Автоматизация работы газоперекачивающей станции

Все датчики и исполнительные устройства системы автоматики турбокомпрессора подключены к соответствующим портам микроконтроллера, являющегося основой этой системы управления. Структура этой системы показана на рис. 100.

Рис. 100. Структура системы автоматизированного управления турбокомпрес-

сором

Эта система устроена по уровневому типу. На верхнем информационном уровне этой системы расположен компьютер оператора, связанный через информационную сеть с функциональными элементами нижележащих уровней. На нижнем уровне расположены управляющие контроллеры. Один из них управляет технологическим процессом работы турбокомпрессоров газоперекачивающей станции, а другой управляет работой приводного газотурбинного двигателя.

Система автоматики газотурбинного двигателя является встроенной и связана с управляющим контроллером турбокомпрессора через информационную сеть системы управления. Режим работы этого двигателя определяется нагрузкой на турбокомпрессор газоперекачивающей станции, поэтому он задается этим турбокомпрессором.

В теплообменник наряду с газом по отдельному тракту подается охлаждающая вода, которая за счет температуры сжатого газа нагревается, отводя от него избыточное тепло. На многих газоперекачивающих станциях тепло охлаждающей воды используют для бытовых целей. За счет этого повышается общий КПД установки.

По алгоритму управления газоперекачивающей станцией после ввода величины задающих сигналов выполняется цикл ожидания нажатия кнопки «Пуск». После нажатия этой кнопки первоначально производится опрос датчиков давления газа на входной и выходной магистралях. Только в случае необходимого перепада этого давления дается команда на запуск приводного газотурбинного двигателя газокомпрессорной установки. Этот запуск производится под управлением контроллера системы управления этого двигателя, и после выхода его на рабочий режим управление работой всей системы передается контроллеру газотурбинного агрегата.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мирский М.И. Рудничная автоматика/ М.И.Мирский. − М.:Недра, 1992. −376с.

2. Системы и устройства автоматики для горных предприятий на основе микроэлектроники и микропроцессорной техники / Л.Г. Мелькумов [и др.]. − М.: Недра, 1992. − 452с.

3. Угрюмов В.Г. Цифровая схемотехника: учеб. пособие /В.Г. Угрюмов.− 2-е изд. / − СПб.: БХВ-Петербург, 2004. − 783с.

4. Персональные ЭВМ и микроЭВМ. Основы организации: справочник/ А.А. Мячев [и др.]. − М.: Радио и связь,1991. − 317с.

5. Питер А. Язык Ассемблера для IBM PC и программирования/ А. Питер − М.: Высшая школа, 1992. − 253с.

6. Андреев Е.Б. Технические средства систем управления технологическими процессами нефтяной и газовой промышленности: учеб. пособие./ Андреев Е.Б., Попадько В.Е; Рос. гос. ун-т нефти и газа им. И.М. Губкина − М.: Нефть и газ, 2005. − 270с.

7. Храменков В.Г. Контроль и автоматизация технологических процессов при бурении геологоразведочных, нефтяных и газовых скважин: учеб. пособие/ В.Г. Храменков. − Тюмень: Изд-во Тюмен. гос. политехн. ин-та, 2004. − 299с.

8. Сажин Р.А. Элементы систем автоматики: конспект лекций/ Р.А. Сажин − Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. − 98с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………….…..3

