АСУ ТП регенерации растворителя

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ 

Цель создания АСУ ТП 

  • приведение системы управления к действующим нормам и правилам пожаро-, взрывобезопасности Госгортехнадзора РФ 
  • реконструкция технологии и системы управления 
  • частичная замена пневматических датчиков на электрические 

Информационная мощность АСУ ТП 

Общее число входных/выходных сигналов - 190, в том числе: 

  • контролируемых аналоговых сигналов (расход, уровень, температура и т.п.) - 131 
  • контролируемых дискретных сигналов (с учетом состояния запорной арматуры) - 44 
  • дискретных управляющих сигналов - 15 
  • запорной арматуры - 13 
  • противоаварийных защит и блокировок, из них аналоговых параметров - 29, входных дискретных - 11, выходных дискретных - 13. 

Состав системы 

Лицензии На ПТК и контроллеры получены следующие сертификаты Госстандарта РФ: 

  • №2373 от 05.09.96. Комплексы программно-технические "КРУГ-2000". Зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под №15592-96 [1]; 
  • №1742 от 18.09.95. Устройства программного управления TREI-5B. Зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под №14857-95; 
  • №5844 от 15.01.99. Микропроцессорный пневмоэлектропреобразователь многоканальный ППМ. Зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под №18020-98 

ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ 

Информационные функции 

  • измерение и контроль параметров 
  • обнаружение, сигнализация и регистрация отклонений параметров от установленных границ
  • ручной ввод данных 
  • формирование и выдача оперативных данных 
  • архивирование предыстории параметров 
  • расчетные задачи 
  • анализ срабатывания блокировок и защит 

Управляющие функции 

- реализация противоаварийных защит блока печей. Команды управления имеют наивысший приоритет по сравнению с другими функциями системы. Величины управляющих воздействий и изменения логических состояний регистрируются в "ПРОТОКОЛЕ СОБЫТИЙ". 

Вспомогательные функции 

  • тестирование и самодиагностика комплекса технических средств ПТК системы 
  • перенастройка системы (реконфигурация программного обеспечения) 
  • подробная экранная помощь 
  • коррекция системного времени. 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 

АСУ ТП Структурная схема АСУ ТП установки 39/4 приведена на рисунке. 

ПТК сочетает в себе высокие характеристики надежности, точности, вычислительной мощности, модульности и простоты эксплуатации. 

Динамика работы АСУ ТП 

Период опроса датчиков на контроллере (250 каналов) не более 100 мс
Время реакции на аварийные сигналы : при обработке в цепях аварийной защиты на уровне контроллеров не более 50 мс
  при передаче к пультам оператора, мсек 200
Период опроса датчиков с ППМ (72 канала) не более 2 сек
Цикл смены данных на пульте оператора при наличии до 200 динамических элементов в кадре, сек 0,15..1
Цикл смены кадров, сек 0,2..1,5
Минимальное время реакции на команду оператора, сек 0,2
Время полного перезапуска системы после отключения питания, сек 30
Время полного перезапуска контроллеров после отключения питания, сек 20

Основные характеристики системы визуализации и хранения информации 

Видеокадры (количество): 
Стандартных видеокадров -- 360 
Мнемосхем -- 65 
Динамических элементов на одном кадре - ограничено только размером экрана 

Сигнализация
Типы -- 5 
Виды -- световая, звуковая (2 уровня) 
Число запоминаемых в памяти станцией оператора сообщений -- 1024 

Тренды
Исторические -- 131 
Периодичность обновления исторических трендов, мин -- 1 
Глубина тренда, сут -- 6 
Оперативные -- 80 
Часовые -- до 190 
Сменные -- до 190 
Суточные -- до 190 

Показатели надежности 

Время наработки на отказ контроллеров ТРЕЙ- 05В - 75 000 часов. 
Время наработки на отказ контроллеров ППМ - 75 000 часов. 

