330 / ЗаданКурсЖурналПолныйМПУСУ / 3систКонтрПерерабНефти
.pdf
СИСТЕМНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ НЕФТЕГАЗОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Распределённая система контроля технологического процесса переработки высокосернистой нефти
Дмитрий Антропов, Тимофей Петров, Александр Тяплашкин
В статье описывается опыт построения АСУ ТП установки переработки высокосернистой нефти Акташского товарного парка. При реализации проекта разработчики столкнулись с рядом трудностей, связанных с необходимостью интеграции в новую систему уже существующего на объекте парка измерительного оборудования. Предложенные решения позволили существенно снизить общую стоимость внедрения системы.
|
ВВЕДЕНИЕ |
щённая в районе Акташского товарно |
Добываемая в Татарстане нефть в по |
|
|
Ни для кого не секрет, что нефтедо |
го парка НГДУ «Заинскнефть» (ОАО |
давляющем большинстве случаев обла |
|
|
быча и нефтепереработка — это локо |
«Татнефть»), в этом отношении не яв |
дает повышенным содержанием сер |
|
|
мотивы российской экономики, кото |
ляется исключением. |
ных примесей, в основном сероводо |
|
|
рые обладают высокими финансовыми |
|
рода и его образующих. Эффективная |
|
|
возможностями. Именно на объектах |
ОБЪЕКТ АВТОМАТИЗАЦИИ |
очистка от серных примесей – одна из |
|
|
этих отраслей самые передовые разра |
Нефть, выкачиваемая из подземных |
основных задач, стоящих в данном ре |
|
|
ботки из области hi tech находят наи |
пластов, имеет в своём составе, кроме |
гионе перед цехами подготовки нефти. |
|
|
более широкое распространение, и |
пластовой воды, различные нежела |
Процесс очистки нефти можно пред |
|
|
именно здесь системы контроля и |
тельные примеси, процент содержания |
ставить в виде схемы, показанной на |
|
|
управления технологическими процес |
которых в ней различен. Он зависит |
рис. 1. |
|
|
сами становятся всё более востребо |
как от состояния пласта, из которого |
Узел учёта предназначен для учёта |
|
|
ванными. Установка подготовки высо |
добывается нефть, так и от географиче |
количества нефти, поступающей на |
|
|
косернистой нефти (УПВСН), разме |
ского положения месторождения. |
Акташскую УПВСН из двух цехов до |
|
|
|
|
бычи нефти и газа (ЦДНГ) и одной до |
|
|
|
|
жимной насосной станции (ДНС). От |
|
|
|
|
каждого из ЦДНГ и ДНС подходят к |
|
|
|
|
установке по два трубопровода (основ |
|
|
|
|
ной и резервный). Количество посту |
|
|
|
|
пающей по каждому |
трубопроводу |
|
|
|
нефти контролируется |
турбинными |
|
|
|
счётчиками, импульсные сигналы ко |
|
|
|
|
торых заводятся на вторичные преоб |
|
|
|
|
разователи расхода. |
|
|
|
|
После узла учёта нефть через делитель |
|
|
|
|
фаз, отделяющий пластовые воды, по |
|
|
|
|
ступает сначала в сепараторы, предна |
|
|
|
|
значенные для отделения лёгких газо |
|
|
|
|
образных примесей (разгазирование), а |
|
|
|
|
затем — самотёком в резервуары, где от |
|
|
|
|
стаиванием понижается обводненность |
|
|
|
|
нефти с 30 до 5%. Из резервуаров очи |
|
|
|
|
щенная нефть через буферные ёмкости |
|
|
|
Акташский товарный |
непрерывно подаётся насосами в печи, |
|
|
|
в которых происходит |
её нагрев до |
|
46 |
|
парк НГДУ «Заинскнефть» |
||
|
55 60°С с целью подготовки для после |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
www.cta.ru |
|
|
СТА 2/2004 |
© 2004, CTA Тел.: (095) 234 0635 Факс: (095) 232 1653 http://www.cta.ru
|
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я /Н Е Ф Т Е ГА З О В А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь |
||||||
Печи для нагрева нефти |
|
Газосепараторы |
|
|
|
|
|
дующего отделения газообразного серо |
ТП, направленных на сокращение ка |
● печи; |
|
|
|
||
водорода в газосепараторах, а также глу |
питальных и эксплуатационных затрат. |
● дренажная ёмкость с погружными |
|||||
бокого обезвоживания и обессоливания |
Ключевым этапом на пути достиже |
насосами; |
|
|
|
||
в специальных резервуарах. Из этих ре |
ния удвоенной |
производительности |
● насосная дождевых стоков с погруж |
||||
зервуаров нефть через теплообменники, |
