную кнопку "Насосы" (рисунок 5.2).

Описание полей и мнемознаков экранной формы "Насосы"

Мнемознаки насосов Н-1, Н-2, Н-3

Мнемознаки насосов предназначены для графического отображения состояния, режима работы и статуса соответствующего насоса. Состоянию насоса соответствует цвет внутренней области изображения насоса:

· ВКЛЮЧЕН - зелёный;

· ОТКЛЮЧЕН - серый;

Рисунок 5.11 Мнемознак насоса

Режим работы насоса указывается в нижнем поле мнемознака.

- основной,

- резервный,

- местный.

Рисунок 5.12. Режимы работы насоса.

Для отображения статуса насоса на его изображении возникают специальные графические символы.

 - пуск,

- останов,

- авария.

Рисунок 5.13 Статусы насоса

Нажатие на мнемознак приводит к вызову диалогового окна, содержащего информацию о работе соответствующего насоса, а также кнопки управления им.

Рисунок 5.14 Окно управления насосом

Окно содержит в себе следующие элементы:

· Индикаторы состояния, режима работы и статуса насоса;

· Кнопки выдачи команд управления насосом;

· Диагностические индикаторы причины возникновения аварии насоса.

Чтобы выдать команду управления на насос, пользователю необходимо нажать на соответствующую кнопку.

При выборе команд управления насосами необходимо учитывать их текущие режимы работы, которые устанавливаются ключами выбора режимов, расположенными на передней дверце шкафа автоматики.

Команды "Включить" и "Выключить" выполняются во всех режимах кроме режима “Местный” и при отсутствии статусов “Пуск”, “Стоп”, "Авария

Команда “Деблокировать” предназначена для квитирования аварийного состояния насоса и аварийных сигнализаций всей группы параметров насоса, после её выдачи появляется возможность дальнейшего управления состоянием насоса.

Прежде чем выдать команду деблокировки насоса, пользователю необходимо разобраться в причинах возникновения аварии, принять необходимые меры по её устранению. Чтобы облегчить задачу диагностики аварийного оборудования в диалоговом окне отображаются индикаторы выполнения аварийных условий насоса, по состоянию которых можно судить из-за чего произошла авария.

Рисунок 5.15 Индикаторы причины возникновения аварии насоса

Если параметры, значения которых явились причиной аварийной ситуации, перешли в состояние "НОРМА", и в системе не возникло других аварийных условий, то после деблокировки аварийная сигнализация в диалоговом окне насоса перестанет отображаться.

Перечень аналоговых параметров, отображаемых на экранной форме "Насосы"

В столбцах под мнемознаками насосов располагаются поля для отображения значений следующих аналоговых параметров каждого из насосов:

· давление на приёме (обозначается строкой "Р входа, кПа", рисунок 5.15);

· давление на линии нагнетания (обозначается строкой "Р выхода, МПа", рисунок 5.15);

· температура подшипников 1 (обозначается строкой "Т подш.1, С", рисунок 5.15);

· температура подшипников 2 (обозначается строкой "Т подш.2, С", рисунок 5.15).

Информация о состоянии насоса откачки Н-Ек и давлении на его выкиде располагается внизу экранной формы. Цвет показывает состояние насоса:

· ВКЛЮЧЕН - зеленый;

· ВЫКЛЮЧЕН - красный.

В случае отсутствия связи с контроллером индикатор состояния насоса становится серым.

5.2.8 Экранная форма "Емкости"

Чтобы вызвать на экран ПМУ экранную форму "Емкости", пользователю необходимо нажать на экранную кнопку "Емкости" (рисунок).

Рисунок 6.16. Экранная форма “Емкости”.

На этой экранной форме присутствуют четыре мнемознака емкостей: БЕ-1, БЕ-2, КСБ и Ек. Цвет фона мнемознака емкостей БЕ-1 и БЕ-2 показывает, какая емкость в данный момент выбрана рабочей:

· РАБОЧАЯ ЕМКОСТЬ - зеленый;

· РЕЗЕРВНАЯ ЕМКОСТЬ - желтый.

Аварийный уровень в емкостях "БЕ-1", "БЕ-2" и "КСБ" отображается с помощью дополнительного графического символа аварии , который появляется поверх изображения емкости.

Под каждым мнемознаком емкости располагаются поля для отображения значений сопутствующих аналоговых параметров. Для емкостей "БЕ-1", "БЕ-2" отображаются следующие параметры:

· давление в емкости (обозначается строкой "Р, кПа", рисунок 6.16);

· уровень в емкости (обозначается строкой "Уровень, мм", рисунок;

Для емкостей "КСБ" и "Ек" отображается только уровень.