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ 

Контроллеры TREI-5B обеспечивают ввод, обработку и вывод всех сигналов датчиков установки. Контроллер TREI-5B - компактное проектно-компонуемое многофункциональное аттестованное устройство в конструктиве "Евромеханика" 19". 

Процессор, частота 75 Мгц 486DX4
Энергонезависимое ОЗУ, Кб 512
Память программ пользователя, Мб 4
Индивидуальная гальваническая развязка по всем видам входов/выходов 1500 В
Гальваническая развязка между каналами 1500 В
Размеры плат 9НЕ
Исполнение взрывозащищенное
Производитель фирма TREI GMBH

Микропроцессорные пневмоэлектро-преобразователи многоканальные ППМ
- обеспечивают ввод сигналов от пневмодатчиков и выдачу данных в цифровой форме. Производитель - НПФ "КРУГ". 

Достоинства: высокая точность, надежность, экономическая эффективность, малые габаритные размеры. 
Диапазон входных сигналов, Кпа (кгс\см2) -- 20..100 (0,2-1,0) 
Количество пневматических сигналов всего (в одном ППМ) -- 60 (12) 
Основная приведенная погрешность, % -- 0,25-0,5 
Выход - интерфейс RS485, MODBUS

Станция оператора - на базе персонального компьютера (Pentium) в комплекте с графическим 17" монитором и функциональной клавиатурой. 

Станция инжиниринга - на базе персонального компьютера (Pentium) в комплекте с графическим 17" монитором, предназначена для инженерного обслуживания микропроцессорных контроллеров, рабочих станций и сети: их программирование и конфигурирование, настройки, контроль за работоспособностью. Станция инженеринга подключается к сети Ethernet через концентратор и является одним из ее абонентов. 

Сетевые средства. Локальная сеть АСУ ТП базируется на сетевой 10 Мбит/с "промышленной" ETHERNET технологии (витая пара). В качестве базового протокола сетевого взаимодействия использован протокол TCP/IР, а обмен ППМ с контроллером осуществляется по сети RS485, протокол обмена данными MODBUS. 

Конструктивы. Контроллеры TREI-5B и ППМ установлены в одном шкафу. Шкаф выполнен в конструктивах фирмы RITTAL (1800x600x800) со стеклянной передней и металлической задней дверями, которые имеют встроенные запорные устройства. На задней плоскости расположены клеммники для внешних соединений, резервируемые источники питания внешних цепей и панель освещения. После сборки шкафа и изготовления контроллеров были проведены полигонные испытания всего оборудования, что позволило произвести комплексную проверку взаимодействия всех частей АСУ ТП и сократить сроки пусконаладочных работ на объекте до 2-х недель (включая датчики, исполнительные механизмы и кабельные трассы). На объект шкаф был поставлен в комплекте с установленным контроллером, ППМ и средствами сетевого обмена. 

ВЫВОДЫ 

Внедрение АСУ ТП обеспечило увеличение надежности и экономичности работы установки за счет: 

  • приведения системы управления к требованиям действующих норм и правил Госгортехнадзора; 
  • резкого уменьшения количества эксплуатируемого приборного оборудования; 
  • резкого уменьшения площади, занимаемой оборудованием АСУ ТП в щитовой, по сравнению с традиционными средствами автоматики. 

Кроме того, достигнуты следующие цели: 

  • реализация более сложных алгоритмов контроля и управления; 
  • обеспечение персонала более полной, достоверной и своевременной информацией о работе установки; 
  • улучшение диагностики оборудования и протекания технологических процессов. 

В работе по созданию и поставке системы принимали участие следующие организации:

  • Научно-производственная фирма "КРУГ" (г. Пенза) 
  • ООО "TREI GMBH" (г. Пенза) 
  • Фирма TREI GMBH (г. Штутгардт, Германия) 

Литература: [1] Шехтман М.Б. "Круг-2000 - от пакета программ к ПТК"//ж-л "Промышленные АСУ и контроллеры", №3 1999 г.