АСУ ТП регенерации растворителя
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 (кгссм2) -- 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.