5.2.9 Экранная форма "ЯТП"

Внешний вид экранной формы "ЯТП" приведен на рисунке 5.17.

Рисунок 5.17 Экранная форма “ЯТП”

Чтобы вызвать на экран ПМУ экранную форму "ЯТП", пользователю необходимо нажать на экранную кнопку "ЯТП" (рисунок 6.2).

Описание полей экранной формы "ЯТП"

В столбцах с названиями "ОЛ" и "РЛ" располагаются поля для отображения следующих значений расходов эмульсии на основной линии и резервной линии, соответственно:

накопительный 2-х часовой (обозначается строкой "Qн 2ч, м3", рисунок 5.17);

текущий 2-х часовой (обозначается строкой "Q 2ч, м3", рисунок 5.17);

накопительный суточный (обозначается строкой "Qн, сут", рисунок 5.17);

текущий суточный (обозначается строкой "Q, сут", рисунок 6.17).

В строке "Qтек, м3/ч" располагаются два поля для отображения значений расходов эмульсии в текущее время на основной линии (обозначено "ОЛ", рисунок 6.17) и на резервной линии (обозначено "РЛ", рисунок 5.17).

В строке "Давление эмульсии на ЯТП, МПа" располагается поле для отображения значения давления нефти на ЯТП.

5.2.10 Экранная форма "Диагностика"

Внешний вид экранной формы "Диагностика" приведен на рисунке 5.18.

Рисунок 5.18. Экранная форма "Диагностика"

Чтобы вызвать на экран ПМУ экранную форму "Диагностика", пользователю необходимо нажать на экранную кнопку "Диагностика" (рисунок 6.2).

На форме "Диагностика" отображаются названия диагностических сигналов состояния шкафа автоматики. Слева от названия сигнала располагается графический символ , цвет которого меняется в зависимости от наличия аварийного сигнала.

Квитирование аварийных сигналов "Авария реле насосов Н1, Н2, Н3"и “Авария контакторов насосов Н1,Н2,Н3”

В случае возникновения аварийных сигналов "Авария блока реле насосов Н1, Н2, Н3" и (или) “Авария контакторов насосов Н1, Н2, Н3”, на экранной форме появляется кнопка квитирования блока реле (рисунке 5.19).

Рисунок 5.19 Кнопка квитирования блока реле

После нажатия на кнопку вызывается диалоговое окно выдачи команды квитирования (рисунке 5.20), нажатие на кнопку “ДА” которого приводит к выдаче команды и соответственно к снятию аварийной сигнализации.

Рисунок 5.20 Диалоговое окно квитирования блока реле

5.2.11 Редактирование аналоговых параметров

Атрибуты аналоговых параметров

Для аналоговых параметров программа ПМУ поддерживает следующие атрибуты:

минимальное и максимальное значения пределов измерения аналогового датчика;

технологические и аварийные уставки (минимальная аварийная, минимальная, максимальная, максимальная аварийная);

время выхода параметра в рабочий режим (время, в течение которого не проверяется выход значения параметра за уставку);

режим (НОРМА и НЕДОСТОВЕРНОСТЬ).

В соответствии с требованиями проекта каждый аналоговый параметр может иметь все поддерживаемые атрибуты или некоторые из них.

Средствами программы ПМУ пользователь может редактировать любой из поддерживаемых атрибутов аналоговых параметров.

Экранные формы редактирования аналоговых параметров

Для редактирования атрибутов аналоговых параметров предназначены специальные экранные формы редактирования (рисунок 5.21). Доступ к этой экранной форме можно получить нажав на окошко соответствующего аналогового параметра.

Внешний вид формы редактирования зависит от количества атрибутов аналогового параметра заданных в соответствии с требованиями проекта, например, у параметров может отличаться количество уставок, или у него могут отсутствовать режимы (рисунок 5.22).

Рисунок 5.21 Экранная форма редактирования атрибутов аналогового параметра “Давление на выкиде Н-2”



Рисунок 5.22 Пример экранной формы редактирования атрибутов аналогового параметра без режимов.

Порядок действий пользователя при редактировании атрибутов аналогового параметра

Для редактирования атрибутов аналогового параметра пользователю необходимо выполнить следующие действия:

вызвать на экран ПМУ технологическую экранную форму, на которой отображается аналоговый параметр, подлежащий редактированию. Для этого необходимо нажать на кнопку с названием технологической экранной формы (рисунок 6.2);

на технологической экранной форме нажать на "окошко" со значением аналогового параметра, подлежащего редактированию, на экране ПМУ отобразится экранная форма редактирования;

для изменения режима аналогового параметра необходимо нажать на соответствующую кнопку режима. Если необходимо изменить пределы измерения и/или уставки аналогового параметра, то пользователю надо нажать на область со значением того атрибута аналогового параметра, который необходимо изменить, после чего на экране ПМУ отобразится окно с набором цифр и знаков. На рисунке 5.23 приведен внешний вид окна с описанием полей и кнопок:



