Файл: Баясанов, Д. Б. Автоматизированные системы управления трубопроводными объектами коммунального хозяйства.pdf

лов на защищаемом участке трубопровода. Система регули­

рования отключается в момент, когда контролируемая

разность потенциалов придет к норме.

Проверка показала, что все описанные схемы могут быть применены для реализации автоматизации катодной защиты трубопроводов от коррозии, но при условии наличия узла температурной компенсации, который понижает погреш­ ности системы регулирования, возникающие в установке от этого фактора. Установка позволяет увеличить зону дей­

ствия защиты и осуществить стабилизацию потенциала

в точке дренажа.

Рис. 12. Схема регулирования выходного тока совмещенной катод^ ной станции

Широкое внедрение средств автоматики в городские ком­ мунальные хозяйства существенно меняет характер обслу­ живания эксплуатируемых инженерных объектов и техно­ логического оборудования.

Взаимосвязь отдельных элементов производственных процессов в отдельных отраслях коммунальных хозяйств, которая определяет необходимость создания АСУТП тех­ нологическими процессами, требует централизованной замкнутой схемы телеавтоматики'. Отсюда возникают со­ вершенно новые формы контроля и управления технологи­ ческими процессами, а именно, измерение, сигнализация,

регулирование и управление параметров системы на рас­

стоянии. Это способствует значительному расширению воз­ можностей схем локальной автоматики технологических

процессов.

54

В зависимости от характера объектов контроля и управ­ ления в коммунальных хозяйствах следует различать си­

стемы телеавтоматики ближнего и дальнего действия. Пер­ вые превалируют у сосредоточенных объектов, а вторые —■

у распределенных. Для систем с сосредоточенными объек­

тами вопрос структуры телемеханических связей решается

однозначно и определяется взаиморасположением контро­

лируемых пунктов (КП). В случае рассредоточенных объек­ тов выбор • структуры телемеханических связей определяет­

ся требованиями надежности работы всей системы в целом.

Рис. 13. Принципиальные схемы возможных структур телеме* ханических связей в системах управления

а — радиальная; б — цепочечная; в —кустовая; г — древовидная

В городских коммунальных хозяйствах возможны различные варианты телемеханических связей, принципиальные схемы которых приведены на рис. 13.

Как известно, при большой протяженности распределе­

ния контролируемых параметров канал связи является наи­

более дорогостоящим звеном телемеханической системы. В крупных городах сооружать кабельные и воздушные ли­

нии связи между отдельными пунктами, входящими в об­

щую систему диспетчеризации коммунальных хозяйств, нецелесообразно и нерентабельно. Поэтому в качестве про­ водиых каналов связи для телемеханической системы АСУ должны быть использованы существующие кабели городской телефонной сети. РДП может быть связан с контролируе­

мыми пунктами радиально или по, так называемым, цепо­

чечным, кустовым и древовидным каналам связи (см. рис. 13).

Сигналы можно передавать с помощью аппаратуры уплот­

нения. В качестве каналов связи можно использовать также

многопроводные и высокочастотные каналы телеграфной связи.

55

При радиальной связи за счет определенной простоты

отдельных блоков телемеханической системы используют

большое число двухпроводных линий связи, а при наличии одной или нескольких двухпроводных линий, непосредст­

венно связывающих основные КП с РДП и ЦДП,телемеха­

ническое устройство усложняется. В связи с тем что коли­ чество свободных телефонных пар городской АТС обычно ограничено и при проектировании автоматизированной си­ стемы управления следует учитывать имеющиеся возмож­ ности, необходимо в каждом отдельном случае дифферен­

цированно решать вопрос о каналах телемеханической свя­

зи (радиальная связь или связь по специальным каналам) между ДП и КП и соответственно выбора той или иной мо­ дификации телемеханического устройства.

В общей схеме АСУТП РДП должны поддерживать по­ стоянную связь с объектами, не обслуживаемыми и обслу­

живаемыми постоянным персоналом. Контролируемые

объекты оборудуются элементами общей телемеханической схемы. Принятая на РДП система сигнализации должна ин­ формировать диспетчера о всех аварийных отклонениях от

заданных режимов работы, нарушениях в системе телеме­

объектами путем периодических опросов (дискретных теле­ измерений по вызову), осуществляемых в основном спе­ циальной программной аппаратурой. Система должна так­ же предусматривать возможность вызова диспетчером лю­ бого объекта контроля и управления. Данные контролируе­

мых параметров регистрируются. Наличие сигнализации

исключает необходимость постоянных замеров на РДП

контролируемых параметров и делает нецелесообразными

даже циклические телеизмерения с регистрацией данных на пульте. В случае наличия в общей системе особо важных объектов вопрос о внедрении циклических телеизмерений с регистрацией данных на РДП особо важных параметров этих пунктов может быть разрешен положительно для каж­ дого конкретного случая, но не для всей системы в целом.

