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

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.