|
Статья посвящена опыту внедрения интегрированной системы
учёта теплоносителя (вода, пар), азота, автоматизированной
системы контроля и управления технологическим оборудованием
на ОАО "Саратовский нефтеперерабатывающий завод".
Цели работы
В рамках стратегической программы снижения издержек руководство ОАО "Саратовский НПЗ"
поставило задачи создания единой интегрированной автоматизированной системы технического и
коммерческого учёта материальных ресурсов, в том числе были сформированы следующие задачи:
- обеспечение коммерческого и технического учёта теплоносителя (вода, пар), коммерческого учёта потребления азота
- организация централизованного сбора и хранения данных по технологическим объектам завода
- повышение точности измерения величин технологических параметров
- снижение потерь энергетических ресурсов и сокращение эксплуатационных расходов
В соответствии с поставленной задачей была создана и введена в эксплуатацию интегрированная система учёта, которая состоит из
следующих систем.
Интегрированная система коммерческого и технического учёта энергоресурсов (ИСКТУ)
Система обеспечивает общезаводской учёт материальных потоков по следующим позициям учета:
- Узлы коммерческого учета пара поступающего на завод с Саратовской ТЭЦ-2
- Узлы технического учёта технологических объектов "Установка по производству элементарной серы", "Установка по производству битума", "Установка ЭЛОУ АВТ-6" и других заводских объектов, прилегающих к ним
- Данные по общезаводскому учету пара
- Узел хозяйственного учета азота, поступающего с ОАО "Саратоворгсинтез"
- Данные по общезаводскому учету азота.
Система централизованного автоматического управления технологическими объектами нефтеперерабатывающего завода (СЦАУ)
Обеспечивает централизованное управление из единой операторной следующими технологическими объектами завода:
- Южный теплоцентр
- Северный теплоцентр
- Узел редуцирования пара
Автоматизированная система централизованного сбора и архивирования данных (АСЦСД)
Система обеспечивает централизованный сбор и архивирование данных выше перечисленных выше систем (на стадии внедрения).
Структурная схема системы
Системы ИСКТУ и СЦАУ, реализованные на базе программно-технического комплекса (ПТК) серии "КРУГ-2000", имеют иерархическую структуру, состоящую из 3-х уровней - условно нижний, средний и верхний уровни (см. рисунок 1). Рассмотрим каждый уровень в отдельности. Нижний уровень представлен:
- датчиками температуры - термопреобразователи сопротивления и термопарами
- датчиками давления и перепада давления
- расходомерами
- сужающими устройствами типа угловых диафрагм
- исполнительными механизмами - насосами, электрозадвижками, клапанами
Средний уровень представлен современными, высоконадёжными контроллерами TREI-5B-02, выполняющими следующие основные функции:
- измерение температуры, давления, перепада давления от датчиков, установленных на стандартных сужающих устройствах и преобразование их в эквивалентные значения давления, температуры, тепловой мощности, объемного и массового расхода теплоносителя и азота (по ГОСТ 8.563) в трубопроводе
- вычисление массы, тепловой энергии теплоносителя и азота, прошедших в течение заданного интервала времени по трубопроводам
- восстановление учётных параметров (массы, объёма) после простоя системы с добавлением к их значениям на момент отключения произведения времени простоя на, в зависимости от длительности простоя, договорную константу или значение расхода перед отключением
- реализация процесса регулирования работой электрозадвижек
- контроль нарушения предупредительных границ, аварийных значений, уставок с фиксацией события и формирования соответствующей записи в протоколе сообщений
- контроль достоверности по граничным значениям, скорости изменения и по другим критериям
- осуществление противоаварийных защит и блокировок технологического оборудования, в том числе основные из них:
- автоматическое закрытие клапанов при резких скачках давления воды вследствие гидроударов или "прохватывании" насосов
- защита от несогласованной работы клапанов в случае их одновременного открытия
- автоматическое закрытие клапанов при останове насосного оборудования;
- автоматическое закрытие клапанов при превышении контролируемыми параметрами значений уставок
- автоматический переход на резервный насос в случае аварийного останова рабочего (основного) насоса;
- автоматический останов насосов при перегреве подшипников
- автоматический останов насоса при превышении контролируемыми параметрами значений уставок
- приём дискретных сигналов состояния (для запорной арматуры - "Открыто", "Закрыто", "Авария"; для насосного оборудования "Включён","Отключён>") исполнительных механизмов
- формирование управляющих дискретных сигналов (для запорной арматуры - "Открыть","Закрыть"; для насосного оборудования - "Включить", "Отключить") на исполнительные механизмы
Верхний уровень представлен автоматизированным рабочим местом оператора (АРМ). Верхний уровень на базе АРМ обеспечивает выполнение следующих основных функций:
- индикация на экранах цветных мониторов общих мнемосхем технологических участков с динамической индикацией выведенных на них контролируемых параметров в цифровом и табличном виде, а также в виде графиков изменения во времени (в виде трендов)
- индикация на экране и звуковая сигнализация выхода контролируемых параметров за технологические предаварийные и аварийные пределы, сигнализация аварийных ситуаций
- индикация изображений контуров регулирования
- индикация изображений насосных агрегатов, отсечных клапанов, электрозадвижек с динамической индикацией их состояний (включено/отключено, закрыто/открыто и т д.) и возможностью дистанционного управления ими (дистанционное включение и отключение, дистанционное закрытие и открытие и т д.)
