Содержание
Введение
1. Концептуальное проектирование
1.1. Описание технологического процесса производства аммиака
1.2. Общие принципы управления производством аммиака на этапе синтеза.
1.2.1 Обзор существующих систем автоматизированного управления производством аммиака
1.3. Реализация управления на АЗОТ по производству аммиака
2. Общесистемные решения
2.1. Пояснительная записка к техническому проекту
2.2. Описание схемы организационной структуры промышленного предприятия
2.3. Описание схемы функциональной структуры АС
2.4. Описание автоматизируемых функций АС
2.5. Описание постановки задачи
3. Математическое обеспечение
3.1. Описание алгоритма (проектной процедуры)
3.2. Математическая модель автоматизируемых функций
4. Техническое обеспечение
4.1. Описание комплекса технических средств
4.2. Описание схемы автоматизации
4.3. Описание схемы структуры комплекса технических средств
4.4. Описание схемы деления системы
4.5. Инструкция по эксплуатации КТС
4.6. Инженерный анализ функционирования КТС
5. Программное обеспечение
5.1. Описание программного обеспечения
5.2. Описание контрольного примера
6. Организационное обеспечение
61. Описание организационной структуры
6.2. Технологическая инструкция
6.3. Руководство пользователя
6.4. Описание технологического процесса обработки данных
7. Оценка надежности автоматизированной системы
8. Вопросы охраны труда и техники безопасности
Заключение
Библиографический список
Введение
Основным промежуточным продуктом для получения огромного числа различных азотосодержащих соединений является аммиак, а синтез его из водорода и азота – единственным крупномасштабным методом производства.
Синтетический аммиак является сырьем для получения азотной кислоты, аммиачной селитры, мочевины и других химических продуктов, содержащих азот, а также применяется в медицине, холодильной технике и в качестве удобрения.
Процесс производства аммиака относится к опасным производственным объектам и процессам и представляет несомненную сложность с позиций управления из-за большого числа факторов, трудно поддающихся учету и регулированию, а следовательно, и разработке полностью детерминированных моделей управления.
Для управления подобными процессами используются автоматизированные системы безопасного управления технологическим процессом.
В настоящее время созданы предпосылки для построения высокоэффективных систем по обработке и использованию знаний при решении широкого круга прикладных задач, включая интеллектуальные системы. Внедрение таких систем характеризуется противоречиями, проявляющимися в том, что наблюдаются постоянное возрастание сложности систем и ответственности решений, которое сопровождается сокращением времени на их подготовку и аналитическое обоснование. Одним из направлений разрешения этих противоречий является разработка и внедрение систем поддержки принятия решений (СППР), осуществляющих заблаговременную разработку возможных сценариев, стратегических и тактических решений и их предварительный анализ.
Реализация концепции «приемлемого риска» может быть осуществлена путем создания автоматизированных систем безопасного управления, которые позволяют решать задачу управления таким образом, чтобы риск снижался до уровня приемлемого, либо решать задачу минимизации ущерба в случае возникновения чрезвычайных ситуаций.
Объектом исследования в данной работе является технологический процесс синтеза аммиака, который относится к опасным производственным процессам.
Предметом исследования являются методы и средства поддержки принятия управленческих решений при реализации безопасного управления процессом синтеза аммиака в предаварийной и аварийной ситуациях.
1 Концептуальное проектирование
1.1. Описание технологического процесса производства аммиака
Получение синтетического аммиака основано на реакции между азотом и водородом:
3Н2 + N2 = 2NHз + 111,6 кдж (1)
Реакция протекает под давлением не более 23,3 МПа (237 кг/см ) при температуре 450 — 530 С в присутствии железного катализатора, промотированного Al2Oз,К2О,СаO .
Процесс получения азотоводородной смеси, необходимой для синтеза аммиака состава (соотношение Н2 : N2 = 3-3,1 : 1), основан на каталитической конверсии углеводородов природного газа с водяным паром (первичный риформинг) в трубчатой печи и с кислородом воздуха и водяным паром (вторичный риформинг) в шахтном реакторе.
