Контрольные вопросы

1. Назовите основные задачи автоматизации газовых и газоконденсатных про­мыслов.

2. Объясните основные принципы управления добычей газового промысла.

3. Объясните принцип работы системы автоматического регулирования деби­та скважины.

4. Объясните устройство регулирующего штуцера.

5. Объясните принцип работы системы автоматического регулирования про­цессом низкотемпературной сепарации газа.

6. Как устроен датчик расхода ингибитора типа ДР-22?

7. Как устроен регулятор расхода жидкости РРЖ-1?

8. Объясните устройство автоматического регулятора уровня для горизонталь­ных и вертикальных емкостей.

9. Объясните схему автоматизации абсорбционного процесса осушки газа.

Глава 22 основные элементы и узлы комплекса технических средств асу тп

§ 1. Назначение и общие принципы организации асу тп

Усложнение технологических процессов добычи нефти и газа, увеличение единичной мощности оборудования, рассредоточенность в пространстве оперативного и эксплуатационного персонала и его неэффективное использование, а также целый ряд других причин привели к необходимости создания качественно новых систем управ­ления этими процессами.

В настоящее время эта проблема решается созданием автома­тизированных систем управления технологиче­скими процессами (АСУ ТП). Основное назначение АСУ ТП — выработка и реализация управляющих воздействий на технологи­ческий процесс в соответствии с принятым критерием управления. Наиболее часто в качестве такого критерия применяется разность стоимостей готовой продукции и затрат на ее изготовление. В этом случае цель функционирования АСУ ТП— выработка и реализация управляющих воздействий на процессы, которые позволяют полу­чить максимальное значение этой разницы. Применяют так­же такие частные критерии управления, как максимальная произ­водительность установки, минимальный расход некоторых компо­нентов и т. п.

В соответствии с государственным стандартом АСУ ТП пред­ставляет собой человеко-машинную систему, основными компонен­тами которой являются оперативный персонал и комп­лекс технических средств (КТС). Они осуществляют сбор информации о ходе технологического процесса, обрабатывают и анализируют ее, принимают решения по управлению, формируют и осуществляют управляющие воздействия. Распределение функций между оперативным персоналом и КТС — одна из проблем при со­здании АСУ ТП.

Интенсивное развитие средств вычислительной техники в послед­ние годы позволило передать функции сбора и предварительной обработки информации от оперативного персонала комплексу тех­нических средств. Это дало возможность реализовать функциони­рование АСУ ТП на многих предприятиях нефтяной и газовой промышленности в так называемом «информационном» режиме, когда КТС выполняет контроль технологических параметров, вы­числение комплексных технических и технико-экономических пока­зателей, а также контроль работы и состояния оборудования.

Более высоким уровнем организации АСУ ТП является функ­ционирование КТС в режиме «советчика», когда технические сред­ства производят анализ получаемой текущей информации с помощью математической модели процесса, хранящейся в памяти ЭВМ, и предоставляют оператору предложения по введению управляющих воздействий, позволяющих вести технологический процесс в опти­мальном режиме в соответствии с принятым критерием управ­ления. Оператор реализует эти предложения, например, путем из­менения заданных значений управляемых технологических пара­метров (температур, расходов и т. п.) с помощью соответствую­щих уставок локальных регуляторов.

На рис. 16.1 приведена схема КТС АСУ ТП газодобывающего предприятия, позволяющая осуществлять функционирование систе­мы в режиме «советчика». При этом текущая информация от дат­чиков (Д) системы централизованного контроля и управления (СЦКУ) установки комплексной подготовки газа (УКПГ) поступа­ет на контролируемый пункт телемеханики (КП ТМ), дале на пункт управления телемеханики (ПУ ТМ) и через устройство связи с объектом (УСО) на управляющую ЭВМ (например, ЭВМ серии СМ). Часть задач может решаться с помощью этой ЭВМ, а часть— с помощью более мощной ЭВМ серии ЕС, подключенной через уст­ройство связи вычислительной техники (УСО ВТ). На центральном диспетчерском пункте (ЦДП) установлены щит диспетчера (ЩД) и дисплейный модуль (ДМ), позволяющий оператору вести диа­лог с ЭВМ.

Выработанные управляющие воздействия передаются от ЭВМ на исполнительные устройства (ИУ) и средства локальной автома­тики (СЛА) УКПГ.

Для передачи неоперативной информации в такой системе ис­пользуется специальная аппаратура передачи данных (АПД).

Дальнейшим развитием АСУ ТП явится передача функций при­нятия решения по управлению технологическим процессом и реали­зации управляющих воздействий техническим средствам. Роль опе­ратора будет сводиться к общему наблюдению за ходом процесса, а также к внесению необходимых корректив при изменениях, на­пример, требований по качеству выпускаемой продукции. Такой ре­жим работы называют супервизорным управлением.

Наивысшей формой организации АСУ ТП явится непосредствен­ное прямое управление (НПУ), при котором локальные регуляторы будут исключены из контура управления, а управляющие воздей­ствия от вычислительной машины будут непосредственно воздейст­вовать на исполнительные устройства.

В дальнейшем в этой и последующих главах будут рассмотрены основные устройства КТС АСУ ТП.