3.17.2.Описание информационного обеспечения
Информационная модель АСУ ТП УКПГ-6 строится на основе данных получаемых системой от внешних источников информации и формируемых самой системой, в соответствие с заложенными алгоритмами и установленным программным обеспечением.
К источникам внешних данных относятся:
контрольно-измерительные приборы и исполнительные механизмы, сигнализирующие системе о состоянии технологического процесса;
данные, вводимые вручную оперативно-технологическим персоналом с клавиатуры автоматизированных рабочих мест (АРМов).
Внутренними данными, формируемыми самой системой, являются:
диагностическая информация состояния каналов ввода/вывода и оборудования АСУТП УКПГ-6;
расчетные интегральные и усредненные значения переменных технологического процесса;
предупредительные и предаварийные сигнализации;
системные события;
отчетные документы.
В системе организуется ведение трех типов баз данных: реального времени, исторической и архивной базы данных.
База данных реального времени имеет две образующие составляющие: оперативная информация и нормативно-справочная информация.
Основным источником оперативной информации являются датчики и исполнительные механизмы, определяющие, соответственно, текущие значения технологических параметров и состояние исполнительных механизмов. Контроллеры осуществляют обработку принимаемой информации: контроль достоверности, приведение к шкале измерения, и тем самым формируют оперативную составляющую базы данных реального времени. На основе получаемой от датчиков информации, либо по командам оператора контроллеры, в соответствии с заложенными алгоритмами, осуществляют управление исполнительными механизмами.
Нормативно-справочная информация включает в себя: настройки системы управления, параметры алгоритмов управления, верхние и нижние пределы измерения, шкалы параметров в физических величинах, адреса каналов модулей ввода-вывода, различные настроечные коэффициенты. Также, нормативно-справочная информация включает в себя информацию, описывающую статику и динамику мнемосхем, конфигурацию исторической базы данных, наборы трендов, конфигурацию АРМов.
Сформированная база данных реального времени используется для дальнейшей отработки, заключающейся в формировании исторической базы данных, отчетных документов, оперативном отображении информации на мнемосхемах и трендах.
Информация, хранящаяся в исторической базе данных, используется для реализации следующих функций, возлагаемых на систему управления:
воссоздания хронологии событий, происходивших в системе;
предоставления информации для визуализации в виде исторических трендов на рабочих станциях;
предоставления данных для формирования отчетных документов.
В процессе работы АСУ ТП УКПГ-6, периодически создаются резервные копии базы данных, формируется архив.
Архивная база данных включает в себя резервные копии конфигурационной информации (конфигурация контроллеров, АРМов) и исторические данные, накопленные за определенный период времени и перенесенные на средства долговременного хранения информации (гибкие или жесткие магнитные накопители, накопители на компакт дисках).
АСУ ТП УКПГ-6 строится как система централизованного контроля и управления, обладающая двухуровневой структурой управления технологическими процессами:
верхний уровень АСУ ТП УКПГ-6 – уровень оперативно-производственной службы (ОПС);
нижний уровень системы – уровень системы автоматического управления (САУ) технологическим процессом установки комплексной подготовки газа.
Технические средства АСУ ТП УКПГ-6 размещены в помещении операторной здания УКПГ-6, а также в аппаратных соответствующих площадок.
Информационную модель АСУ ТП УКПГ-6 также можно представить в виде четко выраженных потоков информации передаваемых между уровнями системы и внешними источниками данных.
Входной поток информации верхнего уровня АСУ ТП УКПГ-6 формируется из следующих элементов:
информация о текущих значениях аналоговых, дискретных, вычисляемых и обобщенных параметров технологических процессов и состояния технологического оборудования, получаемая в циклическом режиме от контроллеров АСУ ТП УКПГ-6;
информация об изменениях состояния процесса и предаварийных ситуациях, передаваемая по инициативе системы автоматизации с нижнего уровня САУ;
информация о состоянии оборудования АСУ ТП УКПГ-6;
информация по плановым заданиям, состоянию оборудования и ресурсам, управляющие команды, вводимые оператором УКПГ средствами программного обеспечения рабочей станции оператора;
нормативно-справочная и конфигурационная информация, вводимая и корректируемая обслуживающим персоналом.
