Концепция построения систем автоматизации компрессоров

Авторы: Я.З. Гузельбаев, Ш.М. Багаутдинов, А.П. Румянцев, А.Л. Хавкин (ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа»)

В настоящее время построение систем автоматизации (СА) компрессоров, даже имеющих самую малую мощность (единицы киловатт), немыслимо без микропроцессора. Микропроцессорную технику предлагают как отечественные, так и зарубежные производители, проблем с приобретением при наличии денег нет, поэтому встает вопрос: на каком варианте остановиться? Предлагаемые известными зарубежными фирмами микропроцессорные средства надежны, качественны, но имеют высокую стоимость. Отечественные микропроцессорные системы в настоящее время разделяются на две группы: на отечественной элементной базе (микросхемах) и на зарубежной. Опыт эксплуатации первой группы систем, построенных на микропроцессорах К580, К1810, К1821 (Ломиконт, Ремиконт, МП КСУ, Б9601, Протар, Минитерм и др.), показал, что эти средства имеют низкую надежность. Наиболее привлекательной является вторая группа, которая сочетает передовую в мире элементную базу с отечественной схемотехникой и базовым программным обеспечением. В этой области наши разработки находятся на уровне мировых требований. Стоимость последних микропроцессорных контроллеров в несколько раз меньше стоимости лучших зарубежных аналогов, а по надежности они практически им не уступают. Яркими представителями этой группы являются МКСУ-4510 ЗАО НПФ "Система-Сервис" (Санкт-Петербург), ЭК-2000 АО "ЭМИКОН" (Москва), "Текон" одноименной фирмы, которая объединяет несколько разработчиков и изготовителей Москвы и Чебоксар и др. С другой стороны, потребители компрессорной техники имеют технологические линии, оснащенные системой автоматизации определенной фирмы, и не хотят увеличивать номенклатуру приборной техники. Изготовители компрессорной техники должны работать с учетом этих требований, что, в свою очередь, приводит к росту номенклатуры комплектующих изделий для компрессорного завода. С целью снятия противоречия между интересами потребителей и производителя в ЗАО "НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа" и ОАО "Казанькомпрессормаш" принята следующая концепция обеспечения компрессоров системой автоматики. Имеется базовая система автоматизации, которая строится на основе последних разработок ведущих производителей микропроцессорной техники (в настоящее время МСКУ-4510 и ЭК-2000) и удовлетворяет требованиям большинства заказчиков.

Основу МСКУ-4510 составляют наиболее распространенные в России встраиваемые компьютеры микро-РС фирмы "Octagon Systems". На этой базе выполняются системы автоматического управления компрессорных установок с газотурбинным приводом (типа ГПА) для ОАО "Газпром".

ЭК-2000 используют для построения систем автоматизации центробежных и крупных винтовых компрессоров. Свободно программируемые контроллеры серии ЭК-2000 предназначены для использования в системах управления, где предъявляются повышенные требования к надежности, к защите систем управления от воздействия пыли, брызг, агрессивных сред, к работоспособности в широком диапазоне температур при воздействии вибрации.

Высокие эксплуатационные характеристики контроллеров обеспечиваются оригинальной архитектурой, использованием электронных элементов только ведущих зарубежных фирм (Intel, Maxim, Hewlett-Packard, National Semiconductor, AT&T, Siemens и др.), применением новейших технологий при изготовлении печатных плат и монтаже модулей (модули изготовляются на заводах Италии и Чехии). Пользовательский язык программирования ЭК-2000 понятен специалистам КИПиА и не требует услуг специальных программистов.

Неотъемлемой частью СА каждого компрессора является дисплейная панель оператора, которая устанавливается на щите управления или, по желанию заказчика, на расстоянии до 1 км от компрессора. Панель подключается к контроллеру по последовательному интерфейсу. Степень защиты лицевой части панели IP65. Восьмиуровневый пароль защищает основные элементы системы от несанкционированного доступа, включая подтверждение аварийного сообщения, установку часов, распечатку списка аварийных событий, отображение страницы, ввод данных, конфигурацию системы (загрузка программы).

Программное обеспечение контроллеров для центробежных компрессоров разрабатывается с учетом требований защиты от помпажа. В необходимых случаях в СА используется специализированный противопомпажный контроллер.

На рис. 1-3 изображена СА центробежного компрессора, введенного в эксплуатацию в АО "Уфаоргсинтез" в 1997 г., на рис. 4 - щит управления СА компрессора Аэроком АА-250/9Д, предназначенного для работы на космодроме в Плесецке.

Рис. 1.	Рис. 2.	Рис. 3.	Рис. 4.

Для компрессоров с небольшим объемом автоматизации, выпускаемых достаточно большой серией, создаются специальные блоки управления. На рис. 5 показан блок управления холодильной установкой МКТ-130-7-3, на рис. 6 - блок управления винтовым компрессором для тепловоза.

Рис. 5.	Рис. 6.

По требованию заказчика нами создаются СА с применением микропроцессорных систем любых зарубежных фирм: Siemens, Allen-Bradley, Fisher-Rosemount, ABB, Honeywell, CCC, Elsag-Bailey, Yokogama и др.

Таким образом, в части автоматизации компрессоров ЗАО "НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа" и ОАО "Казанькомпрессормаш" могут удовлетворить практически любые требования заказчика.