товарного парка нефти без увеличения |
ными насосами; |
|
|
|||
предназначенные для нагрева потока |
численности обслуживающего персо |
● уловитель летучих фракций; |
|
||||
поступающей сырой нефти, перекачи |
нала стало создание АСУ ТП УПВСН. |
● трубопроводы нефти, газа и воды; |
|||||
вается в ёмкости товарной нефти. В слу |
Целями внедрения АСУ ТП на |
● узел дозирования. |
|
|
|||
чае получения некондиционной нефти |
УПВСН Акташского товарного парка |
Основными измеряемыми парамет |
|||||
в резервуарах она для дополнительного |
являлись: |
|
|
рами и контролируемыми |
сигналами |
||
обезвоживания подаётся к теплообмен |
● получение в режиме реального вре |
являются следующие: |
|
|
|||
никам через электродегидраторы. |
мени информации о ходе технологи |
● расходы контролируемых сред, изме |
|||||
Отстоявшаяся вода из резервуаров |
ческих процессов; |
|
ряемые различными методами (с по |
||||
поступает на очистные сооружения, где |
● внедрение |
автоматизированных |
мощью турбинных счётчиков, су |
||||
скапливается в дренажных ёмкостях для |
средств диагностирования и преду |
жающих устройств, используемых |
|||||
повторного отстоя, так как такая вода |
преждения возникновения аварий |
как с блоком извлечения корня — |
|||||
содержит некоторое количество нефти. |
ных ситуаций; |
|
БИК, так и без него); |
|
|
||
Нефть из дренажных ёмкостей откачи |
● контроль состояния исполнитель |
● значения температур, измеряемые |
|||||
вается насосами и вновь проходит |
ных механизмов и вспомогательных |
различными |
приборами |
(ТСПУ, |
|||
описанный технологический цикл. |
агрегатов; |
|
|
УКТ 38, УМС 3); |
|
|
|
Отделённый от нефти газообразный |
● замена ручного ведения документо |
● уровни в резервуарах и ёмкостях; |
|||||
сероводород сбрасывается в специаль |
оборота автоматизированным; |
● давление нефти и газа; |
|
|
|||
ные ёмкости, где хранится до момента |
● замена устаревших средств КИПиА |
● дискретные |
сигналы сигнализации |
||||
отправки на химический комбинат для |
на современные, повышающие на |
загазованности, состояния насосов и |
|||||
переработки. Лёгкие газы подаются в |
дёжность и |
точность |
измерений, |
задвижек от сигнализаторов пре |
|||
газосушитель для отделения водяных |
обеспечивающие удобство в обслу |
дельного уровня и давления. |
|
||||
паров, после чего используются как |
живании и более высо |
|
|
|
|
|
|
печное топливо. |
кий организационный |
Товарная нефть |
Сырая нефть |
|
|
||
В состав УПВСН входит также узел |
уровень, а также сни |
|
|
|
|
|
|
дозирования химических реагентов, |
жающие трудоёмкость |
|
Ёмкости |
|
|
|
|
откуда дозирующими насосами хими |
управления технологи |
|
Узел учёта |
|
|
||
товарной нефти |
|
|
|||||
ческие реагенты подаются на нейтра |
ческими процессами. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||
лизацию сероводородов. |
|
|
|
|
|
|
|
На всех участках УПВСН осуществ |
ОПИСАНИЕ |
|
|
Теплообменники |
|
|
|
ляется контроль загазованности и пре |
РЕШЕНИЯ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
дельно допустимых концентраций се |
|
|
|
|
|
|
|
роводорода. |
Измеряемые |
|
|
|
Сепараторы |
|
|
|
параметры |
|
|
|
|
|
|
НАЗНАЧЕНИЕ И ЦЕЛИ |
|
|
|
|
|
|
|
В качестве технологи |
|
|
|
|
|
||
ВНЕДРЕНИЯ АСУ ТП |
ческих объектов АСУ ТП |
Электро! |
|
|
Резервуары |
||
Проектом реконструкции Акташской |
приняты: |
|
дегидраторы |
|
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
УПВСН предусматривается увеличение |
● резервуары предвари |
|
|
|
|
|
|
её производительности с 1 миллиона до |
тельного сброса воды и |
|
Резервуары |
Печи |
|
|
|
2 миллионов тонн в год по товарной |
подготовки нефти; |
|
|
|
|
|
|
нефти путём поэтапного увеличения |
● сепараторы и газосепа |
|
Газосепараторы |
|
|
||
производственных мощностей с ис |
раторы; |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
пользованием эффективных техноло |
● теплообменники; |
|
|
|
|
47 |
|
гий и современных средств КИП и АСУ |
● насосы; |
|
Рис. 1. Схема процесса очистки нефти на УПВСН |
|
|||
СТА 2/2004 |
|
|
|
|
|
www.cta.ru |
|
|
|
|