При этом протекают реакции, в результате которых образуются водород, оксид и диоксид углерода, вода.
СНч + Н2О == СО + 3Н2 — 206,6 кдж/моль (2)
2п+м
СпНм + пН2О == пСО + (—— ) . Н2 — Q (3)
2
СНч + 0,5 О 2 == 2СО + 2Н2 + 35,6 кдж/моль (4)
СО + Н2О == СО2 + Н2 + 41 кдж/моль (5)
2Н2 + О2 == 2Н2О + 484,4 кдж/моль (6)
2СО + О2 == 2СО2 + 571,5 кдж/моль (7)
Необходимое для достижения указанного выше состава количество пара вводится в смеси с природным газом в реактор первичного риформинга.
Образующийся в процессе конверсии углеводородов оксид углерода подвергается двухступенчатой каталитической конверсии с водяным паром по реакции (5).
В результате получается конвертированный газ, содержащий водород, углекислоту, азот, а также остаточные оксид углерода (объем.доля н/б 0,5%) и метан (объемная доля не более 0,35%). Углекислота из конвертированного газа удаляется путем промывки газа горячим раствором карбоната калия, при этом протекает реакция превращения карбоната калия в бикарбонат
К2СОз + СО2 + Н2О === 2КНСОз + Q (8)
Раствор карбоната калия активирован добавкой к нему диэтаноламина.
Выделение углекислоты из раствора происходит в регенераторе за счет снижения давления и нагрева раствора в кипятильнике регенератора. При нагреве раствора происходит превращение бикарбоната калия в карбонат:
Q + 2КНСОз === К2СОз + Н2О + СО2 (9)
Очистка газа от оставшихся окcида углерода и углекислоты осуществляется путем восстановления оксидов углерода водородом в присутствии катализатора с образованием метана (метанирование).
СО + 3Н2 === СНч + Н2О + 206,6 кдж/моль (10)
СО2 + 4Н2 === СНч + 2Н2О + 163,8 кдж/моль (11)
Очищенная от кислородо-содержащих соединений азотоводородная смесь компримируется и дозируется в цикл синтеза, где на катализаторе идет образование аммиака.
1.2. Общие принципы управления производством аммиака на этапе синтеза.
Автоматизированная система управления технологическим процессом производства аммиака — комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях.
Автоматизированная система управления технологическим процессом производства аммиака обычно имеет связь с автоматизированной системой управления предприятием (АСУ П). Под АСУ ТП обычно понимается комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию основных технологических операций на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершенный продукт. Как правило АСУ ТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и архивирования информации о ходе процесса. Для информационной связи всех подсистем используются промышленные сети.
Составными частями АСУ ТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства связанные в единый комплекс.
Целью автоматического управления производством аммиака является изменением во времени регулируемой (управляемой) величины — выходной величины управляемого объекта. Для осуществления цели управления, с учётом особенностей данного процесса, организуется воздействие на управляющие органы объекта — управляющее воздействие. Оно предназначено также для компенсации эффекта внешних возмущающих воздействий, стремящихся нарушить требуемое поведение регулируемой величины. Управляющее воздействие вырабатывается устройством управления (УУ). Совокупность взаимодействующих управляющего устройства и управляемого объекта образует систему автоматического управления.
Система автоматического управления (САУ) поддерживает или улучшает функционирование технологического процесса. Вспомогательные для САУ операции (пуск, остановка, контроль, наладка и т.д.) также могут быть автоматизированы.
САУ производством аммиака классифицируются в основном по цели управления, типу контура управления и способу передачи сигналов. Различают системы:
- автоматического регулирования (CAP), в задачу которых входит сохранение постоянными значения управляемой величины;
- программного управления, где управляемая величина изменяется по заданной программе;
- следящие системы, для которых программа управления заранее неизвестна.
