Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта
А. В. Бонч-Бруевич, Прикладные Исследования и
Разработки
Е. Л. Бакк, НИИГИПРОХИМ-СПб
Проблема выбора технических и программных средств для построения систем автоматического управления новыми промышленными производствами существенно отличается от аналогичной проблемы для модернизируемых объектов автоматизации. Для нее характерна возможность независимого выбора необходимого оборудования и программного обеспечения (ПО) с учетом стратегии и основных тенденций развития средств промышленной автоматизации. Вниманию читателей Компьютер-Информ предлагается опыт внедрения современных средств, полученный специалистами компании Прикладные Исследования и Разработки при создании системы управления очистными сооружениями Петербургского нефтяного терминала (ПНТ).
В состав комплекса очистных сооружений ПНТ входят: резервуары-накопители сточных и льяльных вод; насосная станция; резервуары нефтепродуктов; фильтры предварительной очистки сточных, льяльных вод и конденсата; фильтры тонкой очистки сточных вод; реагентное хозяйство; резервуары очищенной воды и теплоцентр. Особенностью очистных сооружений является непрерывность процесса работы фильтров с периодической регенерацией, которая может осуществляться как по заданной программе, так и зависеть от степени засорения отдельных фильтров. Расход и качество очищенных вод перед сбросом их в акваторию контролируется и регистрируется.
При разработке системы автоматизации (СА) для
новой системы очистки сточных вод на ПНТ были
сформулированы следующие требования:
1. Cжатые сроки проектирования, изготовления и
ввода в действие АСУТП, выполненной на
современном технологическом уровне.
2. Система должна быть построена на базе ПО,
выпущенного крупной фирмой-поставщиком,
известной не только за счет агрессивной
рекламной компании, проводимой на российском
рынке, но и активной работы на мировом рынке.
3. Использование в системе программируемых
логических контроллеров (ПЛК), выпущенных
известным производителем и совместимых на
уровне блоков ввода/вывода с аналогичными
моделями других фирм.
4. Гарантия качества работ и сопровождения
программно-технического комплекса (ПТК)
разработчиком и производителем оборудования и
ПО.
5. Обеспечение простоты освоения установленных
технических средств (ТС) и ПО и возможность
эксплуатации их небольшим штатом специалистов.
6. Масштабируемость и легкость модернизации
системы (без потери функциональности и
привлечения специалистов сторонних
организаций).
7. Полная интеграция с построенной на
контроллерах Modicon системой локальной
автоматизации (СЛА) установки ультрафильтрации
(УУФ). В проекте предусматривалась возможность не
только наблюдения за работой УУФ, но и
архивирования всех параметров с возможностью
просмотра и печати графиков и интеграции
аварийной информации в журнале тревог и
аварийных сообщений.
Особенности выбора ТС и ПО
Наиболее полно сформулированным требованиям
отвечали ТС и ПО, поставляемые в Россию группой
компаний под торговой маркой PLC Systems.
В качестве базового ПО был выбран
интегрированный пакет Factory Suite фирмы Wonderware (см.
КИ 1-3/98, 22/99). Выбор этого пакета и, особенно,
SCADA-системы InTouch среди прочих достойных
кандидатов (FIX, GENESIS 32 и др.) произошел как
вследствие ее бурного развития (более 100000
установок в мире), так и появления новой,
полностью русифицированной версии InTouch 7.0
(имеющей сравнительно более низкую цену). Однако
решающим фактором, повлиявшим на выбор
SCADA-системы, явилась возможность объединения
всех объектов АСУТП в единую систему управления
производством всего комплекса в целом (используя
в качестве сервера БД реального времени Industrial SQL
Server).
InTouch является открытой системой, которая
позволяет легко и быстро взаимодействовать с
любой другой программой и имеет огромное
количество драйверов для использования с
разными контроллерами. Известность InTouch
заслужила вследствие простоты разработки и
дальнейшей поддержки АСУТП (что позволяет быстро
обучить персонал поддерживать и развивать
систему).
В качестве базовых ТС были выбраны ПЛК Direct Logic, разработанные и производимые японской фирмой Koyo. Эти контроллеры представлены на российском рынке большим набором модулей ввода/вывода. Koyo является одним из крупнейших производителей ПЛК и поставляет свою продукцию на мировые рынки уже более 16 лет. Кроме того, ПЛК этого производителя совместимы на уровне модулей с контроллерами SIMATIC TI405, SIMATIC TI305, General Electric Series One, Texas Instruments Series 305, что позволяет при необходимости использовать модули ввода/вывода этих производителей для контроллеров Koyo.
