Sistem centralizat de monitorizare și operare a unui nod tehnologic de transport gaze naturale

S.C. Hasel Industrial S.R.L., cu sediul în Tg. Mureş execută din anul 1997, lucrări de proiectare, montaj şi sevice, în domeniul automatizării proceselor din medii cu pericol de explozie, având în general preocupări pentru monitorizarea şi controlul instalaţiilor tehnologice din industria de petrol şi gaze naturale. În acest domeniu firma are o serie de realizări tehnice remarcabile, unele dintre acestea constituind obiectul unor brevete de invenţie ce sunt aplicate cu succes în industria românească de gaze naturale de mai bine de 10 ani.

În perioada 2008 – 2009, Hasel Industrial, a realizat sub denumirea de „SISTEM CENTRALIZAT DE MONITORIZARE ŞI OPERARE A UNUI NOD TEHNOLOGIC DE TRANSPORT GAZE NATURALE” un produs modern şi complex destinat automatizării, monitorizării funcţionării şi operării centralizate a nodurilor tehnologice din cadrul reţelelor de transport gaze naturale echipate cu robinete cu acţionare electrică, pneumatică, sau hidropneumatică. Produsul conţine atât echipamente HARD cât şi o parte de SOFTWARE, integrate într-un sistem de control, şi achiziţie de date flexibil, care asigură posibilitatea conducerii automate a tuturor proceselor desfăşurate la nivelul unui nod tehnologic de transport gaze naturale.
Prin implementarea acestui sistem se asigură monitorizarea şi controlul local centralizat precum şi automatizarea completă a instalaţiilor tehnologice existente într-un nod de transport gaze naturale cum ar fi: robinete on/off, robinete de reglare, instalaţii de odorizare, instalaţii de primire/lansare godevil, instalaţii de injecţie metanol, instalaţii de încălzire gaze, instalaţii de separare/fitrare, etc. De asemenea sistemul asigură achiziţia, prelucrarea numerică şi memorarea parametrilor tehnologici (presiuni, temperaturi, debite) facilitând posibilitatea de integrare a acestor staţii, în sisteme de tip S.C.A.D.A.

Sistemul a fost astfel conceput încât să poată fi uşor adaptat la diverse configuraţii ale unui nod tehnologic, indiferent de tipul acţionărilor cu care sunt echipate robinetele şi indiferent de tipul de traductoare de parametri şi de calculatoarele de debit utilizate pentru măsurarea cantităţilor de gaze vehiculate prin nod. Structura sa HARD permite integrarea în cadrul aceleiaşi instalaţii de monitorizare şi control, a unor acţionări provenite de la mai mulţi producători şi de diverse generaţii, de la cele simple electromecanice sau pneumatice, la cele inteligente cu comunicaţie digitală, astfel încât un operator care utilizează acest sistem să poată avea controlul total şi perfect „transparent” al tuturor robinetelor acţionate electric, pneumatic, sau hidropneumatic din instalaţia tehnologică, utilizând aceleaşi comenzi şi vizualizând în acelaşi mod informaţiile de stare pentru toate tipurile de robinete utilizate. De asemenea, sistemul poate prelua date de la orice tip de traductor de parametri, fie cu semnal unificat 4-20mA şi protocol de comunicaţie HART , fie cu comunicaţie exclusiv digitală (Modbus RTU, Profibus DP, Fundation Fieldbus, Lon Works, etc.), fiind capabil să integreze în structura sa şi traductoare cu comunicaţie wireless.

Elementul central al produsului este software-ul de achiziţie şi prelucrare numerică a datelor care permite prin intermediul echipamentelor hard, preluarea informaţiilor de la instrumentaţia de câmp şi asigurarea comenzilor de operare către acţionările de robinete. Programul de monitorizare şi operare este integral dezvoltat de specialiştii S.C. Hasel Industrial S.R.L. şi este configurabil pentru orice structură de nod tehnologic de transport gaze naturale. Acest produs este înregistrat din anul 2009 la Oficiul Român Pentru Drepturile de Autor şi a fost implementat pentru prima dată la sfârşitul anului 2009 la Nodul Tehnologic Oneşti din cadrul Societăţii Naţionale de Transport Gaze Naturale Mediaş.