© 2004, CTA Тел.: (095) 234 0635 Факс: (095) 232 1653 http://www.cta.ru |
||||
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я /Н Е Ф Т Е ГА З О В А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь
|
|
Особенности системной |
новременно работать с 8 дат |
|
|
|
||||
|
|
интеграции |
|
|
чиками типа ТСМ (термопре |
|
|
|
||
|
|
При выборе технических средств для |
образователь сопротивления |
|
|
|
||||
|
|
построения |
АСУ ТП |
Акташской |
медный) или ТСП (термопре |
|
|
|
||
|
|
УПВСН разработчики системы были |
образователь сопротивления |
|
|
|
||||
|
|
вынуждены |
учитывать |
следующие |
платиновый). Тип выхода — |
|
|
|
||
|
|
факторы: |
|
|
токовая петля. Для подключе |
|
|
|
||
|
|
● максимальное использование датчи |
ния этих приборов к верхнему |
|
|
|
||||
|
|
ков и приборов, функционирующих |
уровню необходимо исполь |
|
|
|
||||
|
|
в составе аппаратуры установки, так |
зовать специальный |
адаптер |
|
|
|
|||
|
|
как большая часть из них уже была |
сети АС 2 от производителя |
|
|
|
||||
|
|
обновлена в недавнем прошлом; |
УКТ 38, который преобразует |
Оборудование АРМ оператора |
||||||
|
|
● обеспечение простоты интеграции |
сигналы токовой петли в сиг |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
системы в проектируемую локаль |
налы RS 232. Одновременно к раз |
тает в комплекте с 16 датчиками типа |
||||||
|
|
ную сеть предприятия |
стандарта |
ным каналам AC 2 можно подклю |
ТСМ. Он имеет один выходной токо |
|||||
|
|
Ethernet; |
|
|
чить до 8 приборов УКТ 38 (забегая |
вый канал 0...5 мА, на который по |
||||
|
|
● обеспечение возможности включения |
вперед, отметим, что на практике |
очереди коммутируются сигналы со |
||||||
|
|
дополнительного АРМ оператора в |
именно этот прибор оказался наиме |
всех 16 входных каналов. Параллель |
||||||
|
|
любом сегменте сети предприятия. |
нее приспособленным к интеграции |
но по четырем дискретным каналам с |
||||||
|
|
Перед разработчиками |
АСУ ТП |
в АСУ ТП). |
|
|
|
прибора выдаётся двоичный код, оп |
||
|
|
стояла непростая задача интеграции в |
● Вторичный преобразователь VEGA. |
ределяющий номер коммутируемого |
||||||
|
|
единую систему множества разнотип |
Установленные |
на |
Акташской |
в данный момент входного канала. |
||||
|
|
ных устройств, не всегда имеющих |
УПВСН вторичные преобразователи |
|
|
|||||
|
|
унифицированные выходы и, более то |
расхода VEGA не имеют стандартных |
Комплекс технических средств |
||||||
|
|
го, имеющих нестандартные внешние |
внешних выходов |
и |
интерфейсов. |
С учётом всех перечисленных факто |
||||
|
|
интерфейсы обмена данными. В каче |
Данный прибор периодически, при |
ров и на основе анализа существующих |
||||||
|
|
стве примеров таких устройств можно |
накоплении заданного объёма посту |
приборов, с которых необходимо соби |
||||||
|
|
привести три широко распространён |
пившей нефти, выдаёт дискретный |
рать данные, специалистами фирмы |
||||||
|
|
ных прибора. |
|
|
сигнал на пробоотборники нефти. |
«Эталон ТКС» решено было построить |
||||
|
|
● Устройство |
контроля температуры |
● Устройство многоканальной сигнали |
АСУ ТП Акташской УПВСН на базе |
|||||
|
|
УКТ 38. Данный прибор может од |
зации УМС 3. Данный прибор рабо |
контроллеров сбора данных и управле |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния ADAM 5000/TCP фирмы Advan |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tech с промышленной шиной Ethernet |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(рис. 2). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контроллеры |
ADAM 5000/TCP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
укомплектованы модулями ввода се |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рии ADAM 5000 следующих типов: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
● ADAM 5017 – 8 канальный модуль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аналогового ввода (8 шт.), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
● ADAM 5051 – 16 канальный модуль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дискретного ввода (8 шт.), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
