Комплексная система автоматизации управления компрессорной станцией (ксаукс)

Комплексная система автоматизации управления компрессорной станцией относится к железнодорожному транспорту, а именно к автоматизированным системам управления технологическим оборудованием компрессорных станций и предназначена для повышения эффективности и обеспечения безопасности работы компрессорных установок, снижения затрат на производство сжатого воздуха и повышения производительности труда обслуживающего персонала.

В состав системы входят компрессорные установки, оборудованные устройствами плавного пуска силовых установок и панелями контроля и управления, контроллер сбора информации, выполненный с возможностью управления компрессорной станцией и контроля технологической ситуации на сортировочной горке, автоматизированное рабочее место машиниста компрессорной станции, сервер баз данных, выполненный с возможностью внешнего мониторинга, расходомеры сжатого воздуха, произведенного компрессорной станцией, средства ввода сигналов датчиков уровня охлаждающей жидкости в резервуарах, средства управления двигателями насосов, вентиляторов, клапанами долива воды, клапанами слива конденсата и двигателями вентиляции.

Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая система, является равномерная загрузка компрессорных установок с учетом износа и наработки, экономия энергоресурсов, повышение качества обслуживания устройств, обеспечение бесперебойной работы компрессорных агрегатов в привязке к технологическому процессу на станции и сортировочной горке.

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к автоматизированным системам управления технологическим оборудованием компрессорных станций

Известна система САУКС, работающая на железнодорожной станции Пенза-3. Это микропроцессорная система автоматического управления на шести компрессорных установках («Евразия вести» 11, 2004 г.).

Недостатком ее является низкое быстродействие и надежность в силу того, что она создана на основе морально и физически устаревшей элементной базы и имеет слабую информационную инфраструктуру.

Известна система «КОМПАС» (Мехов В.Б. «Автоматика, связь, информатика», 12, 2005 г., стр.21). Она обеспечивает сбор и архивирование параметров работы компрессорной установки, выдачу предупреждений об аварийных ситуациях и их регистрацию, контроль и отображение на автоматизированное рабочее место (АРМ) дежурного машиниста компрессорной установки (КУ) основных параметров работы КУ.

Недостатком ее является отсутствие выраженной функции управления КУ и вспомогательным оборудованием, например, двигателями насосов водяного охлаждения и двигателями вентиляторов градирни, а также отсутствие в составе оборудования измерительных расходомеров для определения количества сжатого воздуха, переданного потребителю. Кроме того, система не обеспечивает функции внешнего контроля параметров работы компрессорной станции (КС) из-за отсутствия сервера баз данных. Не обеспечивается сохранность силовой установки роторного типа в момент включения из-за отсутствия устройств плавного пуска двигателей КУ.

Известна система КСАУКС (Комплексная система автоматизации управления компрессорной станцией), в которой реализована возможность удаленного мониторинга работы устройств и которая обеспечивает автоматический контроль и управление вспомогательным оборудованием, таких как система вентиляции и охлаждения (патент России 59511). Она и принята за прототип.

Недостатком этой системы является то, что в ее работе не учитывается текущая технологическая ситуация на сортировочной горке.

Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая комплексная система автоматизации управления компрессорной станцией, является равномерная загрузка компрессорных установок с учетом износа и наработки, экономия энергоресурсов, повышение качества обслуживания устройств, обеспечение бесперебойной работы компрессорных агрегатов в привязке к технологическому процессу на станции и сортировочной горке.

Технический результат достигается тем, что комплексная система автоматизации управления компрессорной станцией, включающая компрессорную установку в составе силовой установки, устройства плавного пуска, компрессорного агрегата и панели управления, исполнительную и измерительную аппаратуру, контроллер сбора информации и управления, сервер баз данных, информационный канал внешнего мониторинга и автоматизированное рабочее место машиниста компрессорной станции, дополнительно содержит модуль связи с автоматизированной системой управления сортировочным процессом, который связан с контроллером сбора информации и управления и предназначен для обеспечения оптимальной загрузки компрессорных агрегатов в зависимости от текущей технологической ситуации на сортировочной горке.

На фиг.1 представлена структурная схема полезной модели.