- адаптивные, или самоприспосабливающиеся системы, в которых цель управления стала связываться непосредственно с определёнными комплексными показателями качества, характеризующими систему (её производительность, точность воспроизведения и т.п.); к показателю качества могут предъявляться требования достижения им предельных (наибольших или наименьших) значений. Последние различаются по способу управления: в самонастраивающихся системах меняются параметры устройства управления, пока не будут достигнуты оптимальные или близкие к оптимальным значения управляемых величин; в самоорганизующихся системах с той же целью может меняться и её структура. Наиболее широки возможности самообучающихся систем, улучшающих алгоритмы своего функционирования на основе анализа опыта управления технологическим процессом.
Для управления технологическим процессом производства аммиака как правило используют многосвязные САУ, осуществляющие
регулирование большого количества связанных величин; так, при синтезе аммиака информация о температуре, давлении, расходе и составе исходного сырья, получаемая от нескольких сотен датчиков, используется для формирования сигналов управления десятками различных регуляторов.
САУ технологическим процессом производства аммиака функционирует в основном в составе производственного или какого-либо другого комплекса и применяются в совокупности с системами автоматизированного управления.
Системы автоматизированного управления выполняют следующие функции:
- измерение параметров технологического процесса, синтеза аммиака также предаварийная и предупредительная сигнализация об отклонениях технологических параметров от регламентированных значений;
- сигнализация состояния оборудования;
- обмен данными с диспетчерским пунктом цеха;
- передача данных на сервер АСУТП предприятия;
- выдача сигналов на автоматическое отключение компрессоров по технологическим параметрам;
- выдача сигналов на автоматическое закрытие или открытие задвижек;
- выдача сигналов на автоматическое закрытие или открытие отсечных клапанов;
- автоматическое регулирование давления на всасе компрессоров (выдача сигналов на управление регулирующими клапанами);
- выдача сигналов на управление продувкой компрессоров (автоматическое или по командам оператора).
Управление основными стадиями процесса централизовано и осуществляется из центрального пункта управления (ЦПУ).
Автоматическое регулирование параметров процесса производится с помощью электронно-пневматических и электрических систем, типовых элементов автоматики: датчиков, контроллеров, исполнительных устройств.
Возникновение аварийных ситуаций предупреждается системами
блокировки и защиты.
1.2.1 Обзор существующих систем автоматизированного управления производством аммиака
Рассмотрим несколько наиболее крупных систем, разработанных для управления технологическим процессом производства аммиака на стадии синтеза.
Система управления и противоаварийной защиты производством аммиака ОАО «Невиномысский «АЗОТ».
Данная система создана на базе технических и программных средств фирмы GE Fanuc, специально разработанных для использования в системах критического управления.
Аппаратно-технические средства
Для данного проекта выбраны ПЛК Series 90 — 90-70 и 90-30 Ge Fanuc.
ПЛК Series 90TM-70 — наиболее мощные и быстродействующие из всей номенклатуры ПЛК Series 90TM. Они применяются в наиболее сложных и ответственных приложениях, требующих быстрой обработки большого количества сигналов.
АСУ цеха построена на двух контроллерах Ge Fanuc Series 90-30, каждый из которых имеет дублированную архитектуру с горячим резервированием (Hot Standby). В этой архитектуре используются два комплекта ПЛК (шасси, центральный процессор, блок питания, контроллер шины) — основной и резервный, и общая подсистема ввода/вывода, подключенная по полевой шине Genius®. Один из указанных контроллеров является основным («мастером»), а второй резервным («слэйвом»). Оба этих контроллера расположены на информационной шине Genius®, имеют одинаковую конфигурацию и исполняют одну и ту же пользовательскую программу.
Основной ПЛК (программируемый логический контроллер) («мастер») осуществляет функции управления ‑ работает с входными и выходными модулями и обменивается данными со SCADA. Резервный контролер («слэйв») тоже получает значения с входных модулей и от SCADA. В случае выхода из строя ведущего контроллера подключенные к полевой шине модули ввода/вывода обнаруживают его отказ и переходят на управление от резервного контроллера без сбоев в управлении технологическим процессом.
Система ввода/вывода в АСУ реализована на станциях VersaMax, имеющих интерфейс с шиной Genius.