● ADAM 5080 – 4 канальный модуль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ввода частотно импульсных сигна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лов (1 шт.). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для организации передачи данных от |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
приборов с внешними интерфейсами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стандартов RS 232 (температурных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
преобразователей УКТ 38) и RS 485 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(уровнемеров У 1500) в сеть Ethernet |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
было решено использовать модули |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шлюзы ADAM 4579. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Однако на практике принимать ин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
формацию от УКТ 38, используя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ADAM 4579 и АС 2, оказалось невоз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
можным. Дело в том, что для коммута |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ции опрашиваемых |
адаптером сети |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АС 2 каналов необходимо непосредст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
венно на контакты его разъёма RS 232 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подавать определённое для каждого ка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нала количество тактов. |
|
48 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Данное обстоятельство могло стать |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
серьёзным препятствием на пути вы |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
www.cta.ru |
|
|
|
|
|
|
|
СТА 2/2004 |
© 2004, CTA Тел.: (095) 234 0635 Факс: (095) 232 1653 http://www.cta.ru
|
|
|
|
|
|
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я /Н Е Ф Т Е ГА З О В А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь |
|
||||||
|
АРМ |
|
|
|
|
|
АРМ |
|
|
|
|
|
|
|
оператора |
|
|
|
|
оператора |
|
|
|
|
|
|
|
RS!232 |
|
|
|
|
Ethernet |
|
|
|
Ethernet |
В сеть |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
предприятия |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Сетевой |
|
|
|
Сетевой |
|
|
|
||
|
|
|
|
коммутатор |
|
|
коммутатор |
|
|
|
|||
|
|
|
|
ADAM!5000/TCP (ADAM!5017 |
|
|
|
ADAM!5000/TCP (ADAM!5017 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
ADAM!5051) |
|
|
|
|
ADAM!5017 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ADAM!5080) |
|
|
АС!2 |
|
|
|
ADAM!5000/TCP (ADAM!5051) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ADAM!4579 |
|
|
|
ADAM!4579 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Шкаф АСУ (новая операторcкая) |
|
|
Шкаф АСУ (новая операторcкая) |
|
|
||||
УКТ!38 |
Токовая петля |
|
У!1500 |
|
|
RS!485 |
|
|
|
|
|
|
|
УКТ!38 |
RS!485 |
У!1500 |
|
|
У!1500 |
Сигналы от |
|
|
|||||
|
|
датчиков, |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
УКТ!38 |
У!1500 |
|
|
|
|
|
контрольных |
|
|
||||
|
|
|
|
|
и измерительных |
|
|||||||
УКТ!38 |
|
|
У!1500 |
|
|
|
|
|
|
приборов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(см. табл. 1) |
|
|
|||
Условные обозначения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УКТ!38 — прибор замера температуры; |
АС!2 — адаптер сети для прибора УКТ!38; |
У!1500 — уровнемер. |
|
|
|
|
|||||||
Рис. 2. Структура комплекса технических средств АСУ ТП Акташской УПВСН |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
полнения одного из основных требова |
Таким образом, ADAM 4579 исполь |
ный код расшифровывается на АРМ с |
|
||||||||||
ний, предъявляемых к АСУ ТП Акташ |
зуется только для получения данных с |
помощью скриптов в SCADA системе, |
|
||||||||||
ской УПВСН, — обеспечить включе |
уровнемеров У 1500, имеющих ориги |
и текущее значение температуры при |
|
||||||||||
ние дополнительного АРМ оператора в |
нальный протокол обмена. |
|
