English
Российский

---

Сторінку заморожено, актуальна тут.

Динамічна модель реального часу Анастасіївської ГЛКС

Ім'я: ModelAGLKS Засновано: Січень 2006р Учасники: Роман Савоченко Опис: Проект присвячено створенню повної моделі Анастасіївської газо-ліфтної компресорної станції (ГЛКС). Адреса: Поточна БД у SVN-репозиторії, БД у файлі: AGLKS.tlz. Живе виконання: Web-доступ до інтерфейсу моделі

Вступ

Анастасіївська ГЛКС (АГЛКС) представляє собою технологічний процес, призначений для двох-ступеневого стиснення газу газових родовищ. Для цієї мети ГЛКС має шість відцентрових компресори, по три компресора на низький та високий тиск, забезпечуючи тим самим резервування та допускаючи паралельну роботу з метою підвищення продуктивності.

Для тестування алгоритмів керування ГЛКС, в особливості антипомпажних алгоритмів, знадобилося створення моделі ГЛКС. Передбачувався запуск моделі на одно-платному комп'ютері з УПО та взаємодія з контролером керування технологічним процесом. Для розробки моделі було використано бібліотеку технологічних апаратів системи OpenSCADA. Надалі модель ТП компресорної станції виросла у автономну систему, котра використовується у проекті OpenSCADA у якості демонстрації функції та можливостей. Текстові значення моделі доступні на трьох мовах: Англійська, Російська та Українська.

1 Технологічний процес

Перед створенням моделі ГЛКС була створено принципову схему моделі технологічного процесу, яка заснована на принциповій схемі реального технологічного процесу. Отриману схему зображено на рис.1.

Рис.1. Принципова схема моделі АГЛКС.

2 Моделювання

Для побудови моделі технологічного процесу на основі наявних моделей апаратів було безпосередньо використано принципову схему та блоковий обчислювач (BlockCalc) системи OpenSCADA. Моделі апаратів технологічної схеми додавалися до блочної схеми у відповідності з принциповою схемою. Частина блоків було додано для допоміжного обладнання, а також вузлів потоків. Номера блоків вузлів вказано на принциповій схемі номерами біля вузлів потоків.

Модель реалізовано у вигляді вісьмох блокових схем блокового обчислювача. Склад та властивості блокових схем наведено у таблиці 1.

Таблиця 1. Блокові схеми моделі

З характеристик блочних схем можна бачити, що ресурсоємність моделі в цілому до центрального процесора Athlon 64 3000+ (2000МГц) складає 19.5%.

У таблиці 2 наведено перелік використаних моделей апаратів у відповідності з принциповою схемою.

Таблиця 2. Використані моделі апаратів

Завдяки використання бібліотеки моделей апаратів та концепції побудови динамічних моделей була отримана динамічна модель, з якої можна отримати параметри у будь якій точці принципової схеми як для вивчення, так і для відпрацювання алгоритмів керування.

У моделі системи керування загальносистемної частини реалізовано три ПІД-регулятори PC_КРД1, PC_КРД2 та PC_КРД3 для регулювання тиску на вході КС, між компресорами низького та високого тиску, а також на виході КС.

Для отримання інформації про технологічний процес були створені параметри ТП (таблиця 3), які надають дані з окремих вузлів моделі.

Таблиця 3. Параметри технологічного процесу

3 Інтерфейс користувача

Інтерфейс користувача моделі представлено сім'ю об'єктами сигналізації (рис.2). Шість з них містять кадри компресорів КМ101, КМ201, КМ301, КМ102, КМ202 та КМ302. Сьомий же є загальним для всіх компресорів станції та містить загальностанційні кадри. Загальностанційна група сигналізації містить дві мнемосхеми, дві групи графіків, групу контурів, групу оглядових кадрів та п'ять документів.

Рис.2. Загальний вигляд вікна інтерфейсу користувача.

Мнемосхеми об'єкту сигналізації "Загальностанційка" представлені на рис.3 та рис.4.

Рис.3. Головна мнемосхема КС

Рис.4. Тестова мнемосхема

Групи графіків "Масові потоки" та "Температури" представлені на рис.5 та рис.6 відповідно.

Рис.5. Група графіків "Масові потоки".

Рис.6. Група графіків "Температури".

Група контурів "Тестова група" (рис.7) містить контури всіх регуляторів та низку важливих параметрів.

Рис.7. Група контурів "Тестова група".

Група оглядових кадрів "Огляд 1" (рис.8) містить кадри основних параметрів.

Рис.8. Група оглядових кадрів "Огляд 1".

Документи "Таблиця накопичених миттєвих значень", "Журнал дій", "Середні за годину значення витрато-вимірювального вузла", "Середньодобові значення витрато-вимірювального вузла" и "Добовий звіт" представлені на рис.9, рис.10, рис.11, рис.12 та рис.13 відповідно.

Рис.9. Документ "Таблиця накопичених миттєвих значень".

Рис.10. Документ "Журнал дій".

Рис.11. Документ "Середні за годину значення витрато-вимірювального вузла".

Рис.12. Документ "Середньодобові значення витрато-вимірювального вузла".

Рис.13. Документ "Добовий звіт".

Об'єкти сигналізації компресорів низького тиску містять мнемосхему рис.14 та групу графіків рис.15.

Рис.14. Мнемосхема компресору низького тиску.

Рис.15. Група графіків компресору низького тиску.

Об'єкти сигналізації компресорів високого тиску містять мнемосхему рис.16 та групу графіків рис.17.

Рис.16. Мнемосхема компресору високого тиску.

Рис.17. Група графіків компресору високого тиску.

Для відображення динаміки всієї компресорної станції передбачено групу вільних графіків (рис.18)

Рис.18. Група результуючих графіків "Сторінка 1".

4 Результати

Результатом розробки стала повноцінна динамічна модель технологічного процесу компресорної станції. Ця модель наявна на трьох мовах та включена до дистрибутивів системи OpenSCADA у ролі демонстрації функції та можливостей.

Модель передбачає можливість керування ТП від лиця оператора, включаючи операції:

• керування регуляторами тиску:
  • зміна режиму регулятора: "Автомат" або "Ручний";
  • встановлення потрібного значення завдання або ручного виходу виконавчого механізму;
  • налагодження параметрів ПІД-регулятору.
• керування засувами та шаровими кранами за посередництвом панелі керування та контекстного меню, шляхом закриття або відкриття;
• ручний ввід значень параметрів обертів (ST8612) та положення протипомпажних клапанів (KPPx0x).

У прилеглому сенсі модель з успіхом застосовувалася для налагодження алгоритмів протипомпажного захисту компресорів Анастасіївської ГЛКС.

Ресурсомісткість моделі склала 70% на ядрі процесора 800 МГц.

Посилання