Метою досліджень є підвищення оперативності і ефективності процесів керування розподіленими об'єктами ГТС шляхом узагальнення принципів і методів побудови -"автоматизованих систем керування компресорними станціями. Для досягнення поставленої мети в роботі необхідно вирішити такі задачі: - проаналізували сучасний стан автоматизованих систем керування компресорними станціями; - узагальнити принципи уніфікації компонентів і процедур керування для побудови і експлуатації АСККС, визначити основні вимоги до функціональності, топології, компонентів і режимів їх роботи; - формалізувати інформаційні потоки на всіх рівнях АСККС та розробити базові топології АСК КС на основі уніфікованих апаратно- програмних засобів; - розробити імітаційні моделі АСК КС, методи формування тестових сигналів для імітації режимів роботи АСК та уніфікований метод автоматичного генерування програмних кодів PLC з імітаційних моделей; - провести дослідження технологічних параметрів на аномальність і наявність тренду та на їх основі розробити алгоритмічне забезпечення АСК КС і людино-машинний інтерфейс на базі SCADA-системи; - на основі створених моделей розробити алгоритмічне забезпечення керування виконавчими механізмами на технологічних об'єктах КС, спосіб неперервного контролю стану електричних кіл керування ними та дослідити режими роботи виконавчих механізмів; - провести промислову апробацію окремих компонентів розроблених АСК КС. ЗМІСТ ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ, СКОРОЧЕНЫ ТЕРМІНІВ 5 ВСТУП 8 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ СУЧАСНОГО СТАНУ ПРОБЛЕМИ АВТОМАТИЗОВАНОГО КЕРУВАННЯ КОМПРЕСОРНИМИ СТАНЦІЯМИ 16 1.1 Аналіз об'єктів і компонентів КС, як складових частин автоматизованих систем керування 16 1.2 Сучасний стан апаратно-програмних засобів автоматизованих систем керування компресорними станціями 21 1.3 Задачі уніфікації автоматизованих систем керування компресорними станціями 31 1.4 Аналіз інструментарію та методів математичного аналізу для моделювання АСК KC. 33 1.5 Вибір та обгрунтування напрямку досліджень 45 РОЗДІЛ 2 ТОПОЛОГІЯ, ФОРМАЛІЗАЦІЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ ПОТОКІВ І МЕТОДИ УНІФІКАЦІЇ ПРОЕКТНИХ ПРОЦЕДУР АСК КС ї. 47 2.1 Топології АСК КС на основі уніфікованих апаратно-програмних засобів і технології розподіленого вводу-виводу 47 2.2 Формалізація і нормування інформаційних потоків САК КС 66 2.3 Методи формування тестових сигналів для імітації режимів роботи АСК 78 2.4 Удосконалений метод автоматичного генерування програмного коду PLC з імітаційних моделей САК 90 Висновки до розділу 2 101 РОЗДІЛ 3 МОДЕЛЮВАННЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗОВАНОГО КЕРУВАННЯ ГПА КС НА ОСНОВІ КОМПЛЕКСНОГО ПІДХОДУ І УНІФІКАЦІЇ ПРОЦЕДУР 103 3.1 Побудова моделі нагнітача ГПА КЦ та імітація режимів роботи компонентів АСК КС 103 3.2 Дослідження і розробка алгоритмів контролю технологічних параметрів на аномальність і наявність тренду 114 3.3 Розробка алгоритмічного забезпечення та імітаційне моделювання системи автоматизованого керування компресорним цехом 121 3.4 Організація ОРС-комунікації та людино-машинного інтерфейсу на базі SCADA-системи 127 Висновки до розділу 3 135 РОЗДІЛ 4 АПАРАТНО-ПРОГРАМНИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ АЛГОРИТМІВ РОБОТИ ВИКОНАВЧИХ МЕХАНІЗМІВ АСК КС 136 4.1 Виконавчі механізми запірної арматури компресорних станцій, як об'єкт керування 136 4.2. Спосіб неперервного контролю стану електричних кіл керування виконавчого механізму 139 4.3 Алгоритмічне забезпечення керування виконавчими механізмами на технологічних об'єктах КС 145 4.4 Імітаційне моделювання і тестування режимів роботи виконавчих механізмів КС 154 4.5 Особливості впровадження уніфікованої САК ГРС 161 Висновки до розділу 4 172 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 174 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛА 177 ДОДАТОК А УНІФІКОВАНІ ТИПИ І ДІАПАЗОНИ ВИМІРЮВАНЬ PLC SIMATIC S7 191 ДОДАТОК Б ЛІСТИНГИ ПРОГРАМ ОБРОБКИ ДАНИХ І РОЗРАХУНКІВ 194 ДОДАТОК В ПРОЦЕДУРА ОРГАНІЗАЦІЇ ДВОНАПРАВЛЕНОЇ КОМУНІКАЦІЇ МІЖ SIMULINK-МОДЕЛЯМИ АСК І SCADA 209 ДОДАТОК Г ФРАГМЕНТ ВИБІРКИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДАНИХ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ САК ГПА КС "БЕРДИЧІВ" ... 215 ДОДАТОК Д БДОК-СХЕМА АЛГОРИТМУ АЛГОРИТМУ КЕРУВАННЯ ВИКОНАВЧИМ МЕХАНІЗМОМ ЕППУ-4-1 З ПОСТІЙНИМ КОНТРОЛЕМ КІЛ КЕРУВАННЯ 220 ДОДАТОК Ж Акт впровадження результатів дисертаційної роботи в апараті управління і структурних підрозділах УМГ "Київтрансгаз" 224 ДОДАТОК 3 Акт впровадження результатів дисертаційної роботи в навчальний процес ІФНТУНГ 225