Системы противоаварийной защиты
ПАЗ цеха реализована в сертифицированной TUV для подобных задач архитектуре GMR с использованием выпускаемых именно для данной архитектуры комплектующих GE Fanuc и Silvertech. GMR — Genius Modular Redundancy — это масштабируемая система для построения сертифицированных решений ПАЗ и пожаротушения, включающая в себя от одного до трех контроллеров работающих параллельно и независимо.
Входная система позволяет подключать одиночные, дублированные и троированные датчики, а выходная система позволяет подключать нагрузку по различным схемам. Для рассматриваемого проекта выбрана дублированная система.
Систему, построенную в архитектуре GMR, можно условно разделить на три части:
- подсистема ввода;
- подсистема контроллеров;
- подсистема вывода.
Программные средства
Операторский интерфейс (панели оператора) и архив событий реализованы в SCADA среде Proficy (Cimplicity) PE. Для обеспечения надежной непрерывной работы АСУ SCADA-сервер выполнен дублированным. К дублированному серверу по сети Ethernet подключены 6 операторских станций. Для архивирования параметров ТП, записи событий и регистрации действий операторов применяется БД SQL Server. Дополнительно операторная оснащена двумя плазменными панелями, на которых отображаются мнемосхемы, оперативно информирующие о первопричинах нештатных ситуаций.
Операторские станции разделены по производственным стадиям: риформинг — 2 станции, синтез -1, очистка — 1, компрессия — 1. Каждый оператор имеет доступ только к своему участку ТП. Весь ТП доступен только с рабочей станции начальника смены.
Информационные функции:
- сигнализация состояния электродвигателей приводов компрессоров, насосов, вентиляторов; задвижек и электроподогревателей;
• измерение параметров технологического процесса АЗКС, а также предаварийная и предупредительная световой и звуковой сигнализация об отклонениях технологических параметров от регламентированных значений;
• обмен данными с диспетчерским пунктом цеха;
• передача данных на сервер АСУТП предприятия.
Управляющие функции:
- выдача сигналов на автоматическое отключение компрессоров по технологическим параметрам;
- выдача сигналов на автоматическое закрытие или открытие задвижек;
• выдача сигналов на автоматическое закрытие или открытие отсечных клапанов;
• автоматическое отключение маслонасосов при достижении нижнего предельно допустимого значения давления воздуха после турбодетандера; - автоматическое регулирование давления на всасе компрессоров (выдача сигналов на управление регулирующими клапанами);
- выдача сигналов на управление продувкой компрессоров (автоматическое или по командам оператора).
АСУ ТП управления технологическим процессом производства аммиака ОАО «Азот», г. Гродно.
АСУ ТП создана на базе двухкаркасного программируемого логического контроллера «multiTREI5B». В состав АСУ ТП входит несколько устройств. Конструктивно контроллер представляет собой настенный шкаф во взрывозащищённом исполнении. Технически контроллер состоит из двух процессоров (мастер модулей), модулей УСО, двух концентраторов сети (хабов). Два мастермодуля используются для повышения надежности системы. Один мастермодуль всегда является рабочим, а второй с частотою примерно 10 Гц считывает с рабочего всю информацию (большая частота при этом никак не влияет на
стабильность системы). Переключение с основного на резервный модуль происходит автоматически при отсутствии отклика от основного в течение 1,6 сек.
Мастермодуль состоит из 3х плат, на которых расположены: процессор (CPU) —промышленный IBMAT486 совместимый компьютер с операционной системой DOS; контроллер шины ST BUS; статическое энергонезависимое ОЗУ (SRAM 512K) и флешдиск (Flash Disk 2 МВ) предназначены для хранения рабочих программ и промежуточной текущей информации в модуле. Модули УСО — универсальные платы ввода/вывода. Они служат для приема аналоговых и дискретных сигналов с датчиков и передачи их на мастермодуль, а также для приёма команд и управляющих сигналов с мастермодуля и выдачи их на исполнительные механизмы. Отличительной чертой данного типа контроллеров является то, что на каждом аналоговом модуле УСО установлены по 8 съёмных панелек (мезо
нинов). Мезонин представляет собой миниплату, напичканную электроникой, которая крепится винтами к модулю УСО. Каждый мезонин — это один аналоговый параметр. В случае выхода из строя какоголибо мезонина остальные мезонины на модуле будут исправно работать. Кроме того, имеется возможность менять мезонины, не останавливая контроллер. Достаточно перевести в режим Stop простой переключатель, имеющийся на каждом модуле УСО, вынуть сам модуль, заменить неисправный мезонин, вставить модуль УСО и перевести переключатель в положение Run. Контроллер позволяет подключить 160 параметров, а реально востребованы на производстве 148 параметров.