Комплексная система автоматизации управления компрессорной станцией (КСАУКС) содержит исполнительную и измерительную аппаратуру, связанную с контроллером сбора информации и управления 10 и состоящую из датчика давления воздуха в магистрали 1, средств ввода сигналов датчиков уровня охлаждающей жидкости в резервуарах 2, расходомера сжатого воздуха 3, компрессорной установки 4 (их может быть несколько, в соответствии с количеством компрессоров на компрессорной станции), которая включает устройство плавного пуска 5, силовую установку 6, компрессорный агрегат 7 и панель контроля и управления 8, связанную информационным каналом с контроллером 10. Контроллер 10 связан со средствами управления двигателями насосов, вентиляторов, клапанами долива воды, клапанами слива конденсата, двигателями вентиляции 9, а также, с сервером баз данных 11, автоматизированным рабочим местом машиниста компрессорной станции 12, модулем связи с автоматизированной системой управления сортировочным процессом 13 и информационным каналом внешнего мониторинга 14. Сервер баз данных 11 связан с автоматизированным рабочим местом машиниста компрессорной станции 12 и информационным каналом внешнего мониторинга 14.

Комплексная система автоматизации управления компрессорной станцией (КСАУКС) работает следующим образом.

Система работает круглосуточно. При падении давления воздуха в магистрали контроллер сбора информации и управления 10 получает информацию от датчика давления воздуха в магистрали 1 и осуществляет управление компрессорной установкой 4 по информационному каналу в соответствии со временем наработки каждой компрессорной установки (для обеспечения равномерной наработки каждого агрегата). При этом информация, принятая в панель контроля и управления 8 передается в устройство плавного пуска 5, которое осуществляет плавный пуск силовой установки 6. Силовая установка 6 обеспечивает работу компрессорного агрегата 7. При этом сигналы контроля состояния компрессорного агрегата 7 через панель контроля и управления 8 поступают в контроллер сбора информации и управления 10.

Контроллер 10 для поддержания необходимого температурного режима компрессорного агрегата 7 получает сигналы от средства ввода сигналов датчиков уровня охлаждающей жидкости в резервуарах 2 и осуществляет управление двигателями насосов, вентиляторов, клапанами долива воды, клапанами слива конденсата, двигателями вентиляции 9.

Количество потребленного воздуха контролируется расходомерами воздуха 3, которые передают информацию в контроллер сбора информации и управления 10. При отсутствии расхода сжатого воздуха контроллер 10 осуществляет выключение компрессорной установки 4, отправляя команду в панель контроля и управления 8.

Контроллер сбора информации и управления 1 обеспечивает передачу информации о работе компрессорных установок 4 в сервер баз данных 11, автоматизированное рабочее место машиниста компрессорной станции 12 и информационный канал 14 для осуществления внешнего мониторинга работы компрессорной станции.

Сервер баз данных 11 осуществляет статистическую обработку накопленной за длительный период статистической информации и выдачу ее по запросам в автоматизированное рабочее место машиниста компрессорной станции 12 и информационный канал внешнего мониторинга 14. Возможность внешнего мониторинга позволяет организовать централизованное обслуживание нескольких компрессорных станций с одного диспетчерского пункта и сократить обслуживающий персонал на каждой компрессорной станции.

Модуль связи с автоматизированной системой управления сортировочным процессом 13 получает по каналам связи данные о технологической ситуации на сортировочной горке (начало/конец роспуска, маневровые работы, ремонтные или профилактические работы) от систем автоматизации сортировочного процесса и, в зависимости от потребности в необходимом количестве сжатого воздуха, регулирует загрузку компрессорных установок 4, подавая на вход контроллера сбора информации и управления 10 необходимые команды.

1 - датчик давления воздуха в магистрали

2 - средства ввода сигналов датчиков уровня охлаждающей жидкости в резервуарах

3 - расходомеры сжатого воздуха

4 - компрессорная установка

5 - устройство плавного пуска

6 - силовая установка

7 - компрессорный агрегат

8 - панель контроля и управления

9 - средства управления двигателями насосов, вентиляторов, клапанами долива воды, клапанами слива конденсата и двигателями вентиляции

10 - контроллер сбора информации и управления

11 - сервер баз данных

12 - автоматизированное рабочее место машиниста компрессорной станции

13 - модуль связи с комплексной системой автоматизации управления сортировочным процессом

14 - информационный канал внешнего мониторинга

Комплексная система автоматизации управления компрессорной станцией, включающая компрессорную установку, состоящую из силовой установки, связанной с устройством плавного пуска и с компрессорным агрегатом, и панели управления, связанной с компрессорным агрегатом и устройством плавного пуска, контроллер сбора информации и управления, связанный с исполнительной и измерительной аппаратурой, с компрессорной установкой, с сервером баз данных, с информационным каналом внешнего мониторинга, связанным с сервером баз данных и с автоматизированным рабочим местом машиниста компрессорной станции, связанным с сервером баз данных, отличающаяся тем, что содержит модуль связи с автоматизированной системой управления сортировочным процессом, который связан с контроллером сбора информации и управления и предназначен для обеспечения оптимальной загрузки компрессорных агрегатов в зависимости от текущей технологической ситуации на сортировочной горке.