сваивается нужному тэгу. Сигналы двух |
|
|||||||||
любой точке сети предприятия без по |
В настоящее время выпускаются |
других приборов УМС 3 вводятся через |
|
||||||||||
тери сигналов, в том числе и от прибо |
приборы У 1500 с поддержкой прото |
модули ADAM 5017 и ADAM 5051. |
|
||||||||||
ров УКТ 38. Чтобы соответствовать |
кола ModBus/RTU. В случае замены |
|
Импульсы, поступающие с турбин |
|
|||||||||
этим требованиям, необходимо было |
уровнемеров на новые модели (или их |
ных счётчиков нефти, параллельно пе |
|
||||||||||
не только ввести данные фактически |
усовершенствования) возможна мо |
редаются и на приборы VEGA, и на мо |
|
||||||||||
по нестандартному протоколу, но и |
дернизация программно технического |
дули ввода частотно импульсных сиг |
|
||||||||||
адаптировать их для Ethernet. |
|
комплекса АСУ ТП: отпадает необхо |
налов. |
|
|
|
|||||||
Специалисты фирмы «Эталон ТКС» |
димость |
использования |
|
|
|
|
|
|
|
||||
нашли хотя и несколько нестандарт |
модулей ADAM 4579, так |
ActiveX: |
|
|
|
ActiveX: |
RS!232: |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АС!2 |
|
||
ный, но приемлемый выход из столь за |
как контроллеры ADAM |
расчёт |
Wonderware: |
драйвер |
|
||||||||
+ |
|
||||||||||||
труднительного положения. В настоя |
5000/TCP могут само |
расхода |
InTouch |
УКТ!38 |
УКТ!38 |
|
|||||||
|
|
|
|||||||||||
щее время адаптер сети АС 2 подклю |
стоятельно поддерживать |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
чен непосредственно к COM порту од |
сети RS 485 с протоко |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ного из АРМ оператора. В SCADA сис |
лом ModBus/RTU, реа |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
тему (Wonderware InTouch) этого АРМ |
лизуя функции преобра |
|
OPCLink |
|
|
|
|||||||
внедрен ActiveX компонент для полу |
зователя |
интерфейсов |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
чения данных с приборов УКТ 38 по |
Ethernet (ModBus/TCP) в |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
нестандартному протоколу. Передача |
RS 485 (ModBus/RTU). |
|
|
|
|
NetDDE |
|
||||||
данных другим АРМ оператора по сети |
Каждый из приборов |
|
OPC!сервер |
|
|
|
|||||||
Ethernet происходит при их обращении |
УМС 3 подключён непо |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Драйвер: |
|
|
|
|||||||
по протоколу NetDDE, поддерживае |
средственно к контролле |
Драйвер: |
|
|
|
||||||||
ADAM!4579 |
|
|
|
||||||||||
мому SCADA системой (рис. 3). Только |
ру ADAM 5000/TCP и ис |
|
ADAM |
|
+ |
|
|
|
|||||
5000/TCP |
|
|
|
||||||||||
таким образом все предъявляемые к |
пользует |
один аналого |
У!1500 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
АСУ ТП требования удовлетворяются. |
вый вход и четыре дис |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В подобном построении системы есть |
кретных, на которые по |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
один недостаток — АРМ, к которому |
ступает двоичный код но |
|
|
|
Ethernet |
|
|
||||||
подключён адаптер сети АС 2, невоз |
мера канала, коммутируе |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
можно без потери данных переместить |
мого в данный момент на |
|
|
|
|
|
|
49 |
|||||
в другое помещение либо отключить. |
аналоговый вход. Двоич |
Рис. 3. Структура взаимодействия программного обеспечения |
|||||||||||
СТА 2/2004 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
www.cta.ru |
|
|
|
|
|
|
|
|
© 2004, CTA |
Тел.: (095) 234 0635 Факс: (095) 232 1653 http://www.cta.ru |
|||||
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я /Н Е Ф Т Е ГА З О В А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь
Таблица 1
Датчики, контрольные и измерительные приборы АСУ ТП УПВСН
|
|
Датчик/прибор |
|
Количество |
Тип выходного сигнала |
|
Задействованное |
Примечания |
|
||
|
|
|
|
устройство ввода сигналов |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Уровнемер У+1500, одноканальный |
12 |
|
4…20 мА |
|
ADAM!5017 |
|
— |
|
|
|
|
Уровнемер У+1500, двухканальный |
5 |
|
RS!485 |
Преобразователь ADAM!4579 |