Телемеханическая система должна допускать прохождение

сигналов на РДП после распорядительного вызова с окон­ чательной фиксацией результата телеизмерения на дешиф­

рующем приборе (приемнике) за 2—4 с. Следовательно, пе­

риодические замеры с любым интервалом времени, учиты­

вающим время одного телеизмерения, вполне возможны.

56

Распространение системы постоянных телеизмерений

контролируемых параметров и даже циклических теле­

измерений тех же параметров в условиях крупных городов

не даст возможности полностью использовать преимущества этих измерений, так как физические возможности диспет­

чера не позволят одновременно охватить показания регист­

рирующих приборов, а также указателей на РДП. Следо­

вательно, затраты на установку и настройку различных ре­

гистраторов или указывающих приемников на РДП, услож­ нение системы, дополнительная нагрузка линии связи, уве­

личение габаритов РДП и т. д. не оправдываются.

С насосных, газорегуляторных станций и пунктов в си­

стеме АСУТП на РДП передаются следующие показатели

в режиме телеизмерений:

по насосным станциям: давление на входе и выходе на­

сосных агрегатов; число работающих насосных агрегатов;

мгновенные значения расходов агента через насосную стан­

цию; суммарные значения расхода агента через головные

(районные) насосные станции; электрическая мощность, потребляемая насосной станцией; ток нагрузки катодных станций;

по газорегуляторным станциям и газорегуляторным пунктам: давление на входе и выходе; расход газа через станцию, при необходимости (особенно в условиях низких температур) данные о температуре газа, поступающего в го­

родской газовый коллектор; ток нагрузки катодной станции. С РДП осуществляют следующие операции телеуправ­

ления и телерегулирования:

по насосным станциям: включение и отключение насос­

ных агрегатов; задание режимов перекачки (из насоса в на­

сос, с подключенной емкостью, с частичным сбросом), пе­ реключение задвижек на насосной станции и линейных частях трубопроводов; установка задатчиков регуляторов давления (производительности);

по газорегуляторным станциям и пунктам: переключе­

ние задвижек ГРС и ГРП и линейных частей трубопроводов;

установка задатчиков регуляторов давления (производи­ тельности).

На пульт управления РДП в системе АСУТП должна

поступать следующая регулярная телесигнализация: вид управления объектом (местное, телемеханическое); режим

работы насосной станции (из насоса в насос, с подключе­

нием емкости, с частичным сбросом); состояние насосных

агрегатов (включен, отключен); открытие и закрытие за­

57

движек; состояние регулирующей аппаратуры, а также ава­ рийная телесигнализация: отключение отдельных насос­

ных агрегатов с информацией о возможных повторных

включениях или не допускающая их; сигнал о пожаре на

управляемом объекте; сигнал о загазованности или затоп­

лении управляемого объекта; сигнал выхода из строя вспо­ могательных систем (смазки, охлаждения, вентиляции

и т. п.); сигнал о неисправности в системе электроснабже­

ния объекта и подсобных сооружений (котельных, водо-

и газоснабжения, промышленной канализации и т. п.);

сигнал об аварии на линейных частях трубопроводов; не­

исправности каналов связи; сигнал о разрыве в линиях

снабжения и т. п.

Телемеханическая система АСУТП в качестве одного из

составных элементов должна содержать блок телерегулиро­ вания (дистанционное корректирование регуляторов давле­

ния на технологических линиях). Например, в районах со

стабилизированными газо-, тепло- и водоснабжением теле­

регулирование настройки регуляторов может осуществ­

ляться диспетчером или ЭВМ в течение суток и дней недели

по примерным картам режимов работы соответствующих объектов за предыдущие годы. Оно должно удовлетворять

следующим основным требованиям: в связи с кратковре­

менностью посылаемых диспетчером или ЭВМ командных

сигналов необходимо использовать те же каналы связи, по которым осуществляются телеизмерение,'телесигнализация; в качестве устройства, управляющею на месте регулятором, нужно применять специальное устройство — дистанцион­ ный корректор с приводом в зависимости от местных усло­ вий и наличия аппаратуры; если аппаратура телерегулиро­ вания находится в загазованной среде, то она выполняется

взрывобезопасной.

При периодическом дистанционном корректировании уставок регуляторов контроль необходимо вести при по­

мощи дискретных телеизмерений. Опыт показывает, что

для достижения оптимальных суточных режимов работы

гидрогазодинамических систем коммунальных хозяйств не­ обходимость в корректировке регуляторов возникает не

более 2—3 раз в сутки: в 6—7 ч утра, 5—7 ч вечера и 1—2 ч

ночи. Даже при реализации нового принципа регулирова­

ния режимов давления технологических линий потребите­ лей по импульсу давления из характерной точки распреде­

лительной сети необходимость в корректировках регуля­

торов очевидна, так как ни один регулятор не в состоянии

58