Разработка и внедрение микрокомпьютерной системы управления трубопроводом сжиженного газа.

Thread Content

Последний раз это сообщение редактировалось Ван Тяньцзе 5 августа 2015 г., 22:50. В качестве нового метода газоснабжения трубопроводный сжиженный газ быстро развивался с 1990-х годов и стал одним из предпочтительных направлений развития городского газоснабжения для многих средних и малых городов, а также новых территорий вокруг крупных городов. Трубопроводный сжиженный газ имеет хорошие перспективы развития в качестве дополнительного источника городского трубопроводного газа. С развитием трубопроводного сжиженного газа и широким применением компьютеров разработка «микрокомпьютерной системы управления трубопроводным сжиженным газом» и применение микрокомпьютерных систем для решения проблем, связанных с производством, поставками и обслуживанием трубопроводного сжиженного газа, является важным средством достижения научного и интеллектуального управления. 1. Состав системы Система в основном состоит из датчика давления высокого давления, датчика давления низкого давления, датчика сигнализации концентрации, монитора газификатора, аналого-цифрового преобразователя, платы сбора данных ввода-вывода, ИБП и компьютера на объекте. 2. Введение в систему 1. Подсистема мониторинга производства Система в основном осуществляет круглосуточный автоматический мониторинг и управление оборудованием на каждом участке газификации, а также обеспечивает сигналы тревоги в режиме реального времени при возникновении нештатных ситуаций. Основное содержание мониторинга сайта включает в себя: 1. Рабочее состояние сигнализации утечки сжиженного газа.: 2. Количество пусковых операций и рабочее состояние газификационной печи.: 3. Условия давления жидкой и газовой фаз в трубопроводах сжиженного газа. ； 4. Состояние электроснабжения объекта газификации. 1.1 Мониторинг производственного и эксплуатационного состояния Все оборудование, используемое в настоящее время на станциях газификации, оснащено производственным оборудованием с надежными функциями вывода сигнала. Использование компьютерного оборудования для сбора данных для непосредственного сбора выходных сигналов этого оборудования и обнаружение их компьютером в режиме реального времени может достичь цели мониторинга состояния производственных операций. К основным условиям, за которыми необходимо следить на станции газификации, относятся:: ●Утечка сжиженного газа между баллонными группами и помещением газификации. ●Переключатели и рабочее состояние нескольких групп газификаторов. 1.2 Мониторинг сигнала давления Значения давления жидкой фазы и давления газовой фазы в трубопроводе станции газификации являются очень важными производственными параметрами. Сбор сигналов давления завершается датчиком давления. Выходной сигнал датчика давления представляет собой стандартный ток 4–20 мА, который преобразуется в сигнал напряжения 1–5 В с помощью выборочного резистора, который затем собирается в режиме реального времени аналоговой платой сбора данных компьютера. После того, как компьютер собирает сигнал давления, он отслеживает его в режиме реального времени в соответствии с заданными верхними и нижними пределами значений газовой и жидкой фаз. Как только значения газовой и жидкой фаз превысят верхний и нижний пределы, компьютер немедленно отправит сигнал тревоги. 1.3 Контроль состояния электроснабжения. Газификационная станция оснащена модифицированным источником питания ИБП малой мощности, который обеспечивает питание системы управления при прекращении подачи электроэнергии из городской электросети. Система управления передает сигнал об отключении электроэнергии на центральный пост управления, после чего система автоматически отключается до восстановления электропитания. 1.4 Системная связь В нашем проекте мы используем местную телефонную сеть для связи через дополнительный модем. Этот метод получил развитие в последние годы * * Преимуществом широко используемого метода является высокая стоимость, короткий цикл и отсутствие необходимости в обслуживании, поскольку он исключает разработку и построение сложных сетей передачи данных. 2. Интеллектуальная подсистема считывания показаний счетчиков. Эта система выполняет функцию автоматического считывания показаний счетчиков с помощью компьютера. Его метод работы заключается в том, что релейный коммуникатор постоянно проверяет интеллектуальные счетчики один за другим. Компьютер нижнего уровня объекта отвечает за проверку всех релейных коммуникаторов на шине, получение данных о потреблении и состоянии использования газа каждого счетчика, создание базы данных пользователей объекта, обеспечение функции аварийной сигнализации и загрузку собранных данных в центральный компьютер верхнего уровня для завершения работы по считыванию показаний счетчика. Когда верхний центральный компьютер получает сигнал предоплаты пользователя от системы взимания платы, он может передать сигнал на компьютер нижнего узла и передать его на интеллектуальный счетчик для отображения через релейный коммуникатор для завершения предварительной покупки газа пользователем. Для передачи данных используется высоконадежная промышленная полевая шина RS485. Релейный коммуникатор служит буфером между компьютером объекта и интеллектуальным счетчиком, главным образом для расширения нагрузочной способности коммуникационной шины RS4. Чтобы обеспечить точность загрузки и скачивания, в конструкции конструкции использовано двухпроцессорное решение. Один ЦП отвечает за связь со счетчиком, а другой ЦП отвечает за связь с компьютером объекта. Два процессора обмениваются данными через двухпортовое ОЗУ. Будучи компонентом системы, надежность и точность интеллектуальных счетчиков напрямую влияют на осуществимость всей системы и являются ее ядром. Поэтому в процессе разработки собственных умных счетчиков мы сосредоточились на точности счета и надежности счетчиков. Его основные функции заключаются в следующем: 1) Точно фиксируйте потребление газа пользователем и объем покупки газа.: 2) Имеет функцию предварительной зарядки ； 3) На экране счетчика может