СТАТЬИ ПО ТЕМАМ

 
 

Автоматизация

Система телемеханики для организации автоматизированной системы диспетчерского и технологического управления и создания информационной базы

Статья подготовлена для публикации в журнале «Control Engineering» №8 (октябрь)/2008
   

 



 

Балабанов А.В., инженер по АСУ ТП НПФ «КРУГ»
Шарипов В.А., ведущий инженер цеха №34 ОАО «Уралхимпласт»

 


В июле 2008 г. в ОАО «Уралхимпласт» (г. Нижний Тагил) успешно введена в опытную эксплуатацию система телемеханики на базе SCADA КРУГ-2000®. По оценке руководства предприятия, система в полной мере удовлетворяет критерию соотношения цена-качество.
ОАО «Уралхимпласт» является крупнейшим российским производителем синтетических смол и пластмасс, поставщиком химического сырья практически для всех отраслей промышленности, в том числе машиностроения, металлургии, строительной индустрии, деревообработки, легкой промышленности и др. (рис. 1).

Система телемеханики предназначена для сбора и отображения данных о режимах работы основного и вспомогательного оборудования электрических подстанций предприятия, их передачи на диспетчерский пункт управления и создания информационной базы для последующего включения ее в АСУ предприятия. Всего системой телемеханики охвачено 10 подстанций.

Решение о реконструкции системы было принято руководством предприятия в связи с физическим и моральным износом находившегося ранее в эксплуатации комплекса телемеханики. Внедренная система позволила осуществить реконструкцию в условиях действующего производства. Переход на новую систему телемеханики осуществлялся поэтапно. Демонтаж предыдущей системы осуществлялся по мере ввода в работу новой.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

  • повышение эффективности диспетчерско-технологического управления электрооборудованием
  • оптимизация режимов работы оборудования и увеличения сроков его эксплуатации
  • повышение надежности и безаварийности работы основного и вспомогательного оборудования
  • расширение функциональных возможностей системы телемеханики (ТМ) по сравнению с существующей за счет применения наиболее перспективных технических средств и методов управления
  • снижение эксплуатационных затрат
  • создание информационно-технической базы для дальнейшего развития системы ТМ
  • длительное сохранение результатов измерений
  • предоставление персоналу ретроспективной технологической информации (регистрация событий, диагностика оборудования и т.п.) для анализа, организации и планирования работы основного электрооборудования и его ремонта.

 

ФУНКЦИИ

  • сбор и первичная обработка технологической информации от датчиков аналоговых и дискретных сигналов
  • технологическая сигнализация, обеспечивающая извещение о возникновении нарушений
  • регистрация событий
  • ручной ввод данных
  • отображение информации оперативному персоналу
  • предоставление информации пользователям корпоративной сети предприятия (Web-контроль)
  • архивирование истории параметров
  • вывод информации на диспетчерский щит
  • функция индивидуального квитирования с диспетчерского щита
  • дистанционное диспетчерское управление освещением территории предприятия.

 

АРХИТЕКТУРА

Система ТМ строится как иерархическая интегрированная автоматизированная система с централизованным управлением и распределительной функцией измерения, она реализована на базе SCADA КРУГ-2000® и представлена тремя территориально и функционально распределенными уровнями сбора и обработки информации (рис. 2).

В состав первого (нижнего) уровня входят аналоговые измерительные преобразователи и датчики состояния коммутационной аппаратуры.
Второй (средний) уровень состоит из программируемых логических контроллеров (коммуникационных серверов) и модулей ввода/вывода.
Третий (верхний) уровень включает в себя архивный сервер сбора, обработки и хранения данных, автоматизируемое рабочее место (АРМ) начальника смены и Web-сервер.


Рис. 2 Структурная схема системы телемеханики на ОАО «Уралхимпласт»

Контроллеры характеризуются модульной структурой. Модули ввода/вывода предназначены для первичной обработки различных физических сигналов и преобразования их в цифровую форму. Для дальнейшей передачи обработанных данных каждый модуль имеет выход в технологическую сеть на основе интерфейса RS-485. Контроллерное оборудование устанавливается по месту в специальных шкафах, имеющих степень защиты не менее IP54. Питание шкафов телемеханики и управления осуществляется через индивидуальные источники бесперебойного питания, что повышает устойчивость системы к отказам.

Связь между контролируемыми пунктами (КП) и диспетчерским пунктом управления (ПУ) осуществляется по выделенным каналам связи. Связь между удаленным КП и ПУ осуществляется по радиоканалу с применением радиомодемов либо аппаратуры беспроводной связи на основе RadioEthernet. Связь между компонентами верхнего уровня обеспечивается посредством вычислительной сети Ethernet.

КОМПОНЕНТЫ

  • Шкафы телемеханики и управления с программируемыми контроллерами и модулями ввода/вывода
  • Архивный сервер сбора, обработки и хранения данных (с возможностью 100% «горячего» резервирования)
  • АРМ начальника смены
  • Web-сервер
  • Клиенты Web-сервера
  • Лазерный принтер
  • SCADA КРУГ-2000®
  • ПО «Web-контроль™»
  • Программное обеспечение контроллеров.

 

Внедрение системы ТМ позволяет обеспечить:

  • улучшение условий труда эксплуатационного персонала
  • своевременное предоставление оперативному персоналу достаточной и достоверной информации о ходе технологического процесса, состоянии оборудования и технических средств управления
  • длительное сохранение результатов измерений
  • предоставление персоналу ретроспективной технологической информации (регистрация событий, диагностика оборудования и т.п.) для анализа, организации и планирования работы основного электрооборудования и его ремонта
  • снижение вероятности ошибочных действий оперативного персонала за счет своевременного представления информации в наглядном виде
  • улучшение технологической дисциплины за счет точной и своевременной регистрации действий персонала
  • повышение точности и достоверности технологической информации за счет распределенной структуры верхнего уровня.

Статья подготовлена для публикации в журнале «Control Engineering» №8 (октябрь) 2008 г.