Системы коммерческого отпуска метана на Агнкс

По заказу ОАО ПЭК "СумыГазмаш" Сумским филиалом фир­мы "Автоматизация технологических процессов" были разработаны и внедрены системы коммерческого отпуска сжатого газа для автомобилей, работающих на природном газе. Системы прошли метрологическую аттестацию и сертификацию на взрывобезопасность.

КПГ-1Необходимость этих проектов обусловлена растущим числом автомобилей, оснащенных газобаллонным оборудованием, и несовершенством существующих газонаполнительных колонок. Кроме того, торговая и технологическая составляющие АГНКС должны быть объединены в единую информационную систему.

Комплекс отпуска сжатого газа состоит из компрессорной станции и газораздаточных колонок. Колонки являются ключевым техническим средством для ведения коммерческих расчетов при отпуске сжатого природ­ного газа на автомобильных газозаправочных компрессорных станциях.
Внутри колонок установлены датчики, исполнительные устройства и блок индикации, управляемые контроллером, выполненным на платформе ПК индустриального класса. В энергонезависимой памяти колонки можно сохранять информацию по 30000 заправкам, включая цену на газ, количество отпущенного газа и сумму оплаты за него. Доступ к памяти ограничен. Колонки функционируют как в автономном режиме, так и во взаимодействии с другими устройствами автоматики и системами управления.
Газораздаточные колонки КПГ-1 и КПГ-2 имеют взрывобезопасное исполнение и могут применяться во взрывоопасных зонах. Маркировка по взрывозащите - 1ExibdlAT1. В этих моделях предусмотрены защитные меры, существенно снижающие вероятность возникновения аварийных ситуаций: аварийная расстыковка шлангов без их повреждения, упрощенный процесс расстыковки шланга с автомобилем. В системе КПГ-2 в качестве основного датчика используется измеритель массы газа. Это позволило максимально упростить аппаратно-программную реализацию контроллера, снизить затраты на него, ускорить сроки выполнения разработки и внедрения. Но удешевить проект в целом не удалось, причина - дефицит этих измерителей на рынке средств автоматизации, их высокая цена, а о сроках поставок лучше не говорить В системе КПГ-1 для определения расхода газа измеряются такие параметры как температура, давление и перепад давления газа на измерительной диафрагме. Сложность реализации этого проекта заключалась в разработке методик расчета массы газа. Результат расчетов представляет собой решение уравнений квантовой теории идеальных газов. Для выбора платформы контроллера было проведено тестирование алгоритмов на ПК с Intel Celeron 700 и Intel 386SX (без математического сопроцессора). Результаты: 1000 расчетов в первом случае за 6-7 сек, а во втором примерно 10 расчетов за 1 сек. В первом случае было принято ре­шение использовать PC-контроллеры tinyCON производства фирмы "ХОЛИТ Дэйта Системс", Украина. Производительности tinyCON, построенном на платформе 386SX-40 c объемом ОЗУ 4 MB и FLASH-диском 16MB, вполне достаточно. Два коммуникационные порта 1xRS-232 и 1xRS-232/RS-485, а при необходимости и Ethernet, позволяют разнести в пространстве панель индикации, пульт оператора и даже организовать сеть из нескольких колонок. Наличие в контроллере 16 дискретных линий В/В обеспечивает подключение датчиков и исполнительных устройств проблемы, а порта LPT - подключение EPSON-совместимого принтера для вывода отчетов об отпуске газа.
Во втором случае контроллер построен на основе процессорной платы ICOP-6070 (ICOP Technology nc., Тайвань) и микросистемы сбора PHL-DAQi ("ХОЛИТ Дэйта Системс"), конструктивно выполненных в формате РС/104.
КПГ-2Соединенные в "этажерку", обе платы размещены непосредственно вместе с блоками питания, преобразователем интерфейса RS-232/RS-485 -7520 (ICP_DAS, Тайвань) и клеммными соединителями в небольшом монтажном шкафу. Поэтому выбор плат формата РС/104 и именно этих моделей для построения контроллера не случаен, ведь платформа РС/104 это идеальное решение для встраиваемых приложений. Производительность ICOP-6070 эквивалентна Pentium-166, объем установленного ОЗУ-128МВ, FLASH-диска - 32МВ. Такое высокопроизводительное ядро контроллера позволило реализовать сложные алгоритмы обработки результатов измерений в реальном масштабе времени. Многофункциональная система сбора данных PHL-DAQi состоит из быстродействующего 8-канального аналого-цифрового преобразователя 12 бит, 8-канального порта дискретного ввода и 8-канального порта дискретного вывода. Две особенности этой платы, а именно гальваноразвязка как дискретных, так и аналоговых каналов, и непосредственное сопряжение с датчиками с токовым выходом и "голыми" термометрами сопротивления, помогли создать почти идеальный контроллер. В качестве пульта управления в обоих вариантах систем использована операторская панель HMI-445S, а в качестве панели индикации на колонке - специализированный модуль HMI-LED (обе модели производства "ХОЛИТ Дэйта Системс"). Операторская панель HMI-445S содержит знакосинтезирующий LCD-индикатор 4х20 символов и клавиатуру 4х5 клавиш с нанесенными на них специализированными надписями. LED-панель устанавливается в корпус колонки и обращена к водителю. Индикация на ней выполнена на ярких и крупных семисегментных индикаторах - 3 строки по 6 символов высотой 20 мм.
Подключение HMI-445S и HMI-LED к контроллеру производится через каналы интерфейсов RS-232 и RS-485 соответственно.
Контроллер работает под управлением MS DOS совместимой ОС, а прикладное программное обеспечение написано на Object Pascal.
Вместо операторской панели к базовой системе управления КПГ-1 или КПГ-2 может быть подключен компьютер с установленным специализированным программным обеспечением для семейства операционных систем Windows.    Если без компьютера можно обойтись в случае простейшей АГНКС с одной колонкой, то для средних и больших АГНКС организуется сеть. Она может быть выполнена на основе интерфейсов RS-232 путем установки в ПК платы расширения коммуникационных портов RS-232 или Ethernet. Специализированное ПО обеспечивает работу до 8 колонок. В таких системах к ПК подключается и кассовый аппарат.
В состав ПО входят средства для изменения параметров настройки контроллеров и для калибровки колонок при сдачи их в эксплуатацию и периодических поверках.
При запуске системы ПК контролирует наличие необходимых для работы колонок ресурсов, а во время работы - факт физического подключения.
С помощью главного меню программы активизируются режимы управления заправками, кассовым аппаратом, администрирования и др. только после регистрации текущей смены конкретных операторов с индивидуальными паролями. Администратор системы имеет возможность внести или изменить технологическую или справочную информацию. Основываясь на данных введенных оператором, управляющая программа формирует пакет задания на заправку для контроллера колонки. Процесс заправки визуализирован с выдачей сообщений и предупреждений предусмотренных, технологическим процессом заправки. Автоматически ведется журнал регистрации заправок, который позволяет производить анализ процессов и параметров системы во время заправки. На основе базы данных о заправках формируются бухгалтерские отчеты. В период с 2001 по 2002 г. описанные системы прошли опытно-эксплуатационные испытания и с 2003 г. ОАО “Сусыгазмаш” приступило к серийному выпуску КПГ-1 и КПГ-2.

Быстрая связь