Выходной поток информации верхнего уровня АСУ ТП УКПГ-6 состоит из следующих элементов:
управляющие команды, передаваемые объектам автоматизации нижнего уровня (контроллерам АСУ ТП УКПГ-6 на технологическом объекте);
оперативная и историческая (архивная) информация о состоянии технологических объектов УКПГ, текущих нарушениях в виде сигнализации и их предыстории, отображаемая на экранах мониторов рабочих станций оператора УКПГ в виде таблиц, мнемосхем, трендов, графиков;
выходные оперативные, отчетные документы.
Входной поток информации нижнего уровня АСУ ТП УКПГ-6 формируется из следующих элементов:
информация о текущих значениях аналоговых, дискретных, вычисляемых и обобщенных параметрах технологических процессов и состояния оборудования, получаемая в циклическом режиме от датчиков и систем локальной автоматики;
информация от верхнего уровня АСУ ТП УКПГ-6 в виде управляющих заданий, ограничений и команд;
информация о состоянии оборудования, получаемая от датчиков и систем локальной автоматики;
нормативно-справочная и конфигурационная информация, вводимая и корректируемая обслуживающим персоналом.
Выходной поток информации нижнего уровня АСУ ТП УКПГ-6 состоит из следующих элементов:
управляющие сигналы, выдаваемые на исполнительные механизмы;
информация, передаваемая на верхний уровень АСУ ТП УКПГ-6 при нарушениях и аварийных ситуациях;
оперативная информация о ходе технологических процессов (значения технологических параметров), о состоянии технологических установок, текущих нарушениях, диагностическая информация, передаваемая на верхний уровень АСУ ТП УКПГ-6.
С заданной периодичностью, в автоматическом режиме с АРМов операторов-технологов ведется запрос значений технологических параметров, сигнализаций и другой оперативной информации из контроллеров управления и соответственно обновление оперативных данных на АРМах операторов-технологов. На АРМах ведется постоянная обработка обновляемой информации. В результате чего осуществляется формирование и выдача персоналу ОПС информации о состоянии технологического оборудования и ходе технологических процессов с сигнализацией о нарушениях. При этом реализуется визуальное отображение технологического процесса на экранах АРМов оперативно-технологического персонала. Представление информации осуществляется в графическом и цифровом виде на видеокадрах (мнемосхемах) технологического процесса. На мнемосхеме осуществлено схематическое отображение технологического процесса (части технологического процесса) с представлением мгновенных значений технологических параметров в цифровом виде, динамики изменения технологических параметров за установленный интервал времени на тренде (графике). Изменение состояния исполнительных механизмов, достижение технологическими параметрами установленных граничных значений, сопровождается изменением цветовой окраски отображений технологического оборудования и исполнительных механизмов, а также подачей звуковых сигналов.
Информационная модель АСУ ТП УКПГ-6 представлена на рисунке 1.
Выполнение функции системы – контроль состояния технологического оборудования и хода технологических процессов, заключает в себе выполнение следующих задач:
периодический опрос системы автоматизации нижнего уровня;
учет наработки оборудования, анализ межремонтных периодов, сроков внутренних осмотров и гидравлических испытаний аппаратов;
контроль производительности, учет объемов и качества продукции;
контроль и учет всех видов топливно-энергетических ресурсов;
формирование и выдача персоналу ОПС информации о состоянии технологического оборудования и ходе технологических процессов с сигнализацией о нарушениях;
диагностика состояния КТС;
протоколирование событий.
Для обеспечения безопасности эксплуатации установок, а также контроля загазованности установлены стационарные датчики ДТХ-114 и стойка контроля загазованности типа СПКЗ-1.
Питание сжатым воздухом КИП и А и передача пневматических сигналов осуществляется по существующим трубным проводкам и импульсным линиям.