Рисунок 5.23 Экранная форма ввода значения атрибута аналогового параметра

в строке ввода значения необходимо задать нужную величину атрибута, используя для этого соответствующие кнопки с цифрами, знак “минус" (для ввода отрицательного значения), кнопку "десятичный разделитель", а в случае неверно набранной цифры или значения - кнопку "удаление символа строки" или кнопку "сброс значения строки";

после набора нужного значения необходимо нажать на кнопку "Принять", при этом окно набора значения закроется и в форме редактирования атрибутов аналогового параметра автоматически появится новое значение атрибута;

после того как сделаны все изменения для атрибутов параметра, на экранной форме редактирования необходимо нажать на кнопку , после этого окно редактирования закроется.

Уставки аналогового параметра вводятся в соответствии с пределами измерения самой величины, при вводе уставок выходящих за эти пределы, программа автоматически изменяет их до значения самого предела измерения. Если были изменены сами пределы измерения аналогового параметра, то автоматически пропорционально им изменятся и уставки, поэтому сначала всегда необходимо вводить пределы измерения величины, а после этого технологические и аварийные уставки аналогового параметра.

5.4.12 Контроль связи ПМУ с управляющим контроллером КСА-02

При наличии связи ПМУ с управляющим контроллером КСА-02 информация о состоянии технологического процесса обновляется на экране ПМУ после каждого цикла опроса контроллера.

Если связь ПМУ с управляющим контроллером отсутствует, то на технологических экранных формах вместо значений аналоговых параметров будут отображаться строки ХХХ белого цвета, дискретные индикаторы также примут белый (или светло-серый) цвет (рисунок 5.24). На всех экранных технологических формах в правом нижнем углу присутствует специальный индикатор, по его цвету можно судить о наличии связи ПМУ с контроллером:

· - есть связь с контроллером;

· - связь отсутствует.

Индикатор времени контроллера в случае отсутствия связи отображается в виде знаков Х.

Рисунок 5.24 Отображение значений параметров технологического процесса при отсутствии связи ПМУ с управляющим контроллером КСА-02

6. Проверка соответствия спроектированной системы требованиям ТЗ

Датчики из состава системы должны обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты для их безопасной эксплуатации на объекте автоматизации.

Необходимый уровень взрывозащиты определяется классом взрывоопасной зоны согласно ПУЭ. Первичные датчики устанавливаются на объекте автоматизации, имеющем класс взрывоопасной зоны В-Iг, что подразумевает необходимый уровень взрывозащиты повышенной надёжности против взрыва.

Используемые первичные датчики имеют вид взрывозащиты:

· Датчики уровня ультразвуковые ДУУ2 - «искробезопасная электрическая цепь», маркировка взрывозащиты «1ExibIIBT5 X»;

· Датчик положения уровня ДПУ-5-0,6-4,0-ОМ1,5 - «искробезопасная электрическая цепь», маркировка взрывозащиты «1ExibIIBT5 X»;

· Датчики расхода турбинный «Норд И-2У» - «взрывонепроницаемая оболочка», маркировка взрывозащиты 1ExdIIBT4;

· Датчики избыточного давления Метран-55 - «взрывонепроницаемая оболочка», маркировка взрывозащиты 1ExdsIIBT4/H2;

· Датчик Метран-253 ТСМ(50М) - «взрывонепроницаемая оболочка», маркировка взрывозащиты 1ExdIICT6 X;

Маркировка взрывозащиты состоит из следующих обозначений:

1 - взрывобезопасное оборудование;

Ex - электрооборудование соответствует стандартам на взрывозащиту конкретного вида;

i - искробезопасность, уровень «ib» (категория «ib»);

b- опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации, при помехах на линии и одной неисправности;

d - взрывонепроницаемая оболочка;

ds - взрывонепроницаемая оболочка, специальный вид взрывозащиты;

II - группа электрооборудования для электрооборудования внутренней и наружной установки, предназначенного для применения в местах с потенциально взрывоопасной газовой средой, кроме шахт и их наземных строений, опасных по рудничному газу;

B - подгруппа электрооборудования для категорий взрывоопасной смеси категорий IIA и IIB;

C - подгруппа электрооборудования для категорий взрывоопасной смеси категорий IIA, IIB и IIС;

T4 - обозначение температурного класса, или максимальную температуру поверхности (135 гр. С), T5 - 100 гр. С, T6 - 85 гр. С;

H2 - электрооборудование предназначено для применения только в одном газе (H2);

X - специальные условия для обеспечения бе...