Для автоматизации сооружений очистки сточных вод на ПНТ было выбрано семейство контроллеров DL405, позволяющее принимать (используя 1 процессор) более 3500 точек ввода и имеющее до 4 встроенных коммуникационных портов. Выбор этих контроллеров определялся не столько необходимостью большого количества вводов/выводов (на первом этапе строительства система предусматривала около 100 аналоговых сигналов и 300 дискретных), а, прежде всего, возможностью наращивания мощности очистных сооружений путем добавления новых блоков фильтрации. Установка одного процессора DL450 дала, практически, неограниченные возможности по увеличению производительности сооружений водоочистки за счет добавления новых автоматизированных блоков фильтрации. Кроме того, процессор DL450 обладает богатыми коммуникационными возможностями и имеет 4 встроенных коммуникационных порта (два RS422, два RS322), которые позволяют создать мощную, распределенную интегрированную АСУТП и подключать ТС различных производителей с разными протоколами. Также в контроллерах Direct Logic есть возможность установки дополнительных коммуникационных модулей RS422 или Ethernet.
Свою роль при выборе ТС сыграло и то обстоятельство, что фирма Automationdirect.com (продающая ПЛК Direct Logic по всему миру) быстро развивается в области промышленной автоматизации. Она одной из первых выпустила на рынок удобную систему программирования ПЛК в ОС Windows, позволяющую не только отлаживать программы в режиме реального времени, но и программировать ПЛК без остановки производственного процесса. Хорошо продуманная среда программирования с богатыми возможностями документирования программ позволяет быстро и просто запрограммировать процесс автоматизации и разобраться в существующем ПО.
Программно-техническое решение
Структурная схема АСУТП очистными сооружениями ПНТ показана на рисунке.
На ней представлены ПТК управления очистными сооружениями ПНТ с контроллерами DL405 и рабочими местами оператора и инженера, показаны связи ПТК с УУФ и химической лабораторией. Сердцем очистных сооружений является УУФ фирмы ROCHEM со своей СЛА. На очистных сооружениях ПНТ необходимо получать информацию от УУФ, управлять лабораторией, анализирующей качество очищаемой воды, и передавать результаты работы всей установки в диспетчерскую ПНТ. Для связи с УУФ используется встроенный порт контроллера DL450. Для получения информации от УУФ и от лаборатории использованы 2 коммуникационных порта, встроенных в процессорный модуль, а для связи с диспетчерской нефтяного терминала применялся модуль Ethernet.
Для построения ПТК ПНТ использованы следующие типовые решения:
ПТК ПНТ построен как многоуровневая система управления, включающая следующие уровни:
1. Уровень управления технологическим
оборудованием.
Реализован на ПЛК, выполняющих функции сбора и
предварительной обработки информации,
программно-логического управления и
непрерывного регулирования, блокировок, защит,
аварийно-предупредительной сигнализации.
2. Уровень диспетчерского управления.
Организован с помощью рабочих станций
оперативного персонала, инженеров АСУТП и
специальных SCADA-систем.
Рабочее место диспетчера выполнено на базе 2 компьютеров офисного типа с 21" дисплеем. В большинстве случаев, применение офисных компьютеров является наиболее приемлемым, если для диспетчеров выделяется отдельное помещение с соответствующим микроклиматом. Кроме того, наглядность информации и удобство управления, отсутствие отвлекающих факторов дает возможность операторам сконцентрировать свое внимание непосредственно на управлении производственным процессом. Наличие удобного рабочего места оператора, отвечающего всем эргономическим требованиям, является одной из основных целей при создании рабочего места оператора. Хотя все очистные сооружения управляются одним оператором, необходимость установки 2-х компьютеров была очевидна. Второй компьютер не только является резервным, но и позволяет анализировать данные технологом (он может использоваться также разработчиком или администратором системы для модернизации или администрирования системы).
1. В процессе пусконаладочных работ и на
начальной стадии эксплуатации очистных
сооружений ПНТ подтверждена правильность выбора
ПО и ТС для построения системы управления.
2. Основной акцент, сделанный на простоту
поддержки системы обслуживающим персоналом,
позволил в кратчайшие сроки обучить персонал
работе с ней.
3. Установленные контроллеры Direct Logic и ПО InTouch
полностью соответствуют требованиям,
предъявляемым к современным СА, и обеспечивают:
4. На основе опыта разработки СА очистных сооружений на ПНТ можно рекомендовать использовать выбранные для нее ПО и ТС для реализации на новых и модернизируемых российских промышленных объектах.
ООО "ПЛК-С" Москва, ул. Можайский вал, д.8., кор. 21
тел (095)240-1191, факс 240-0374
ООО "Прикладные исследования и разработки"
СПб, ул. Гастелло, 17, оф. 232, тел/факс (812)108-4797
Омск, ул. Учебная, 199б, тел/факс (3812)302-553
КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ
Рубрики || Работа
|| Услуги || Поиск
|| Архив || Дни
рождения
О "КИ" || График
выхода || Карта сайта || Подписка
Рассылка анонсов газеты по электронной почте
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г.
Перепечатка материалов
без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул.Заставская, д.23, БЦ "Авиатор", 3-й этаж, офис 307
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru