Разработка АСУ гидроопрессовочной установки

Заказчик: ЗАО «НПП „Машпром“» г. Екатеринбург

Машпром

Описание технологического процесса. Назначение установки

Установка предназначена для проведения локальных гидроиспытаний на отсеченных с помощью секционирующей арматуры участках теплосети, которые из-за изношенности запорной арматуры имеют протечки по арматуре (при давлении гидроиспытания 2 МПа) и не более 100 м³/ч.

Основные технологические показатели

Наименование показателя, единица физической величины	Значение
Давление воды за установкой, МПа	Не более 2,0
Подача воды, м3/ч - максимальная - номинальная	100 20…80
Исходная вода: Давление, МПа Температура, С	0,5 20 - 40
Мощность дизельного двигателя, кВт, не более	91
Основной конструкционный материал трубопроводов	сталь 20
Часовой расход топлива, кг/ч, не более	20,6
Максимальная скорость передвижения установки по дорогам, км/ч	60
Масса, кг	2600

Сведения о контролируемых (измеряемых) параметрах

Наименование параметра	Номинальное значение	Допускаемые отклонения
Давление воды перед установкой, МПа	0,5	+ 0,1
Давление, развиваемое насосом, МПа	0,5…2,0	- 0,2
Расход воды в испытуемый трубопровод, м3/час	20…80	± 20

Устройство и работа

На рисунке 1 представлена пневмогидравлическая принципиальная схема установки.

Ф1 - фильтр; ЗР1 - нормально-открытый электромагнитный клапан;
F1 - расходомер; Н1 - насос; ЗР2 - ручная задвижка; КО1 - обратный клапан;
Д - дизельный двигатель; Г - генератор; А - блок аккумуляторных батарей; СУ - система управления процессом; КР1 - регулирующий клапан; ЗР3 - вентиль выпуска воздуха;
ЗР4 - вентиль дренажный; МД1, МД2 - манометры, Р1, Р2, Р3 - датчики давления.

На схеме отображено технологическое оборудование установки с коммуникациями воды, средства измерения и контроля, задействованные в системе автоматического управления.

Описание работы установки.

Вода из ГВС с напором подается в насос установки по рукаву DN100 через фильтр Ф1. При этом задвижка КР1 открыта, задвижка ЗР2 - закрыта. После фильтра вода по байпасной линии насоса подается в испытуемый участок трубопровода на заполнение. Процесс заполнения контролируется по расходомеру F1, манометру МД1 и показаниям датчиков Р1, Р2 на пульте управления. После заполнения трубопровода производится пуск дизель-насоса на открытую задвижку ЗР2 (задвижка ЗР2 должна быть открыта для недопущения развития большого давления за насосом).

Основной поток воды циркулирует по байпасу насоса, а небольшая часть потока поступает в трубопровод, компенсируя протечки через запорную арматуру испытываемого трубопровода.
Для поднятия давления автоматически плавно производится закрытие клапана на байпасе КР1. После достижения заданного для СУ давления закрытие клапана КР1 прекращается.

В случае порыва трубопровода автоматика зафиксирует резкое увеличение расхода воды с одновременным падением давления после насоса. Совпадение этих событий является сигналом для системы управления на закрытие клапана ЗР1 и включение аварийной сигнализации.

Состав системы управления

СОСТАВ СУ

Система управления мобильной гидроопрессовочной установки состоит из:
- Шкаф управления.
- Пульт управления.

Состав шкафа управления.

В состав шкафа управления входит низковольтная аппаратура управления, клеммники, блок питания, контроллер Сименс SIMATIC S7-200 c CPU 224 с интегрированными входами и выходами дискретных сигналов =24В, модуль ввода аналоговых сигналов.

Размер шкафа управления (ВхШхГ) 380х380х210.

Пульт управления.
На пульте управления расположены панель оператора TD-400 и кнопки с лампами, предназначенные для управления установкой в ручном и автоматическом режиме. В автоматическом режиме установка работает по заданной программе в контроллере.

 

Результаты и эффект внедрения

Внедрение системы автоматизации позволяет гибко оптимизировать технологические процессы в установке, легко изменять их в соответствии с технологическими требованиями. Автоматизированная система — компактная, мобильная, удобная для пользователя.