Интегрированная система управления автомобильной газозаправочной станции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Интегрированная система управления АГЗС

1. Описание систем интегрированного управления, принципы построения

Система интегрированного управления, предназначенная для построения системы управления автогазозаправочной станцией (АГЗС) .

В основу системы положены следующие основные принципы: комплексность - задача автоматизации решается на основе комплексного подхода, при котором обеспечивается информационное взаимодействие всех основных служб технологической системы, модульность - все компоненты комплекса успешно функционируют автономно. Подобный подход позволяет начинать с минимальных комплектаций, добавляя отдельные компоненты системы по мере надобности и оптимально по вашим финансовым возможностям. Единая база данных архитектура "файл-сервер" интеграция с программными продуктами других разработчиков готовое решение плюс гибкие возможности настройки

Комплексность

Комплексность является первым и наиболее важным принципом построения системы интегрированного управления локальная автоматизация отдельных отделов и служб позволяет упростить выполнение тех или иных операций, но не учитывает: необходимость автоматизации смежных задач, которые находятся на пересечении интересов разных отделов, не оказывает никакой помощи руководству в принятии управленческих решений, при локальной автоматизации возникают многочисленные проблемы, связанные с состыковкой различных информационных систем, выверкой данных, хранящихся в них, и обеспечением сотрудников своевременной и объективной информацией.

Модульность

Система интегрированного управления построена по модульному принципу. В ее состав входят полностью совместимые модули:

Автоматизированное рабочее место оператора .

Интегрированная система автоматизации АГЗС, включающая систему противоаварийной защиты технологической станции «РОСТ -А10С» на базе системы «Струна-М» Модуль "АРМ оператора" обеспечивает работу системы независимо от её конфигурации. Наибольшая эффективность в эксплуатации системы достигается при совместной работе всех модулей. Благодаря модульному принципу организации системы открываются возможности: гибкой комплектации системы отдельными компонентами в зависимости от потребностей заказчика; наращивания и расширения системы при использование единой базы данных

Модульный блок системы противоаварийной защиты технологической станции «РОСТ-А» служит для автоматизации измерений параметров светлых нефтепродуктов и газа при приеме, хранении и оперативном контроле резервуарного парка АГЗС.

2. Автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора

АРМ оператора автогазозаправочной станции (АГЗС) позволяет осуществлять следующие операции (Функциональная схема АРМ оператора приводится на рис. 1. , а структурная схема на рис. 2.):

· Отпуск нефтепродуктов и сопутствующих товаров (услуг) за наличный расчет и безналичный расчет (по ведомостям, по электронным картам и пр.) с автоматической печатью фискального чека.

· Дистанционное управление топливораздаточными колонками по фирменному протоколу обмена зарубежных производителей топливораздаточных колонок (ТРК): Adast, Gilbarco, Salzkotten.

· Комплексный учет движения нефтепродуктов и сопутствующих товаров на АЗС с автоматическим формированием отчетов различных видов.

Состав:

Базовая конфигурация:

· Системный блок со встроенным принтером и фискальным модулем, стандартная клавиатура 101 кл., монитор 15'', манипулятор "мышь", дисплей покупателя, контроллер управления ТРК, сетевой фильтр.

Дополнительно подключаемые устройства:

· Уравнемер "Струна-М" для автоматического измерения параметров нефтепродуктов.

· Терминал для безналичных расчетов по электронным картам.

· Модем для автоматической передачи данных на удаленный компьютер.

· Сканер штрих-кодов для продажи сопутствующих товаров.

· Источник бесперебойного питания для гарантированного питания кассового аппарата и блока электроники ТРК.

Функциональные возможности базовой версии

Функции системного кассового аппарата:

· Формирование и хранение базы данных нефтепродуктов и сопутствующих товаров (услуг).

· Защита базы данных от несанкционированного доступа с трехуравневым доступом к информации и настройкам.

· Гибкая настройка конфигурации программного обеспечения.

· Автоматическое вычисление сдачи клиенту.

· Печать фискального кассового чека при отпуске нефтепродуктов и сопутствующих товаров (услуг) с ведением учета по различным их видам.

· Отпуск нефтепродуктов по ризличным формам оплаты: за наличные деньги, по кредитным картам, талонам, ведомостям и др.

· Печать чека возврата денежных средств из кассы и чека перелива топлива.

· Формирование и печать Х- и Z-отчетов при закрытии смены.

· Продажа товаров и услуг с поддержкой сканера штрих-кодов и ведение складского учета.

Функции управления топливно- раздаточных колонок (ТРК):

· Автоматизированный отпуск нефтепродуктов в режиме предварительной оплаты в литрах и рублях, за целое число рублей и в режиме "до полного бака".

· Одновременное управление 32 заправочными кранами по импульсному интерфейсу или 32 сторонами ТРК по протоколу обмена.

· Включение и блокировка любого заправочного пункта, а также экстренная блокировка всех ТРК одновременно.

· Визуальный контроль текущего состояния ТРК и процесса выдачи топлива на всех заправочных местах.

Функции по учету движения нефтепродуктов:

· Автоматизированный учет движения нефтепродуктов и ведение базы данных по приему и реализации в единицах объема по различным видам топлива, резервуарам, колонкам, различным формам оплаты с вычислением излишков (недостачи).

· Вычисление расчетного остатка нефтепродуктов в резервуарах с выдачей предупредительного сообщения оператору при достижении критического уровня.

· Формирование и печать отчетов по реализации нефтепродуктов на встроенном принтере.

Дополнительные опции

Мониторинг резервуаров с использованием уровнемера "Струна-М":

· Ведение единой базы данных, формирование отчетов о движении нефтепродуктов в единицах объема и массы.

· Отображение информации о параметрах нефтепродуктов в резервуарах (уровень, температура, плотность, объем и масса) на мониторе оператора в реальном масштабе времени.

· Прием нефтепродуктов с формированием акта приемки.

· Отслеживание утечек нефтепродуктов из резервуаров, несанкционированного их приема или отпуска.

· Выдача предупредительных сообщений оператору о достижении максимального и минимального уровней нефтепродуктов в резервуарах.

Связь с удаленным офисом:

· Передача данных по модему на удаленный компьютер в автоматическом режиме с планированием сеансов связи или в ручном режиме.

· Фоновый режим передачи данных без ограничения работы оператора.

· Первичная обработка данных с возможностью экспорта в программы управления предприятием или бухгалтерские программы, в частности, экспорт данных о работе АЗС в стандартные формы "1С:Бухгалтерия".

· Формирование стандартных (или составленных по желанию Заказчика) сменных отчетов и протоколов событий.

Cистема дисконтных скидок:

· Реализация и учет нефтепродуктов с произвольно задаваемыми процентными скидками при любой форме оплаты.

Системы безналичных расчетов:

· Поддержка работы платежных терминалов различных систем безналичных расчетов: Petrol+,VISA, MASTERCARD, НСМЭП.

Дополнительные возможности системы и услуги

3. Система противоаварийной защиты технологической станции «РОСТ -А10С» на базе системы «Струна-М»

Система “Струна-М” - это автоматизация измерений параметров светлых нефтепродуктов и газа при приеме, хранении и оперативном контроле резервуарного парка АЗС.

· Высокоточное дистанционное измерение уровня, температуры, плотности топлива в резервуарах АЗС,

· Вычисление объема и массы по градуировочным таблицам резервуаров,

· Возможность автоматизации учета движения нефтепродуктов на одной или нескольких АЗС при совместном использовании с системами отпуска,

· Автоматический контроль герметичности одно-стенных и двустенных (с жидким наполнителем) резервуаров в статическом режиме с включением звуковой и световой сигнализации,

· Предотвращение перелива топлива при наполнении резервуаров путем подачи программируемых управляющих сигналов на отключение насосов, включение (отключение) звуковой и световой сигнализации.

· Самоконтроль функционирования и метрологических характеристик системы во всех режимах работы, включая контроль динамики изменения уровня во время приёма нефтепродуктов,

· Отображение результатов измерения и вычисления параметров на автономном индикаторе или (и) вывод информации в систему пользователя по стандартному интерфейсу RS-232C или RS-485,

· Метрологическую поверку без демонтажа первичных преобразователей (ППП) с помощью встроенных средств,

· Значительное сокращение времени простоя АЗС при передаче смены.

Состав уровнемера “Струна-М”

· Первичный преобразователь параметров (ППП) с датчиками уровня, температуры, плотности и подтоварной воды. Выполнен во взрывобезопасном исполнении с маркировкой “OExiaIIBT5”, устанавливается в резервуарах,

· Блок вычислительный (БВ), устанавливается в помещении и имеет маркировку взрывозащиты “ExiaIIB”. Предназначен для сбора, предварительного преобразования и обработки информации параметров резервуаров (до 16), подготовки информации к представлению в единицах измерения и связи с внешними системами,

· Специализированный блок питания (БП), устанавливается в помещении и имеет маркировку “ExiaIIB”,

· Блок индикации (БИ), настольного исполнения, устанавливается в помещении и предназначен для представления информации о параметрах нефтепродуктов в резервуарах и сообщений о состоянии системы на индикаторе,

· Устройство управления (УУ), устанавливается в помещении и предназначено для управления световой и звуковой сигнализацией, а также исполнительными механизмами,

· Блок соединительный (БС), устанавливается в помещении и имеет маркировку “ExiaIIB”. Предназначен для подсоединения кабелей от преобразователей ППП к блоку БВ.

Блок индикации (БИ), предназначен для представления информации о параметрах резервуара на индикаторе 2 строки по 16 знаков. Категория защиты IP20. интегрированный автоматизированный станция оператор

Блок вычислительный (БВ), предназначен для сбора, предварительного преобразования и обработки информации параметров резервуаров (до 16), подготовки информации к представлению в единицах измерения.

