Побудова систем управління об'єктами газотранспортної системи на базі уніфікованої технології генерування функціональних блоків з їх математичних моделей

Abstract

В статті вирішується актуальна науково-технічна задача, пов’язана з використанням сучасних інформаційних технологій в газотранспортній системі (ГТС), яка є стратегічною і відноситься до складних територіально розподілених об’єктів управління. Сьогодні в газотранспортній галузі застосовуються апаратно-програмні засоби різних поколінь і виробників, а також методики створення і налагодження алгоритмів керування, що ускладнює процедури і процеси керування окремими об’єктами і ГТС загалом. Аналіз алгоритмів керування об’єктами компресорного цеху свідчить про тісний взаємозв’язок між технологічними параметрами і ознаками стану об’єктів керування, а також апаратно-програмними засобами систем автоматичного керування компресорними цехами (САК КЦ). Крім того, значна частина функцій керування виконується на рівні апаратних програмованих логічних контролерів (ПЛК - GE Fanuk, - Siemens, -Mitsubishi та інш.), які використовують мови програмування, що базуються на стандарті ІЕС 61131. Тому, для уніфікації алгоритмів і процедур керування, а також уніфікації апаратно-програмних засобів САК КЦ, доцільним і перспективним є побудова систем управління об’єктами ГТС на базі технології автоматичного генерування функціональних блоків стандарту ІЕС 61131. Для вирішення вказаних задач, запропоновано методику генерування функціональних блоків в стандарті ІЕС 61131 з математичних моделей алгоритмів управління, попередньо виконаних в програмному середовищі MATLAB Simulink, при вирішенні задач побудови систем управління технологічними об’єктами ГТС. Апробовано процедури та досліджено інформаційні процеси автоматичного генерування функціональних блоків ІЕС 61131 для програмованих логічних контролерів. Розроблено функціональні блоки ІЕС 61131 на основі математичних моделей алгоритмів керування компресорними станціями (КС).

The paper is dedicated to relevant scientific and technical problems associated with the use of modern information technologies in gas transmission system (GTS), which is strategic and relates to the complex geographically distributed control facilities. Today, gas transmission system uses hardware and software from different manufacturers in many versions, as well as different methods of creating and debugging control algorithms. It complicates the procedure and process individual objects’controlling as well as GTS in general. The analysis of algorithms objects’controlling in compressor stations that shows a strong correlation between technological parameters and characteristics of controlled objects, as well as hardware and software of automatic control systems of compressor groups (ACS CG). In addition, most of the management functions are implemented in the hardware programmable logic controllers (PLC - GE Fanuk, -Siemens, -Mitsubishi and others.), using a programming language based on standard IEC 61131. Therefore, for unification of the algorithms and control procedures and to unify hardware and software SAC KS, appropriate and promising construction of management based on GTS technology is needed the new method of generating functional blocks in the standard IEC 61131 with mathematical models of algorithms are used to solve these problems with building control systems for GTS. Previously it was performed in the software environment MATLAB Simulink. Approved procedures and information processes investigated automatic generation of functional blocks of IEC 61131 for programmable logic controllers. The procedures are tested, and information processes of automatic generation of IEC 61131 function blocks for programming logic controllers (PLC) are investigated. The IEC 61131 function blocks based on the mathematical models for the compressor station (CS) control algorithm have been developed.