отображаться как оставшийся объем газа, так и общий расход газа. ； 4) Сигнализация оставшегося объема газа может быть предоставлена ​​по запросу. ； 5) Счетчик может точно рассчитывать в течение более 48 часов при отключении электроэнергии. ； 6) Измеритель имеет функцию защиты данных при отключении питания. Он способен поддерживать потребление газа и объем покупки газа у пользователя более 10 лет после полного отключения электроэнергии. ； 3 Система зарядки Основными функциями системы зарядки являются ввод показаний счетчиков газа или получение данных о расходе газа пользователя от интеллектуальных счетчиков путем передачи данных, расчет потребления газа пользователем, печать отчетов, статистический анализ потребления газа и т. д. Система зарядки соединена с модулем управления данными о газе пользователя и центральным компьютером, так что данные о покупке газа пользователем могут быть загружены в компьютер на нижнем участке для реализации необходимых пользователю покупок газа, а также автоматического считывания показаний счетчиков и функций расчета. Система начисления завершает работу по начислению путем обмена данными с банком. 4 Методы передачи данных и проводки. Методы связи между интеллектуальными счетчиками газа, релейными коммуникаторами и компьютерами объекта следующие:: 1)Метод беспроводной связи ； 2) Используйте централизованное устройство считывания показаний счетчиков для связи. ； 3) Метод связи несущей линии электропередачи ； 4) Проводной метод передачи ； В инженерном проектировании мы используем проводные методы передачи данных. Его преимущество заключается в том, что он передает данные напрямую по проводам, обладает сильной защитой от помех и надежной связью. Релейный коммуникатор может поддерживать до 256 интеллектуальных счетчиков газа. Однако объем проекта установки велик, а требования к техническому обслуживанию высоки. Способ подключения заключается в передаче данных через промышленную полевую шину RS485 путем прокладки экранированных витых пар. Максимальное расстояние связи составляет 1200 м, а скорость связи достигает 9600 бит/с. Способы связи между компьютерами объекта и центральными компьютерами следующие:: 1) Используйте централизованное устройство считывания показаний счетчиков для связи. ； 2) Метод беспроводной передачи данных ； 3) Проводной метод связи. ； 4) Связь по местным телефонным линиям через дополнительный модем. ； Мы разработали его для связи по местным линиям через дополнительный модем. Этот метод получил развитие в последние годы * * Преимуществом широко используемого метода является низкая стоимость, короткий цикл и отсутствие необходимости в обслуживании, поскольку он исключает разработку и построение сложных сетей передачи данных. 3. Краткое описание применения системы. После ввода системы в эксплуатацию, судя по текущим результатам ее использования, были достигнуты некоторые результаты в следующих аспектах. 1 Это способствует улучшению возможностей обеспечения безопасности. Безопасность прежде всего является необходимой предпосылкой развития трубопроводного сжиженного газа. Микрокомпьютерная система управления трубопроводом сжиженного газа обеспечивает возможность круглосуточного непрерывного контроля утечек на станции газификации и состояния работы оборудования. Если возникла неисправность, ее можно вовремя обнаружить и быстро отправить персонал для ее устранения. Из-за времени обратной связи * * Земля укорачивается, а возможности безопасности системы усиливаются. 2. Условия газоснабжения коммунальной сети газопроводов и распределительных сетей более стабильны. В прошлом традиционный метод диспетчеризации, основанный на ручном управлении, затруднял контроль рабочего состояния системы передачи и распределения. Микрокомпьютерная система управления трубопроводным сжиженным газом контролирует весь процесс газоснабжения трубопроводной сети, позволяя диспетчерам полностью контролировать систему транспортировки и распределения, тем самым обеспечивая нормальное использование газа жильцами. 3. Это способствует повышению коэффициента использования газификационного оборудования. Использование микрокомпьютерных систем управления позволяет получать большой объем фактических рабочих данных в режиме реального времени. Благодаря анализу и сравнению этих данных мы можем понять закономерности условий эксплуатации оборудования и предложить оптимизированные планы эксплуатации, тем самым улучшая использование оборудования. 4. Это способствует сокращению персонала, повышению эффективности и улучшению экономической выгоды. После внедрения метода микрокомпьютерного мониторинга и управления для управления каждой станцией газификации может быть задействовано только определенное количество инспекционного персонала. Чем больше будет газификационных станций и чем крупнее масштабы поставок, тем очевиднее будет эффект «сокращения населения». С момента открытия первой общественной станции газификации в компании Nanjing Pipeline Liquefied Gas Company в 1996 году используемое газификационное оборудование имеет высокую степень автоматизации. В сочетании с применением микрокомпьютерной системы управления трубопроводом сжиженного газа он использует метод «микрокомпьютерного мониторинга и ручной проверки», чтобы управление каждой станцией газификации перешло к «беспилотным станциям». Например, Нанкинский трубопроводный филиал по сжижению газа открыл 10 станций. Раньше на каждой станции работало не менее 3 человек, поэтому требовалось более 30 человек. Однако после внедрения метода компьютерного мониторинга и управления для проверки требуются только 2 человека, 1 дежурный, 5 обслуживающего персонала и 4 сотрудника по считыванию и зарядке счетчиков. Очевидно, что затраты на персонал * * Чем больше газификационных станций будет в будущем и чем больше масштабы поставок, тем очевиднее будет эффект «сокращения людей». Кроме того, благодаря небольшой численности персонала и высокой эффективности работы легче управлять всеми аспектами управленческой работы, благодаря чему уровень управления трубопроводным сжиженным газом изначально достигает развитого уровня. * * уровень.