Категория защиты IP20.

Специализированный блок питания (БП).

Категория защиты IP20.

Блок соединительный (БС), предназначен для подсоединения кабелей первичных преобразователей к вычислительному блоку БВ.

Категория защиты IP20.

Устройство управления (УУ), предназначено для управления световой и звуковой сигнализацией, а также исполнительными механизмами (от 1 до 64 каналов). Состоит из одного блока контроллера управления (БКУ) и до 4-х блоков коммутации нагрузки (БКН). Категория защиты IP20.

Блок световой и звуковой сигнализации.

Первичный преобразователь параметров (ППП) с датчиками уровня, температуры, плотности и подтоварной воды. Категория защиты IP54.

Первичный преобразователь параметров (ППП) для сжиженного газа с датчиками уровня и температуры. Категория защиты IP54.

Первичный преобразователь параметров (ППП) метрологический, для применения в составе ПИГЛ, с датчиками уровня, температуры. Категория защиты IP54.

Таблица-Технические характеристики

Рис. 3. Структурная схема системы «Струна- М»

1- Топливораздаточная колонка; 2-Фланец; 3- Трубопровод подачи топлива;

4- Задвижка для нефтепродуктов; 5- Огневые предохранители;

6- Клапан приемного типа КП; 7- Замерный трубопровод; 8-Люк замерный (ЛЗ-80); 9- Клапан дыхательный совмещенный (CVLR-504A), предназначен для регулирования давления в газовом пространстве вертикальных резервуаров; 10 - Уровнемер «Струна М» с датчиками: система для комплексного измерения уровня, подтоварной воды, плотности, давления, температуры, вычисления объема и массы в резервуарах. Система является необходимым элементом для контроля параметров топлива и обеспечения экологической и пожарной безопасности; 11- Трубопровод налива ; 12-Огневые предохранители резервуаров с топливом от проникновения пламени и искр внутрь резервуара; 13 - Электромагнитный клапан отсечки. (КРТ);

14- Фильтр грубой очистки. (ФС-80); 15- Муфта сливная (МСМ); 16- Сливной колодец; 17- Технологическая шахта; 18- Вентиляционная решётка; 19-Железобетонный колодец; 20- Ложемент; 21- Одностенный резервуар

Исходными данными для моделирования являются:

- объем емкости для сжиженного газа V(t) . Производственная вместимость емкости для сжиженного газа Vmax =15 м3 ;

-давление сжиженного газа в емкости P(t). Предельное давление в емкости не должно превышать 1,6 МРа ;

- уровень сжиженного газа в емкости. Н (t) . Предельные значения уровня сжиженного газа в емкости: Нmin= 0,005 м., Hmax= 2 ,0 м.

В данном случае, для проектирования системы автоматического управления в качестве управляемого параметра достаточно использовать один из вышеперечисленных параметров (объем V(t), давление P(t) или уровень Н (t) сжиженного газа в емкости).

В качестве управляемого параметра в предложенной модели был выбран уровень сжиженного газа в емкости Н (t), так как, этот параметр имеет два предельных значения и в этом случае можно применить релейную систему автоматического управления.

На рисунке 1 представлена имитационная модель автоматизированной управления системы технологическими параметрами в процессе заполнения емкости жидким газом. Условно модель САУ можно разделить на три блока:

- блок формирования исходных данных;

- блок формирования управляющего сигнала от уровнемера типа «Струна-М» сформирован при помощи логических операций инверсии (not) и дизъюнкции (or);

- блок формирования команд управления, включающий исполнительный механизм, представленный двухпозиционным реле, сформирован при помощи логических операций (<=) и ( >=).

Рассмотрим процесс автоматического управления всеми тремя параметрами (рисунок 1):

- на диаграмме А показан процесс заполнения емкости до V(t) =15 м3;

- на диаграмме В уровень сжиженного газа Н (t) при заполнении емкости достигает 2 м;

- на диаграмме С - давление P(t) в емкости достигает предельного значения 1,6 Мра.

Процесс заправки автомобилей на АГЗС в течении 2,5 часов показан на рисунке 2. При этом уровень сжиженного газа Н (t) в емкости падает до 1,5 м (диаграмма А). Здесь система управления представлена в свернутом виде (SAU) при помощи опции меню «Create Compound Block».

На рисунке 3 приводится имитация аварийного процесса при достижении минимального уровня сжиженного газа в емкости Н (t)= 0,05 м. При этом срабатывает блок аварийного отключения насоса топливораздаточной колонки (AWAR) при минимальном допустимом уровне сжиженного газа в емкости. Система аварийного отключения в открытом виде приводится на рисунке 4.

Представленная имитационная модель системы управления параметрами автогазозаправочной станцией является открытой, позволяет исследовать технологический процесс, не прибегая к экспериментальным натурным наблюдениям. Предлагаемые решения можно использовать при проектировании систем автоматического управления аналогичными объектами.

Размещено на Allbest.ru