Станции оператора — 2 обыкновенных офисных компьютера Intel Pentium III (Celeron) с 19дюймовым монитором. На станции оператора функционирует SKADAсистема «КРУГ2000» пензенских разработчиков, которая традиционно применяется на химических производствах, в нефтехимической, атомной промышленности, энергетике. Помимо названной SCADAсистемы контроллер multiTREI может работать, например, со SKADAсистемами TRACE MODE, INTOUCH и другими. В свою очередь, SKADAсистема «КРУГ2000», используемая на «Азоте», может работать с контроллерами Ломиконт, Ш711, TOSHIBA, MOTOROLA и другими. Разработчики контроллера TREI и SKADAсистемы «КРУГ2000» ведут работы совместно, согласуя и модификации своих систем, и документацию к ним, поэтому, в частности, «Азот» сделал свой выбор в пользу этого сочетания. Впрочем, такого рода конвергенция типична: многие азработчики софта и оборудования согласуют свою деятельность на рынке. SKADAсистема «КРУГ2000» имеет нескольких составных частей (готовых программ): графический редактор, редактор динамики, генератор базы данных, программы реального времени, программы станции инжиниринга и другие. Сменный персонал цеха контролирует и управляет технологическим процессом с помощью единой программы. В каждой смене установку обслуживает один человек. В системе реализована концепция разграничения доступа, т. е. каждому пользователю администратором системы присваивается определённый уровень доступа. В АСУ ТП ДМЭ существует два уровня доступа: «Специалист службы АСУ ТП» и «Оператортехнолог ДМЭ». В частности, выставлять настройки регуляторов — прерогатива специалиста службы АСУ ТП. Все регуляторы программные. Конфигурирование базы данных, создание контуров регулирования, выбор закона регулирования осуществляется с помощью генератора базы данных. В
контроллере постоянно работает программа пользователя (ПрП), написанная на языке программирования «Кругол». «Кругол» — один из немногих «русских» языков программирования.
Очевидно, целью в данном случае является приблизить технологическую программу к пользователям, которые в большинстве своем английским языком и профессиональными языками программирования не владеют.
Все мнемосхемы, видеокадры и переходы по видеокадрам создаются с помощью графического редактора и редактора динамики. Загрузка созданной базы данных и программы в контроллер осуществляется с помощью программы станции инжиниринга. Для внесения базы данных нужно остановить работающий контроллер, загрузить туда данные и программу и
перезапустить его. Кроме того, имеется возможность делать изменения в базе данных на ходу, не перезапуская контроллер,— с помощью специальной функции программы станции.
Передача информации «контроллер – станция оператора» ведётся по дублированной сети Ethernet. Для этого в станции оператора установлены две сетевые платы, каждая из которых связана своим кабелем типа «витая пара» с отдельным хабом (оба хаба находятся в шкафу контроллера). Каждый из хабов соединён со своим мастермодулем.
АСУ ТП производства аммиака ОАО «Азот» г. Кемерово
С учетом технологических особенностей и опыта эксплуатации предыдущей системы была реализована трехуровневая, иерархическая система управления. Верхний уровень системы информационного мониторинга предназначен для решения экономических задач, а также задач учета и архивирования. Для этого используется сервер с операционной системой Windows NT, работающий как шлюз между рабочими станциями SCADA-системы и локальной вычислительной сетью Novell цеха. Архивирование данных на файл-сервере осуществляется с циклом 5 секунд.
Обмен данными с подсистемами верхнего уровня выполняется по выделенным линиям межсетевого шлюза. Программы обработки архивов и формирования различного рода отчетов реализованы с использованием прикладных программных средств.