1. УПРАВЛЕНИЕ И ЕГО ВИДЫ. .…………………..……………………………..3

1.1. Ручное управление. .………………………………..………………………….4

1.2. Автоматическое управление………………………..…………………………5

1.2. 1. Устройства автоматического управления, работающие по принципу

компенсации отклонения результата управления от заданной

величины…………………………………………………………………..5

1.2.2. Устройства управления, работающие по принципу компенсации

внешнего воздействия на объект управления…………………………..6

1.3. Автоматизированное управление…………………………………………….7

2. ИНФОРМАЦИЯ И ЕЕ РОЛЬ В УПРАВЛЕНИИ. .……………………….……..8

2.1. Формы отображения информации …………………………………………..8

2.2. Технические средства получения информации…………………………….10

3.КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ…...11

3.1. Классификация систем автоматического управления по выполнению задач

управления……………………………………………………………………..11

3.2. Классификация систем автоматического управления по назначению……13

3.3. Классификация систем автоматического управления по принципу

работы…………………………………………………………………………14

3.3.1. Системы непрерывного и дискретного действия……………………….14

3.3.2. Системы прямого и непрямого управления……………………………..15

3.3.3. Системы, работающие по принципу компенсации отклонения

результата управления от заданной величины………………………….15

3.3.4. Системы, работающие по принципу компенсации внешнего

возмущения………………………………………………………………..16

3.3.5. Статические и астатические системы автоматического управления….17

4. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ……………………...…..19

4.1. Технические средства получения информации, или датчики ………..……19

4.1.1. Датчики линейных и угловых перемещений ..…………………….19

4.1.2. Датчики уровня…………………………………………………………..27

4.1.3. Датчики скорости…………………………………………………………..30

4.1.4. Датчики усилия и момента………………………………………………...32

4.1.5. Датчики температуры……………………………………………………..35

4.1.6. Датчики давления…………………………………………………………..37

4.1.7. Расходомеры………………………………………………………………..40

4.2. Релейные элементы автоматики ……………………...……………………...42

4.2.1. Электромагнитные реле…………………………………………………...43

4.2.2. Пневматические реле……………………………………………………...46

4.2.3. Элекрогидравлические и механические реле …………………………..46

4.3 . Источники внешней энергии, или усилители сигналов …...……………….47

4.3.1. Усилители электрических сигналов….………………………..…………47

4.3.2. Пневматический усилитель сигналов…………………………..………...52

4.3.3. Гидромеханический следящий усилитель сигналов ...……………..…..52

4.4. Исполнительные устройства……………………………………………..…..53

4.4.1. Исполнительные двигатели вращения…………………………………..53

4.4.2.Линейные исполнительные двигатели систем автоматики………….....59

5. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ

АВТОМАТИЗАЦИИ ..……………………………………………………….….61

5.1. Логические элементы цифровой автоматики…………………………….....61

5.2. Запоминающие элементы цифровой автоматики………………………….62

5.2.1. Триггеры …………………………………………………………………..62

5.2.2. Регистры памяти……………………………………………………………65

5.3. Двоичные счетчики……………………………………………………….....68

5.4. Шифраторы…………………………………………………………………..69

5.5. Дешифраторы………………………………………………………………..70

5.6. Мультиплексоры……………...……………………………………………..71

5.7. Распределители……………………………………………………………...72

5.8. Сумматоры…………………………………………………………………..73

5.9. Аналого-цифровой преобразователь………………………………………74

5.10. Цифроаналоговый преобразователь ………………………………………77

5.11. Элементы микропроцессорных систем.…………………… ….………...78

5.11.1. Структура микропроцессорных систем………….…………………….79

5.11.2. Структура микропроцессора ………………………………….…….….80

5.11.3. Запоминающие устройства микропроцессорных систем…….……….83

5.11.4. Программируемый параллельный интерфейс, параллельные

порты микропроцессорных систем………………………….……...87

5.11.5. Программируемый таймер………………………..…………….……...89

5.11.6. Программируемый последовательный интерфейс,

последовательные порты микропроцессорных систем……………..90

5.12. Программируемые контроллеры………...………………………..…..…..94

5.12.1. Структура распределенной системы управления……………….…....95

5.12.2. Программное обеспечение распределенной системы управления ...98

6. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В

НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ……………….... .99

6.1. Автоматизация процесса бурения нефтяных или газовых скважин……...99

6.1.1. Регулирование параметров при бурении нефтяных или газовых

скважин…………….……………………………………………………..102

6.1.2. Микропроцессорная система управления процессом бурения

нефтяных или газовых скважин…………..………………………….…106

6.2. Автоматизация процесса добычи и первичной подготовки нефти…….....107

6.2.1. Автоматизация группового замера дебита скважин………………...…109

6.2.2. Автоматизация технологического процесса первичной сепарации

нефти………………………………………………………………….…..115

6.2.3. Автоматизация работы дожимной насосной станции……………..….118

6.3. Автоматизация работы газоперекачивающей станции…………..………..124

Список литературы ……………………………………………………………….128

Учебное издание