— |
|
|||
|
|
Счетчик нефти турбинный НОРД+Э3М |
6 |
|
Импульсный |
|
ADAM!5080 |
|
— |
|
|
|
|
Устройство контроля температуры |
4 |
|
Токовая петля |
|
— |
|
Используется адаптер АС!2 для |
|
|
|
|
УКТ+38+В+03 |
|
|
|
|
преобразования токовой петли в RS!232 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Датчик температуры ТРМ1Б+Щ2+ТС+И |
2 |
|
4…20 мА |
|
ADAM!5017 |
|
— |
|
|
|
|
Устройство многоканальной |
|
|
|
0…5 мА + 4 дискретных |
|
(ADAM!5017 + ADAM!5051), |
Каждое такое устройство обслуживает |
|
|
|
|
|
2 |
|
сигнала |
|
|
||||
|
|
сигнализации УМС+3 |
|
|
|
контроллер ADAM!5000/TCP |
по 6 термосопротивлений ТСМ |
|
|||
|
|
|
|
|
ADAM!5017 + ADAM!5051 |
|
|
||||
|
|
Датчик давления Радон РИЦ.1.2 |
2 |
|
4…20 мА |
|
ADAM!5017 |
|
— |
|
|
|
|
Термосопротивление с унифициро+ |
4 |
|
4…20 мА |
|
ADAM!5017 |
|
— |
|
|
|
|
ванным токовым выходом |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Термопара с унифицированным |
4 |
|
4…20 мА |
|
ADAM!5017 |
|
— |
|
|
|
|
токовым выходом |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Датчик перепада давлений |
|
2 |
|
4…20 мА |
|
Контроллер ADAM!5000/TCP |
Общее количество таких датчиков с |
|
|
|
|
(расход газа) |
|
|
|
учётом работающих с БИК — 4 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Блок извлечения корня БИК и датчик |
|
|
|
|
|
|
Структура измерительной цепи: |
|
|
|
|
2 |
|
4…20 мА |
|
ADAM!5017 |
|
сужающее устройство (диафрагма), |
|
||
|
|
перепада давления (расход нефти) |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
датчик перепада давления, БИК |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сигнализаторы давления, уровня, |
|
|
|
|
|
|
Дополнительно используются 4 сигнала |
|
|
|
|
14+11+16 |
Дискретный сигнал |
|
ADAM!5051 |
|
исправности сигнализаторов загазован! |
|
|||
|
|
загазованности |
|
|
|
ности. Загазованность контролируется |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по содержанию метана и сероводорода |
|
|
|
Состояние насосов и задвижек |
|
19+21 |
|
Дискретный сигнал |
|
ADAM!5051 |
|
Для 19 насосов (вкл./выкл.) и 7 задви! |
|
|
|
|
|
|
|
жек (открыта/закрыта/неисправна) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контроль пламени в печах |
|
2 |
|
Дискретный сигнал |
|
ADAM!5051 |
|
— |
|
|
|
Общее представление о задейство |
|
Аппаратура системы |
размещена в |
● Разработаны следующие ActiveX |
|
||||
|
|
ванных в системе датчиках и контроль |
двух шкафах. Такое разбиение обуслов |
компоненты: |
|||||||
|
|
но измерительных приборах даёт |
лено тем, что часть приборов располо |
● компонент вычисления расхода га |
|||||||
|
|
табл. 1. |
|
|
жена в старой операторской Акташ |
|
за по перепаду давлений на сужаю |
||||
|
|
АРМ операторов базируются на пер |
ской УПВСН (рис. 4), а часть — в но |
|
щем устройстве; |
||||||
|
|
сональных ЭВМ стандартной комплек |
вой (рис. 5). |
|
|
● |
компонент для работы с прибора |
||||
|
|
тации под управлением |
Microsoft |
|
|
|
|
|
ми УКТ 38. |
||
|
|
Windows 2000. В качестве SCADA сис |
Особенности программного |
Одно из требований заказчика к раз |
|||||||
|
|
темы используется InTouch версии 7.1 |
обеспечения |
|
|
работке интерфейса оператора — уде |
|||||
|
|
из пакета Wonderware Factory Suite 2000. |
|
К программному обеспечению (ПО) |
лить особое внимание задаче создания |
||||||
|
|
АРМ оператора можно установить в |
системы заказчиком |
предъявлялось |
интерфейса, интуитивно понятного, |
||||||
|
|
любой точке предприятия |
без необхо |
следующее ключевое требование, вы |
простого в использовании и в то же |
||||||
|
|
димости комплектации его дополни |
текающее из требований к построению |
время, насколько это возможно, на |
|||||||
|
|
тельным программным обеспечением, |
структуры комплекса |
технических |
глядно отображающего ход технологи |
||||||
|
|
достаточно лишь подключить его в об |
средств, — обеспечить простоту вклю |
|
|
|
|||||
|
|
щую сеть Ethernet. |
|
|
чения дополнительных АРМ в любой |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
точке локальной сети предприятия. Но |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
