Автоматизация газораспределительной установки (стр. 4 )

Термопреобразователи сопротивления взрывозащищенные ТСМУ-014 предназначены для измерения температуры жидких и газообразных сред во взрывоопасных зонах, в которых могут образовываться взрывоопасные смеси категорий IIA, IIB, IIC групп Т1…Т4 согласно ГОСТ Р 51320.19.

Измерение давления на входе и выходе ГРУ осуществляется датчиком избыточного давления Метран -100-Вн-ДИ и манометром электроконтактным ДМ 2005 CrlEx. Сигнализация о выходе значений уровня за установленные пределы осуществляется комплектом сигнализатора уровня

Рисунок 2.2 – Функциональная схема АГРУ «Энергия-1» Салихово

 

ультразвуковым УЗС-207И. Система газоаналитечская СГАЭС состоит из датчиков газовых оптических, установленных по месту, и устройства порогового УПЭС-40, установленного на щите. Электропневматический узел управления ЭПУУ-4–1и выключатель бесконтактный концевой ВКЭ-02 осуществляют сигнализацию положений и управление кранами. Вычислитель комплекса «Суперфлоу-2ЕТ» ведет автоматический сбор, обработку и хранение данных о расходе газа, который включает в себя датчики давления, счетчики газа с преобразователем импульсов и датчики температуры.

Кран-регулятор Ду80 с электроприводом позволяет осуществлять дистанционное регулирование краном. В блоке редуцирования давление регулируется регуляторами давления Лорд. Электронный корректор SEVC-D является ключевым элементом коммерческого узла учета расхода газа, использующимся для приведения измеренного счетчиком объема газа к стандартным условиям.

Блок управления БУК-5ПГ предназначен для управления процессами нагрева газа и их смесей в блочных подогревателях с промежуточным теплоносителем и обеспечения безопасности работы этих подогревателей.

В случае аварии включается световая сигнализация, звуковая сигнализации и производится остановка подогревателя с запоминанием первопричины аварии.

Устройство связи и управления комплекса «Магистраль-2» обеспечивает сбор и обработку телеметрической информации с датчикового оборудования в реальном масштабе времени и функционирование в составе АСУ ТП.

Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный предназначен для централизованной и автономной охраны объекта от несанкционированных проникновений и пожаров.

3. Средства автоматизации

3.1 Преобразователь температуры интеллектуальный Метран-286

Измерение температуры осуществляется путем преобразования сигнала первичного преобразователя температуры в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4–20 мА и наложенный на него цифровой сигнал на базе HART протокола.

Исполнение преобразователя температуры показано на рисунке 2.3

Рисунок 2.3 – Преобразователь температуры интеллектуальный Метран-286

Измеряемый параметр – температура в преобразователе температуры (ПТ) Метран-286 преобразуется в изменение омического сопротивления платинового чувствительного элемента. Аналоговый сигнал поступает на вход ИП, преобразуется с помощью аналогово – цифрового преобразователя (АЦП) в дискретный сигнал.

С выхода микропроцессорного преобразователя дискретный сигнал поступает на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), осуществляющий преобразование дискретного сигнала в унифицированный токовый аналоговый сигнал 4–20 мА, а также на блок частотного модулятора, преобразующий дискретный сигнал в частотно-модулированный и наложенный на аналоговый сигнал.

Каждый ПТ имеет свой уникальный адрес от 1 до 15, обращение к ПТ идет по этому адресу. Схема подсоединения приведена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 – Схема внешних соединений ПТ Метран-286

G-источник питания; PV – коммуникатор

Условное обозначение ПТ, типы номинальных статических характеристик (НСХ) первичных преобразователей температуры, параметры выходных сигналов (аналогового и цифрового), диапазоны измеряемых температур, материал защитной арматуры ПТ должны соответствовать значениям, указанным в таблице 1.

Таблица 2.2 Характеристики преобразователя температуры Метран-286

Обозначение ПТ	НСХ	Выходные сигналы	Диапазон измерений,°С	Верхний предел измерений,°С	Материал защитной арматуры (код материала)
аналоговый	цифровой
Метран-286	Pt100	4–20	В стандарте HART	от минус 50 до плюс 500	плюс 500	12Х18Н10Т (Н10) 10Х17Н13М2Т (Н13)

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности ПТ должны соответствовать значениям, указанным в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Пределы допускаемой погрешности ПТ

Обозначение ПТ	Диапазон измеряемых температур ПТ,°С	Пределы допускаемой основной приведенной погрешности ПТ, %
По аналоговому сигналу	По цифровому сигналу
Метран-286	-50… 500	±0,15	±0,15

3.2 Датчик избыточного давления Метран-100

Важнейший показатель работы ГРС – давление. Это параметр, который необходимо измерять, регулировать, поддерживать в процессе работы.