Система функционально состоит из следующих подсистем:
- информационной;
- автоматической защиты;
- автоматического регулирования;
- дистанционного управления;
- связи и передачи данных удаленным пользователям;
- решения специальных прикладных задач (инженерные и экономические расчеты и др.;
- диагностики;
- архивирования и протоколирования;
Информационная подсистема реализует функции:
- Сбора и первичной обработки аналоговой и дискретной информации с технологического объекта о текущем состоянии технологического процесса и параметров состояния оборудования и исполнительных механизмов;
- Представления технологической информации на экранах цветных дисплеев (по запросу или автоматически) в следующих форматах по выбору операторов:
- в виде обзорных видеокадров, с воспроизводством информации о текущем состоянии определенных групп технологических параметров;
- в виде групповых видеокадров, с воспроизводством информации о текущем состоянии технологических параметров произвольно объединенных в группы;
- в виде детализированных видеокадров, с воспроизводством информации о текущем состоянии каждого технологического параметра (по вызову);
- в виде динамических технологических мнемосхем с цифровой и текстовой информацией;
- в виде обобщенных и детализированных видеокадров аварийных состояний с информацией в цифровом и графическом виде или, по требованию оператора, значений технологических параметров в виде рапортов (за час, смену, сутки, месяц);
- Оперативного контроля, свето-звуковой сигнализации и регистрации нарушений норм технологического регламента (НТР);
- Автоматической сигнализации и регистрации изменения состояния оборудования;
- Учета расхода (потребления и выдачи) сырья и энергоносителей приведенных к нормальным условиям;
- Учета произведенной продукции (полуфабриката);
Подсистема противоаварийной защиты
При разработке были учтены требования технологического регламента по контролю за значением параметров. Здесь же реализованы функции аварийной световой и звуковой сигнализации. При разработке алгоритмов ПАЗ было проанализировано поведение технологической установки при отказах различного рода. С учетом этого были приняты программные и технические меры для безопасной остановки агрегата в аварийных ситуациях. Все действия системы ПАЗ и вызвавшие их причины, включая команды оператора, записываются в архив сообщений. В дальнейшем эта информация может быть использована для анализа причины аварийного останова и контроля правильности работы ПАЗ.
Подсистема ПАЗ строится как независимая подсистема с собственным программным и информационным обеспечением и электропитанием выходных модулей и обмоток реле и 100 % резервированием.
Подсистема ПАЗ имеет информационную связь с подсистемой контроля и управления. Подсистема зашиты и блокировок реализует функции:
- автоматической блокировки подачи сырьевых и энергетических потоков при возникновении нарушений норм технологического регламента;
- определение первопричин срабатывания защит и блокировок с фиксацией в режиме реального времени;
- оперативного контроля, свето-звуковой сигнализации и регистрации нарушений норм технологического регламента (НТР) или изменения состояния оборудования.
Подсистема регулирования
Для поддержания технологических параметров в требуемых пределах в систем управления используются более сотни регуляторов со стандартным PID — Алгоритмом. Эти регуляторы используют стандартный программный пакет. Дополнительно включены функции ограничения задания и управляющего сигнала по величине, безударное переключение из дистанционного режима в автоматический и обратно.
В целом система реализует следующие функции регулирования:
- одноконтурного и каскадного и автоматического регулирования;
- безударного перехода на разные режимы управления (автоматическое, ручное);
- автоматического поддерживания заданных соотношений компонентов;
- изменения параметров настройки регуляторов и других коэффициентов с рабочих станций;
- многосвязного автоматического регулирования и регулирования с коррекцией оператора-технолога;
- изменения параметров настройки регуляторов и других коэффициентов с рабочей станции;
- применения адаптивных методов настройки регуляторов;
Кроме того, для упрощения работы операторов, особенно при запуске агрегата, реализована функция плавного изменения задания с требуемой скоростью.
