3.2 Вибір схем автоматизації

Процес як об'єкт регулювання характеризується наступними групами змінних:

• Змінні, що характеризують стан процесу (водяні пари, гази).

• Змінні, параметрами яких система регулювання може впливати на об'єкт з метою управління (углеводороди);

• Змінні, зміни яких не пов'язані з впливом системи регулювання (температура, тиск).

Допускається застосовувати розімкнену (щодо основного показника процесу) систему автоматизації, що забезпечує стійке ведення процесу в рамках технологічного регламенту.

Таким чином, в якості регульованих величин використовується обсяг, температура, тиск.

3.3 Розробка функціональної схеми асу тп

Для узагальненої функціональної схеми АСУ ТП УТКН розроблені по апаратах та обладнанню схеми, впорядковані за рівнями технічні засоби, були об’єднані. Загальна схема представлена на рисунку 3.4.

Структура пропонованої АСУТП представлена ​​на рис. 3.5.

Сигнали вхідні / виходять:

• аналогові вхідні: рівень в колоні, рівень в ємності, температура низу колони, температура сировини, температура верху колони, витрата сировини, тиск у колоні (кількість: 7)

• аналогові вихідні: засувки на сировину, на дистилят, сигнал на насос Н-17 (кількість: 3)

• дискретні сигнали: максимальний тиск у колоні, мінімальне / максимальне в ємності, максимальний / мінімальний рівень в колоні, мінімальне / максимальне в рібойлері, сигналізація світлова / звукова на тиск в колоні, на рівні в ємності, колоні рібойлері (кількість: 7 ).

Рисунок 3.4 - Узагальнена функціональна схема

Рисунок 3.5 – Структурна схема

На польовому рівні розташовані датчики і виконавчі механізми, що здійснюють зв'язок між АСУ ТП і технологічним процесом.

На нижньому рівні контролери АСУ ТП виконують вимірювання параметрів технологічного процесу і керують його протіканням. Передають, через комунікаційний сервер мережевого рівня, інформацію на верхній рівень.

На верхньому рівні розташовані операторські станції і сервер системи. На сервері системи розташовується вся архівна інформація, база даних ПО контролерів.

На операторських станціях відображається мнемосхема об'єкта, з усіма поточними, виміряними параметрами і оператор веде технологічний процес, маючи всю потрібну інформацію на екрані монітора.

У разі необхідності, основні параметри технологічного процесу можуть передаватися в центральну диспетчерську, головний офіс, через АСДУ по радіоканалу або телефонній лінії.

№	Наименование параметра	Наиме-нование оборудования	Крити- ческий параметр	Величина устанавливаемого предела		Блокировка			Сигнализация			Операция по отключению, включению, переключению и другому воздействию
				min	max	min	max	min		max
1	2	3	4	5	6	7	8	9		10	11
1	Давление PICAH 215	Колонна К-4	10,5 кгс/см2		8,9 кгс/см2 (0,89 МПа)					9,0 кгс/см2 (0,9 МПа)	Свет, звук
2	Уровень LICAHL 407 ( LICAHL 408)	Рибойлер Т-1 (Т-1а)		21%	79%			20%		80%	Свет, звук
3	Уровень LICAHL 416	Емкость Е-3		21%	79%			20%		80%	Свет, звук
4	Уровень LALL 457	Емкость Е-3		11%		10%		10%			Свет, звук. Остановка насоса Н-17 (Н-19)

Таблиця 2 - Перелік технологічних параметрів, які вимірюються і регулюються і перелік сигналізацій і блокувань технологічних параметрів

Опис автоматичних функцій управління і захисту

Система ПАЗ передбачає:

• аварійну сигналізацію - оповіщенням оператора запалюванням відповідного напису на екрані мнемосхеми.

• автоматичне блокування позіціонера;

• передбачається також ручна блокування всіх трьох позиціонеров (для цього введено спеціальне меню на мнемосхемі);

• приблизний варіант програми ПЛК ПАЗ представлений нижче. У програмі використано 2 типу блоків: блоки порівняння (CMP) і блоки установки дискретної перемінної (S).

Передбачається зв'язок із заводською локальної та з корпоративною обчислювальною мережею.

У Системі використовуються такі засоби автоматизації:

• датчик перепаду тиску Yokogawa EJX118A (кол-во: 3)

• датчик тиску Yokogawa EJA430A

• нормуючий перетворювач YTA70 (кол-во: 3)

• програмовані логічні контролери SIMATIC S7-300 (2), модулі блоків живлення (PS), сигнальні модулі (SM), комутаційні процесори (CP) для підключення до мережі PROFIBUS;

• аварійна панель оператора SIEMENS MP370 (1);

• промислові комп'ютери для станцій оператора (OS) та інжинірингової станції (ES) (3);

• промислова мережа PROFIBUS DP для зв'язку контролерів з АРМ.

Пропонований варіант є єдиним і свідомо найбільш раціональним.

Системи РСУ і ПАЗ реалізовані на незалежних один від одного ПЛК S7-300. Система РСУ має: 7 аналогових вхідних сигналів і 3 аналогових вихідних сигнали. Система ПАЗ має: 7 дискретних вхідних сигналів і 8 дискретних вихідних сигналів.

На самому нижньому рівні розташовані польові пристрої (КВП і виконавчі механізми). Оскільки польові пристрої не вимагають складної діагностики або діагностики в реальному часі, вирішено було відмовитися від впровадження інтерфейсу PROFIBUS PA на польовому рівні. Передача сигналу ПЛК та ІМ (тут це струм 4-20 мА) відбувається по звичайних дротах.

На рівні УСО (пристроїв зв'язку з об'єктом) розташовані контролери S7-300. Вони монтуються в шафу обладнання на профільні шини (Rack). Контролери мають комутаційні процесори CP 342-5 для підключення до мережі PROFIBUS DP. Контролер РСУ є веденим пристроєм кільцевої мережі PROFIBUS DP.

На верхньому рівні, в операторної розташовуються дві станції оператора (СОТ або OS), інженерна станція (ES) і аварійна панель MP370.

Ефективність реалізації обраного варіанту концепції АСУТП

• підвищення надійності роботи обладнання, зниження ризику важких аварій;

• забезпечення автоматизованого ефективного управління технологічними процесами в нормальних, перехідних, передаварійних і аварійних режимах роботи;

• захист технологічного обладнання та обслуговуючого персоналу при загрозі аварії;

• поліпшення умов праці експлуатаційного персоналу;

• зниження витрат на експлуатацію, діагностику та ремонт обладнання;

• можливо скорочення кількості експлуатаційного персоналу установки, звідки випливає зниження витрат на оплату праці;

• за рухунок зниження похибки вимірювальних ланцюгів, забезпечується більш точний облік вихідної сировини і кінцевих продуктів;

• підвищення екологічності технологічного процесу, відповідно до міжнародних стандартів про охорону навколишнього середовища.

План реалізації обраного варіанта побудови АСУТП

1) Заміна МСКУ контролерами SIEMENS S7-300, установка панелі MP370.

2) Заміна промислових комп'ютерів новими моделями;

3) Монтаж сигналізаторів рівня, заміна датчиків тиску, температури. Для цього буде потрібно зупинок процесу.