Caracteristicile principale şi posibilităţile de monitorizare şi operare oferite de program sunt următoarele:

a. Programul conţine o interfaţă grafică sub formă de schemă sinoptică tridimensională, după cum se poate vedea în Fig. 1, afişată pe ecranul calculatorului de proces, care prezintă în timp real, informaţii despre poziţia, şi starea tuturor robinetelor acţionate electric sau pneumatic, poziţia tuturor robinetelor acţionate mecanic (manual), precum şi valorile presiunilor, temperaturilor şi debitelor de gaz achiziţionate de la instrumentaţia instalată în staţie, asigurând, în acelaşi timp posibilitatea de comandă a robinetelor cu acţionare electrică sau pneumatică de către operator prin intermediul calculatorului de proces.
b. Informaţiile de poziţie şi stare a robinetelor cu acţionare electrică şi pneumatică, precum şi valorile parametrilor tehnologici sunt preluate în mod automat, prin transmisie serială de date de la sistemele de măsurare, control şi achiziţie de date, iar informaţiile despre starea şi poziţia robinetelor cu acţionare mecanică (manuală) vor putea fi introduse de către operator de la tastatura calculatorului de proces utilizându-se nume de utilizatori şi parole personalizate.
c. Programul permite operatorului vizualizarea pe acelaşi ecran a tuturor informaţiilor necesare controlului nodului tehnologic, precum şi posibilitatea de executare a comenzilor de închidere, deschidere, stop, pentru robinetele cu acţionare electrică sau pneumatică, direct de la calculatorul de proces, prin utilizarea unor parole şi nume utilizator care vor putea fi alese ulterior de către beneficiar.
d. Orice manevră efectuată asupra robinetelor cu acţionare electrică sau pneumatică, prin intermediul interfeţei grafice, este memorată împreună cu momentul execuţiei şi cu numele utilizatorului, iar dacă manevra nu se face de la calculator, ci prin comandă electrică sau pneumatică locală, se memorează cel puţin momentul în care s-a făcut schimbarea poziţiei robinetului. De asemenea orice modificare făcută în schema sinoptică asupra poziţiei afişate a robinetelor cu acţionare mecanică (manuală) este memorată împreună cu momentul efectuării acesteia şi cu numele utilizatorului. Sunt memorate, de asemenea şi trecute în raport fiecare logare sau delogare în program a unui utilizator, indiferent de nivelul de acces pe care acesta îl are.
e. Programul permite generarea de rapoarte cu istoricul evenimentelor pe intervale de timp alese de beneficiar.
f. Pentru parametri nodului tehnologic de transport gaze naturale, echipat cu acest sistem (P,T, Q, etc), se pot prezenta grafice cu evoluţia în timp pe intervale alese de beneficiar.
g. Sunt simbolizate în în mod diferit în schema sinoptica, robinetele închise, cele deschise şi cele pe poziţie intermediară. De asemenea robinetele la care comunicaţia cu sistemul de control este întreruptă sau sunt scoase de sub tensiune vor avea, în schema sinoptică, simbolurile diferite de cele cu funcţionare normală.
h. Pentru fiecare robinet cu acţionare electrică sau pneumatică se pot afişa în timp real valorile următorilor parametri de stare:

  • limita de capăt de cursă atinsă
  • sensul de acţionare
  • valoarea cursei robinetului în procente din valoarea maximă
  • valoarea cuplului de acţionare în procente din valoarea maximă
  • mesajele de avertizare şi avarie ale acţionării
  • date legate de mentenanţa fiecărei acţionări

i. Toate datele memorate pot fi preluate ulterior, prin reţea sau pe suport fizic pentru analiză şi prelucrare.
j. Programul asigură posibilitatea de comandă a robinetelor de reglare prin intermediul calculatorului de proces fie prin prescrierea unor valori de presiune ce va fi menţinută automat de către regulatorul electronic, fie prin prescrierea unui procent din cursa robinetului.

În această structură se poate observa că produsul poate fi utilizat cu rezultate spectaculoase fie la modernizarea unui nod tehnologic existent, echipat cu diverse tipuri de acţionări de robinete şi diverse tipuri de instrumentaţie de proces, fie la executarea unui nod tehnologic nou proiectat să lucreze cu echipamente şi instrumentaţie de acelaşi tip, în ambele cazuri, interfaţa cu operatorul, HMI, fiind realizată în acelaşi mod.