Датчик Метран-100 состоит из преобразователя давления и электронного преобразователя. Конструкция датчика представлена на рисунке 2.5.

Мембранный тензопреобразователь 3 размещен внутри основания 2. Внутренняя полость 4 заполнена кремний органической жидкостью и отделена от измеряемой среды металлической гофрированной мембраной 5, приваренной по наружному контуру к основанию 2. Полость 7 сообщается с окружающей атмосферой.

Рисунок 2.5 – Датчик давления Метран-100

Измеряемое давление подается в камеру 6 фланца 9, который уплотнен прокладкой 8. Измеряемое давление воздействует на мембрану 5 и через жидкость воздействует на мембрану тензопреобразователя, вызывая ее прогиб и изменение сопротивления тензорезисторов. Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из сенсорного блока в электронный преобразоваПолость 7 герметизирована и сигнал передается в электронный преобразователь по проводам через гермоввод 10.

На рисунке 2.6 изображена схема внешних электрических соединений датчика Метран-100.

Рисунок 2.6 Схема внешних электрических соединений датчика Метран-100

Функционально электронный преобразователь состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП), источника опорного напряжения, блока памяти АЦП, микроконтроллера с блоком памяти, цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), стабилизатора напряжения, фильтра радиопомех и НАRТ-модема для преобразователей. Кроме того в электронный преобразователь входит ЖКИ индикатор. АЦП, источник опорного напряжения и блок памяти АЦП размещаются на плате АЦП, которая объединяется с измерительным блоком в сборочную единицу – сенсор давления. Остальные элементы функциональной схемы размещаются в корпусе электронного преобразователя.

Плата АЦП принимает аналоговые сигналы преобразователя давления, пропорциональные давлению и преобразовывает их в цифровые коды. Энергонезависимая память предназначена для хранения коэффициентов коррекции характеристик сенсорного блока и других данных о сенсорном блоке.

Микроконтроллер, установленный на микропроцессорной плате, принимает цифровые сигналы с платы АЦП вместе с коэффициентами коррекции, производит коррекцию и линеаризацию характеристики сенсорного блока, вычисляет скорректированное значение выходного сигнала датчика и передаёт его в цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Цифро-аналоговый преобразователь преобразует цифровой сигнал, поступающий с микроконтроллера, в выходной аналоговый токовый сигнал.

3.3 Термопреобразователь ТСМУ-205

Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСМУ-205 предназначен для преобразования значения температуры различных нейтральных (агрессивных) сред в унифицированный токовый выходной сигнал.

Используются в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в промышленных условиях.

Чувствительный элемент первичного преобразоваП или 100М, для ТСМУ – К) и встроенный в головку датчика измерительный преобразователь ИП в виде герметичной «таблетки» преобразуют измеряемую температуру в унифицированный токовый выходной сигнал, что дает возможность построения систем АСУТП без применения дополнительных нормирующих преобразователей.

В состав ИП входит компенсатор нелинейности входного сигнала и для ТСМУ -205 – компенсатор температуры «холодного спая».

Схема подключения датчика изображена на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 – Схема подключения датчика ТСМУ-205

Технические характеристики датчика ТСМУ-205:

−  диапазон преобразуемых температур 0…100°С;

−  предел допускаемой основной приведенной погрешности 0,25%;

−  предельное рабочее избыточное давление 20 МПа;

−  показатель тепловой инерции 40 с;

−  выходной унифицированный сигнал 4…20 мА;

−  схема подключения 2-х проводная;

−  сопротивление нагрузки до 1000 Ом;

−  потребляемая мощность не превышает 0,8 ВА;

−  степень защиты от воздействия воды и пыли IР54 по ГОСТ 14254;

−  рабочая температура окружающей среды -30…50 (-50… 100)°С;

−  атмосферное давление 84–106,7 кПа (630–800 мм рт. ст);

−  относительная влажность до 95% при 35°С;

3.4 Многониточный измерительный микропроцессорный комплекс

"Суперфлоу—2ET"

Комплекс многониточный измерительный микропроцессорный "Суперфлоу-2ЕT" (далее "комплекс") предназначен для: