АГНКС - Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция, осуществляет заправку автомобилей и других транспортных средств, двигатели которых конвертированы или изначально рассчитаны на работу на сжатом (компремированном) природном газе и имеют соответствующую систему.

 Перед ООО «Крона» была поставлена задача по замене системы управления АГНКС г. Петродворец. В состав АГНКС входит 2 компрессорные установки 320 КВт, общецеховое оборудование, и осушка газа. Все оборудование производства ГДР 1983 года выпуска.

Заказчик: ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург».
Используется: АГНКС г.Петергоф
Дата внедрения АСУ ТП: декабрь 2010 года
Поставлено: 1 система

1. Объект управления:

«АГНКС - Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция, осуществляет заправку автомобилей и других транспортных средств, двигатели которых конвертированы или изначально рассчитаны на работу на сжатом (компремированном) природном газе и имеют соответствующую систему. Природный газ поступает на АГНКС по газопроводам. На станции давление газа повышается до 20 МПа (200 атм) и в таком виде закачивается в баллоны транспортных средств.» - wikipedia.org.
 Перед ООО «Крона» была поставлена задача по замене системы управления АГНКС г. Петродворец. В состав АГНКС входит 2 компрессорные установки 320 КВт, общецеховое оборудование, и осушка газа. Все оборудование производства ГДР 1983 года выпуска.
Ввиду особенностей объекта замена САУ происходила поэтапно без остановки основного производства.

Во время работы комплекса автоматически поддерживается давление газа в аккумуляторах в заданном диапазоне, автоматически осуществляется продувка влагомаслотделителей каждой компрессорной установки.
 Заправка осуществляется персоналом, путем открытия соответствующего колоночного крана и установкой необходимого давления в баллоне автомобиля. Закрытие крана происходит автоматически после достижения указанного давления. На газораздаточных колонках действует цветовая сигнализация процесса заправки.

На каждую компрессорную установку приходится:
60 дискретных входов;
31 дискретный выход;
30 аналоговых входов.

2. Нижний уровень: 

Нижний уровень АСУ КР-1200-АГНКС-2 построен на следующем оборудовании:
Устройство управления (УУ):
Процессорный модуль Fastwel СРС10803 с целевой системой ISaGRAF 5, работающей на операционной системе Linux; 

 Алгоритм управления создан на программном комплексе ISaGRAF 5 с применением драйверов ввода вывода, производства ООО «Крона». Как выглядит определение УУ в окне ISaGRAF 5 можно увидеть на Иллюстрации 2.
 Для упрощения и ускорения отладки алгоритма на этапе пусконаладки реализован программный имитатор объекта, который может подключаться «на лету» из SCADA системы (обладая необходимым уровнем доступа). Для реализации такого подхода пришлось отказаться от прямого монтирования параметров. Привязка дискретных параметров к физическим каналам осуществляется кодом, изображенным на Иллюстрации 3. Аналоговые переменные привязываются аналогично.
 

Иллюстрация 1 ISaGRAF определение устройства управления

Иллюстрация 2 Привязка переменных 

 Особенности реализации аналогового ввода:

 Аналоговый ввод реализован следующим образом: с первичного преобразователя (датчика температуры, давления, тока) сигнал попадает на вторичный преобразователь Analog Devices серии 7В, далее на коммутатор аналоговых сигналов и наконец на модуль АЦП 5710. В программу управления измеренное значение попадает в виде кода АЦП, после чего направляется в функциональный блок пересчета в физические величины. Одновременно каналы, к которым подключены термометры сопротивления ТСП100П, пересчитываются с помощью полинома, т.к. вторичный преобразователь Analog devices имеет характеристику pt100. Реализация показана на Иллюстрации 4. Для преобразования используется функциональный блок, разработанный ООО «Крона» - Kr-anpar (подробное описание в файле demoisaie.pdf). Вход «freeze» используется для возможности ремонта любого аналогового канала «на ходу». При подаче на этот вход сигнала «true» выходной аналоговый сигнал в физических величинах, используемый в алгоритме, замирает. Но в тоже время на верхний уровень передается не замерший сигнал, что позволяет после починки канала измерения провести его проверку не воздействуя на алгоритм управления. 

Иллюстрация 3 Пересчет в физические величины 

Одновременно с измерениями в программе идет постоянный контроль исправности аналоговых цепей. Датчики и вторичные преобразователи контролируются по «зашкалу». Вторичные преобразователи группируются на бэкплейнах по 15 штук, а 16 канал используется для контроля нуля аналогового коммутатора, т.е. каждый 16 — й канал перемычками соединен с 0В. На каждом цикле измеряется код нуля и контролируется его отклонение от номинального. При большом отклонение диспетчер получает предупредительный сигнал с точным указанием неисправного модуля. Величина отклонения кода нуля на каждом цикле измерения используется для коррекции измеренных значений всех аналоговых параметров, подключенных к данному коммутатору. Это позволяет значительно снизить погрешность измерений при коммутации сигналов. Аналогичным образом происходит контроль исправности самого АЦП.