в связи с удачным выбором структуры |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
и элементов программно технического |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
комплекса это требование удовлетво |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
ряется автоматически, без необходи |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
мости разрабатывать дополнительные |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
программные модули. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разработчиками ПО системы был |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
решён целый ряд задач, приведём ос |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
новные из них. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
● Разработан OPC сервер, поддержи |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
вающий два типа оборудования: |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
● контроллер ADAM 5000/TCP с |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
протоколом ModBus/TCP; |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
● уровнемер У 1500 с оригинальным |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
протоколом обмена, подключён |
|
|
|
||
|
|
Рис. 4. Аппаратура новой системы |
|
|
ный через ADAM 4579. |
|
|
|
|||
50 |
|
в помещении старой операторской |
|
● Разработано прикладное ПО интер |
Рис. 5. Шкаф с аппаратурой АСУ ТП в новой |
||||||
|
(момент пусконаладочных работ) |
|
|
фейса оператора Акташской УПВСН. |
операторской |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
www.cta.ru |
|
|
|
|
|
|
|
СТА 2/2004 |
|
© 2004, CTA Тел.: (095) 234 0635 Факс: (095) 232 1653 http://www.cta.ru
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я /Н Е Ф Т Е ГА З О В А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь
Рис. 6. Мнемосхема «Печь 1/1»
ческого процесса. В результате был разработан интерфейс оператора с эле ментами анимации, проведено интен сивное обучение оперативного персо нала, и в настоящее время операторы, ранее никогда не пользовавшиеся ком пьютерной техникой, успешно экс плуатируют систему. Примеры мнемо схем приведены на рис. 6 и 7.
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
СИСТЕМЫ
При разработке АСУ ТП Акташской УПВСН была заложена возможность расширения её функций от только кон трольных до контрольно управляю щих. Для этого достаточно лишь до укомплектовать устройства ADAM 5000/TCP необходимыми модулями вывода управляющих сигналов.
В настоящее время фирма «Эталон ТКС» ведёт проектирование системы автоматизации узла дозирования, вхо дящего в состав УПВСН. Разрабаты ваемую систему автоматизации пред полагается полностью интегрировать в АСУ ТП Акташской УПВСН.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При разработке АСУ ТП Акташской УПВСН изначально существовали проблемы, связанные с интеграцией в состав создаваемой системы всего ра нее сформировавшегося на объекте парка измерительного оборудования. Потребовались дополнительные уси лия по включению в состав системы существующих первичных преобразо вателей, но специалисты фирмы «Эта лон ТКС» сознательно пошли более сложным путём, так как в конечном счёте это позволило значительно со кратить общую стоимость системы.
Рис. 7. Мнемосхема «Очистные сооружения»
Кроме того, для сотрудников отдела АСУ УПВСН была сохранена возмож ность работать с хорошо известными им датчиками и приборами.
Внедрение системы не только значи тельно облегчило работу операторов и другого обслуживающего персонала, но также позволило оперативно и ка чественно получать информацию о технологическом процессе, отслежи вать состояние оборудования установ
ки и контролировать значения регули руемых параметров. Следует подчерк нуть, что в разработанной системе за ложены возможности наращивания и быстрой интеграции в корпоративную АСУ ТП всего предприятия. ●
Авторы — сотрудники ЗАО «Эталон ТКС» Телефон/факс:
(8432) 72%1199/ 72%4383
51
СТА 2/2004 |
www.cta.ru |
© 2004, CTA Тел.: (095) 234 0635 Факс: (095) 232 1653 http://www.cta.ru