1.3.3. Локальные системы управления

Локальные системы управления представляют самый низший уровень иерархии АСУТП. Они входят в состав АСУТП как нижний уровень. Задача локальных систем управления сводится в основном к поддержанию заданных значений режимных параметров в отдельных аппаратах (давление, температура, уровень, состав целевого продукта). Это, так называемые автоматические системы регулирования (АСР), входящие в состав АСУТП. Как уже отмечалось, в большинстве случаев требуемые значения режимных параметров рассчитываются на верхнем уровне из условия минимума заданного критерия качества, а задача АСР поддерживать эти значения. Впрочем, эффективность работы локальных АСР оценивается по своим критериям. Мы будем в основном рассматривать нижний уровень АСУТП. АСУТП нижнего уровня уже не содержат в своем составе других АСУТП. С другой стороны АСУТП цеха содержит АСУТП отделения и т.д.

1.3.4.Основные функции асутп

По функциональному назначению в АСУТП можно выделить ряд подсистем (это в частности характерно для АСУТП нижнего уровня):

1. Информационно-измерительные

2. Управляющие

3. Вспомогательные

Информационно-измерительные функции обеспечивают:

–централизованный контроль за состоянием ТОУ

–измерение (непрерывное, периодическое, по вызову) технологических параметров

–отображение и регистрацию (архивирование) технологических параметров и состояния оборудования

–косвенные измерения (расчет не измеряемых параметров по измеряемым)

–обнаружение отклонений параметров от нормальных (предаварийная сигнализация)

–регистрация и анализ аварийных ситуаций

–прогнозирование хода технологического процесса и состояния оборудования (диагностика).

Управляющие функции обеспечивают решение двух основных задач

1. Управление в номинальном (штатном, рабочем) режиме

2. Управление в аварийных ситуациях

Любая современная АСУТП состоит из нескольких уровней (минимум-два уровня).

Система управления верхнего управляет работой нижнего уровня. Например, в колонне с боковыми отборами (погонами) продукты с разных тарелок, с верха и низа отбираются строго в определенном количестве и требуемого качества (не хуже заданного).

Как правило, требуемое качество продуктов обеспечивается поддержанием режимных параметров (температура, давление). Анализаторы качества в силу целого ряда причин для оперативного управления используются редко.

Система верхнего уровня рассчитывает температуры и расходы всех погонов, а система нижнего уровня обеспечивает поддержание расчетных значений этих параметров.

В номинальном режиме АСУТП обеспечивает выполнение следующих задачу правления

• –поддержание заданных значений технологических параметров в условиях постоянно действующих возмущений

• –изменение режимных параметров по заданному закону

• –распределение материальных и энергетических потоков и нагрузок между аппаратами

• –оптимизация режимов работы

• –управление в режимах пуска и останова (плановый пуск и останов)

Управление в аварийных ситуациях обеспечивается системой (подсистемой) противоаварийной защиты (ПАЗ), которая работает параллельно и независимо от основной АСУТП, дублируя ее на особо ответственных участках.

Система ПАЗ осуществляет действия предотвращающие развитие аварийных ситуаций, вплоть до аварийного (безопасного) останова процесса. Например, в случае погасания пламени одной из горелок многофакельной печи, автоматически прекращается подача топлива в печь. При превышении температуры подшипника электродвигателя (насоса) выше допустимой система ПАЗ останавливает насос и автоматически включает резервный. Система ПАЗ выполняет и важные функции блокировки – защиту от неправильных действий персонала. Например, центробежный насос не запустится, если отсутствует жидкость во всасывающем трубопроводе (на всасе) насоса и т.д. Важную роль в работе ПАЗ играет система диагностики и прогнозирования состояния оборудования, позволяющая заблаговременно предотвращать возникновение аварийных ситуаций. Известно, что змеевик трубчатой печи в процессе эксплуатации закоксовывается. Это приводит к ухудшению теплопередачи от труб к нагреваемому нефтепродукту, температура труб увеличивается, что может привести к их прогару. В тоже время с ростом закоксованности растет перепад давления на змеевике печи на что и реагирует система диагностики извещая о возможности аварийной ситуации.