- ручной ввод данных (паспорта трубопроводов, уставки параметров и др.)
- выполнение переходов "Зима-Лето" и "Лето-Зима"
- формирование, выдача данных оперативному персоналу и печать протоколов сообщений, режимных листов, протоколов аварийных ситуаций, отчётных ведомостей
- архивация информации (тренды, печатные документы, протокол сообщений)
- просмотр истории параметров процесса
- просмотр архивов печатных документов
- передача данных в автоматизированную систему централизованного сбора и архивирования данных (АСЦСД) в формате стандарта ОРС
Автоматизированная система централизованного сбора и архивирования данных (АСЦСД)
Система является 2-м этапом внедрения (в полном объёме внедрение планируется в 2004 году).
АСЦСД обеспечивает выполнение следующих функций:
- приём данных от интегрированной системы коммерческого и технического учёта энергоресурсов (ИСКТУ) и системы централизованного автоматического управления (СЦАУ)
- отображение информации в виде сводных таблиц, трендов, мнемосхем
- архивации полученных данных
- просмотр и печать архивов
- формирование итоговых отчётных, балансовых ведомостей на основе собранных данных по заводу.
Посредством программы "WEB-контроль", установленной на компьютере системы, пользователям из отделов и служб энергоучёта предоставляются возможности просмотра видеокадров (мнемосхем, печатных документов, трендов и т.д.), протокола сообщений (роллинга) архивного центра, а также других АРМ, описанных выше, в заводской сети.
Заключение
К несомненным достоинствам системы интегрированного учёта ОАО "Саратовский НПЗ" руководство и эксплуатационный персонал завода отнесли:
- обеспечение коммерческого учёта всех видов теплоресурсов (холодная и горячая вода, перегретый и насыщенный пар) и газовых сред (азот) единым программно - техническим комплексом в соответствии со всеми установленными Госстандартом и Главгосэнергонадзором требованиями
- высокое качество реализации процесса автоматического регулирования технологических параметров различного типа. Обеспечение дистанционного управления технологическим оборудованием, его оперативный контроль и надёжные реализованные противоаварийные защиты (ПАЗ) технологического оборудования: насосных агрегатов, электрозадвижек;
- развитый и удобный для использования человеко-машинный графический интерфейс, представление персоналу исчерпывающей оперативной и архивной технологической информации, широкие возможности оператора по управлению технологическим процессом
- открытость программно-технического комплекса при наращивании и внесении изменений. Так, например, внесение изменений в ПТК (добавление новых функций системы), происходило без останова системы в целом. При этом процессы учёта, управления и регулирования не останавливались.
Внедрение систем на базе ПТК серии "КРУГ-2000", в конечном итоге, позволило достичь следующих результатов:
- благодаря использованию распределённой структуры в схеме автоматизации завода удалось обеспечить:
- "живучесть" системы, обусловленную тем, что контроллеры независимы друг от друга. Отказ одного из них не повлияет на работу остальных контроллеров и система в целом останется работоспособной
- уменьшение длины, количества, а следовательно и стоимости кабельных линий и их монтажа вследствие установки контроллеров вблизи технологических объектов
- поэтапный ввод в эксплуатацию отдельных компонентов системы, без вывода из работы уже действующих её частей
- осуществить коммерческий и технический учёт заводских энергоресурсов
- организовать централизованный сбор и хранение общезаводских данных
- заменить устаревшее контрольно-измерительное, регистрационное оборудование
- повысить точность измерения технологических величин
- обеспечить снижение непроизводительных потерь материально-технических, топливно-энергетических ресурсов и сокращение эксплуатационных расходов.
Работа была выполнена НПФ "КРУГ" -
|