Подсистема дистанционного управления должна реализовывать в ручном режиме следующие функции:
- управления положением исполнительных механизмов (регулирующих и отсечных клапанов, задвижек и др.);
- управление включением /выключением электродвигателей динамического оборудования (насосов, вентиляторов и др.);
Подсистема диагностики
Для своевременного выявления отказов модулей в системе управления реализована мощная подсистема диагностики, использующая все возможности, предоставляемые контроллером Simatic S5-155H. При этом отказ индицируется как в виде текстового сообщения, так и в виде сигнализации на графических изображениях. При этом используются несколько уровней детализации, позволяющие определить точное местонахождение неисправного модуля в шкафу и корзине.
Эта информация позволяет обслуживающему персоналу оперативно выполнить замену отказавшего модуля. Система индицирует также состояние контроллеров (основной, резервный, остановлен, выключен), неисправности вентиляторов, блоков питания, аналоговых датчиков (обрыв, короткое замыкание). Все обнаруженные ошибки и сбои фиксируются в памяти контроллера и архивируются на рабочей станции для последующего анализа.
Протоколирование и архивы
Особенностью системы управления является требование архивирования большого количества аналоговых параметров в течение длительного срока (3 месяца). Для более равномерной нагрузки на рабочие станции и повышения надежности хранения информации было принято решение организовать распределенные архивы данных. При этом на каждом рабочем месте организован отдельный архив данных (около 300 параметров, интервал сохранения 1 минута, длительность хранения — 3 месяца).
Hа рабочем места начальника смены организован циклический архив (200 параметров, интервал сохранения 2 секунды, длительность хранения 48 часов), предназначенный для анализа аварийной ситуации. Содержимое этого архива автоматически экспортируется в DBF — файл через 30 минут после срабатывания системы противоаварийной защиты. Этот файл далее сохраняется на сервере и используется для анализа причин аварии.
Дополнительно на одной из станций каждого рабочего места реализованы циклические архивы сообщений. В каждом из этих архивов накапливаются сообщения, относящиеся только к соответствующему рабочему месту.
Ведется архивирование и печать технологических рапортов, протоколов аварийных ситуаций, нарушений НТР, отказов датчиков, пробега оборудования, технико-экономических показателей (ТЭП) смены, суток, месяца, ТЭП с нарастающим итогом, журналов блокировок, рапортов хозрасчетных параметров и др.
АСУ ТП производства аммиака ОАО «САЛАВАТНЕФТЕОРГСИНТЕЗ»
АСУ ТП построена как иерархическая 2-х уровневая распределенная система управления, обеспечивающая сбор, обработку информации и диспетчерский контроль и управление технологическим процессом. АСУ ТП построена на базе программно-технического комплекса фирмы «Toshiba». В системе применяются резервированные программируемые логические контроллеры PLC 2000 V-серии с интеллектуальной системой модулей ввода-вывода последовательной шины, для визуализации использован SCADA-пакет OIS DC, интегрированный с программным обеспечением PLC.
Информационные функции:
- измерение параметров технологического процесса, таких как температура, давление, расход, уровень;
- представление данных оператору (диспетчеру) от АСКУ и АСУТП, подключенных к сети VLan цеха;
- архивирование данных за длительный промежуток времени от систем, подключенных к сети VLan цеха;
- передача данных в соответствующие контроллеры;
- контроль за состоянием технологического оборудования и технических средств;
- сигнализация положения дистанционно управляемых электрифицированных задвижек;
- сигнализация состояния аппаратуры АВР;
- сигнализация открытия дверей шкафов управления, расположенных в подстанциях;
- предупредительная сигнализация о неисправностях, выявленных средствами диагностики состояния технологического процесса и оборудования и (или) средствами самодиагностики компонентов системы,
Управляющие функции:
- автоматическое отключение насосов при достижении верхних и нижних предельно допустимых значений уровней в резервуарах;
- автоматическое регулирование давления технического воздуха и азота;
- автоматическое отключение маслонасосов при достижении нижнего предельно допустимого значения давления воздуха после турбодетандера;
- автоматическое регулирование давления на всасе компрессоров (выдача сигналов на управление регулирующими клапанами);
- выдача сигналов на управление продувкой компрессоров (автоматическое или по командам оператора).