3. Верхний уровень — SCADA система. 

Верхний уровень построен на SCADA системе Winlog Pro (winlogscada.ru) (далее ПК «SCADA-система»).
Виды представляемой информации:

ПК «SCADA-система» позволяет оператору получать следующую информацию:
текущие значения аналоговых параметров и состояния исполнительных механизмов (ИМ);
список активных в данный момент аварийных, ограничительных и предупредительных сообщений;
список условий, препятствующих запуску ТОУ (предпусковые условия);
сообщения о текущем режиме работы ТОУ и об изменениях режимов АСУ ТП;
перечень имеющихся неисправностей в аппаратуре АСУ ТП;
ретроспективу значений аналоговых параметров, переключений ИМ, появления, квитирования и снятия сигнализационных и режимных сообщений, а также предпусковых условий, протокол управляющих действий оператора.

Главное окно отображается на экране ПЭВМ сразу после загрузки операционной системы, его нельзя закрыть, свернуть и производить с ним какие-либо другие манипуляции. 

Исполнительные механизмы (ИМ) на мнемосхеме отображаются в виде пиктограмм, изменяющих свой цвет в зависимости от состояния соответствующих ИМ. Аналоговые параметры на мнемосхемах отображаются в цифровом виде. При выходе аналоговых параметров за предупредительные и аварийные уставки цифры меняют свой цвет (желтый, красный). Неисправность канала а так же вывод канала в ремонт так же имеют свою индикацию цветом (помимо технологического сообщения).

Для облегчения понимания типа технологических сообщений в таблице в колонке «Тип» для всех сообщений определен один из следующих типов:
ТС – технологическое сообщение;
д.вых, д.вх – дискретный выход, вход;
предупр. – предупредительный сигнал;
авар. - аварийный сигнал;
режим - сигнал о включении режима;
кнопка - сигнал о нажатии кнопки;
ППУ - сигнал предпусковых условий.

Окно тренда:
Окно трендов – это специальная анимация, которая производит отображение до 8 регистровых или битовых переменных. Для вызова окна трендов  необходимо нажать на соответствующую кнопку главной панели управления.

Во время выполнения окно трендов работает в одном из 2-х режимов:
Реальное время.
Трассы вычерчиваются на диаграмме в реальном времени и представляют изменения значения переменных. Окно трендов может быть сконфигурировано так, чтобы оно стартовало в реальном времени, или этот режим может быть выбран с использованием инструмента Воспроизведение во время выполнения.
Исторический режим.
Трассы вычерчиваются на диаграмме по значениям переменных, зарегистрированных в архивных файлах. Окно трендов может быть переключено из реального времени в исторический режим с использованием полосы прокрутки или используя кнопку «Оси времени».

В режиме реального времени новые значения для каждой трассы вычерчиваются, начиная с правой стороны диаграммы. Более старые данные прокручиваются через диаграмму, в конечном счете, исчезая с левой стороны. В историческом режиме область диаграммы отображает исторические данные, извлеченные из файлов архива.
Переменные для отображения выбираются в левой верхней части окна трендов нажатием любой цветной кнопки . Также переменные для отображения можно объединить в группы (кнопка «Группы…») и просматривать уже тренды переменных какой-либо группы.

Окно журнала событий отображает данные, которые были зарегистрированы ранее: изменения состояния тревоги, изменения состояния битовой переменной, действия оператора. Для вызова журнала событий необходимо нажать на кнопку «Журнал событий» на главной панели инструментов.


Инструментарий журнала событий:
Кнопка «Config» - выбрать период архива по дате;
Кнопка «Фильтр» - отфильтровать архив по классам;
Кнопка «Печать» - распечатать выбранный архив;
Кнопка «Сохр. CSV» - сохранить архив в файл CSV.

Аналогичным образом можно просмотреть архив тревог и архив смены пользователей системы. 

 Область применения SCADA Winlog Pro.
Область применения Winlog Pro очень широка. По всему миру на программном обеспечении марки Winlog строят АСУ для таких отраслей как: машиностроение, химическая и фармацевтическая промышленность, сельское хозяйство, медицина, строительство и т.д.
На сегодняшний день, в России SCADA система Winlog Pro успешно применяется на объектах ОАО «Газпром». Программное обеспечение успешно прошло все цеховые и пусковые испытания, при этом сбоев в работе выявлено не было.
В заключение следует заметить, что высокое качество программного обеспечения марки Winlog подтверждает наличие международного сертификата качества WQA ISO 9001:2000.