Автоматизация системы управления передвижного автомобильного газового заправщика КриоПАГЗ  

Криогенный передвижной автомобильный газовый заправщик КриоПАГЗ CleverCryo-V, производства «НПК "Ленпромавтоматика"», быстро и безопасно доставляет сжиженный природный газ (СПГ) до потребителя и позволяет проводить заправочные операции с соблюдением всех современных норм безопасности. Такие комплексы незаменимы для работы в удаленных регионах без развитой инфраструктуры, где требуется автономность и мобильность. КриоПАГЗ CleverCryo-V оснащается резервуаром объемом до 40 м³, работает при давлении до 1,6 МПа, использует насос выдачи СПГ производительностью до 330 л/мин и питается от сети 380 В, 50 Гц.

Систему управления заправочным комплексом КриоПАГЗ CleverCryo-V наш партнёр, «НПК "Ленпромавтоматика"», реализовал на базе оборудования ОВЕН.

Задача проекта

Перед разработчиками была поставлена задача создать надёжную и компактную систему автоматизации для мобильного комплекса КриоПАГЗа. Система должна автоматически управлять переливом СПГ из внешней емкости в штатный резервуар, подготовкой и захолаживанием погружного криогенного насоса перед запуском, а также отгрузкой СПГ в криогенные баки транспортных средств. Необходимо было контролировать давление, температуру и состояние оборудования, управлять насосом выдачи СПГ с частотным регулированием для поддержания заданного давления на линии нагнетания на протяжении всего цикла заправки, а также реализовать функции аварийной защиты с индикацией. К решению предъявлялись дополнительные требования: оно должно быть удобным для обслуживания и диагностики в полевых условиях и обеспечивать управление оборудованием заправщика через панельный компьютер с сенсорным интерфейсом.

Реализация проекта

Автоматизированная система управления технологическими процессами (КСП-445) выполнена в виде взрывозащищённого шкафа управления, установленного непосредственно в заправочном блоке КриоПАГЗа. Такой формат позволяет разместить систему рядом с основным технологическим оборудованием, в котором присутствует природный газ, и обеспечить её работу в сложных условиях эксплуатации.

В качестве аппаратной базы использовано промышленное оборудование ОВЕН: программируемый логический контроллер ПЛК210-03-CS и модуль аналогового ввода МВ210-102 с быстрыми входами, обеспечивающие стабильную работу при вибрациях, перепадах температур и давления в условиях ограниченного пространства, что особенно важно для мобильного криогенного комплекса.

Система управляет насосом выдачи СПГ, обогревом и вспомогательными узлами, контролирует параметры работы системы – уровень СПГ, давление, температуру, концентрацию природного газа в воздухе, наличие задымления и открытого пламени, электрические параметры насоса и частотного преобразователя, наличие и остаток рабочих сред: азота/воздуха для управления пневмоприводной арматурой и СПГ в резервуаре и формирует аварийные защиты. Интересной инженерной задачей стала интеллектуальная интерпретация показаний датчика дифференциального давления в понятный для пользователя показатель уровня жидкости в резервуаре с учётом плотности СПГ и геометрии резервуара.

Для оператора реализованы локальное управление и визуализация режимов работы, при этом органы управления, световая индикация и панель оператора размещены на лицевой панели шкафа для упрощения обслуживания и диагностики.

Результат автоматизации

Внедрение системы управления на базе оборудования ОВЕН обеспечило полностью автоматизированный и безопасный процесс заправки СПГ, снизило влияние человеческого фактора и повысило надёжность и отказоустойчивость оборудования заправщика. Было реализовано компактное и технологичное решение, которое успешно применяется в составе серийных КриоПАГЗ производства «НПК "Ленпромавтоматика"» и адаптировано под требования мобильных газомоторных решений.

Решение демонстрирует эффективность применения промышленной автоматики ОВЕН в мобильных криогенных комплексах.

Мнение партнёра

Максим Шаталов, инженер направления СПГ, «НПК «Ленпромавтоматика»