Основные технические характеристики

Система предназначена для автоматизации контроля и управления технологическими процессами.

За последнее десятилетие экономика России претерпела существенные изменения во всех сферах. Цены на топливные ресурсы приблизились к мировым, а оборудование котельных морально и физически изношено. Особенно это касается систем автоматики котлоагрегатов. Они представлены в минимальном объёме, либо отсутствует вовсе. Процессы горения регулируются плохо или не регулируются вообще, поэтому топливо сжигается неэффективно. Это наносит экономический ущерб предприятиям - потребителям, которые вынуждены платить за неоправданно дорогое тепло и электроэнергию.

Поэтому доля энергоносителей в стоимости выпускаемой российскими предприятиями продукции неоправданно высока. Потребители продукции фактически вынуждены оплачивать неэффективно сгоревшее в котельной топливо. Высокая себестоимость снижает конкурентоспособность российских товаров на мировых рынках.

С введением в нашей стране Федерального закона РФ "Об энергосбережении" №28-ФЗ от 03.04.96, в нашей стране стали шире внедрять Автоматизированные Системы Управления Технологическими Процессами (АСУ ТП) котельных и энергоёмких производств. Закон требует от производителей тепловой и электрической энергии эффективного использования топливно-энергетических ресурсов. Это требование закона невозможно осуществить без современных АСУ ТП. НПО "Мир" предлагает современную АСУ ТП реализованную на отечественных разработках и соответствующую мировому уровню.


Назначение системы

Система предназначена для:

· экономии топлива, сокращения численности персонала;

· улучшения качественных показателей технологического процесса, увеличения надёжности эксплуатации оборудования, снижения затрат энергии, материалов, ресурсов;

· автоматического регулирования параметров технологического процесса;

· автоматического, дистанционного и программного управления исполнительными механизмами;

· доведения параметров безопасности газового хозяйства до современных требований;

· архивирования параметров и всех событий в системе;

· улучшения экологических показателей котельной.

Применение

Система может применяться для автоматизации разнообразных технологических процессов в малых и средних котельных, ТЭЦ, ЦТП, а также в нефтехимии и пищевой промышленности.

Основные функции:

1. Автоматическое управление параметрами технологического процесса.
Контроллер системы осуществляет регулирование на основании пропорционально - интегрально - дифференциального закона (ПИД- закон), что позволяет достичь оптимальных переходных процессов запуска и остановки оборудования, быстрой и адекватной реакции системы на внешние возмущения. Это позволяет экономить топливо в котельных и достигать высоких качественных показателей в других технологических процессах.

2. Сбор, обработка, отображение, выдача управляющих воздействий и регистрация информации о технологическом процессе и технологическом оборудовании.
Контроллер системы в автоматическом режиме собирает, обрабатывает информацию от датчиков процесса, отображает её на АРМ оператора в виде мнемосхемы. Мнемосхема оперативно информирует оператора о всех технологических параметрах в режиме реального времени. На основании собранных данных контроллер АСУ ТП вырабатывает сигналы управления для исполнительных механизмов, реле и т.п.

3. Распознавание, сигнализация и регистрация аварийных ситуаций, отклонений процесса от заданных пределов, отказов технологического оборудования.
На основе анализа собранных данных, контроллер системы распознаёт выход параметров за уставки и сигнализирует оператору, либо автоматически блокирует нежелательное развитие ситуации, чем исключает аварийное развитие событий.

4. Представление информации о технологическом процессе и состоянии оборудования в виде мнемосхем с индикацией на них значений технологических параметров.
Вся текущая информация отображается оператору в виде удобных мнемосхем, с отображением на них числовых и графических данных процесса. Отображается текущее состояние электродвигателей, положение задвижек, уровни в резервуарах, другие измеренные параметры.

5. Дистанционное управление технологическим оборудованием с АРМ оператора.
Управление технологическим оборудованием осуществляется автоматически, либо вручную с рабочего места оператора. Одним нажатием клавиши манипулятора "мышь", оператор может открыть/закрыть задвижку, включит/выключить электродвигатель насоса, изменить сигнал задания на авторегулятор и т.п.

6. Регистрация контролируемых параметров, событий, действий оператора и автоматическое архивирование их в базе данных.
Все параметры и события в системе автоматически архивируются на сервере системы. Тревожные сообщения и предпринятые оператором действия (или бездействие) фиксируется с привязкой ко времени, что значительно повышает ответственность и внимательность операторов, стимулирует их к более детальному изучению техпроцесса. Наглядно организованный просмотр происшедших событий, позволяет выявить причину аварийной ситуации и выработать необходимые мероприятия для исключения появления аналогичных ситуаций в дальнейшем.

7. Предоставление информации из базы данных в виде трендов, таблиц, графиков.
Расположенная на сервере системы база данных позволяет получать не только текущую, но и архивную информацию в виде трендов, таблиц, графиков. Распечатка стандартных форм отчётности позволяет более качественно организовать делопроизводство.

8. Многоуровневое парольное ограничение доступа к системе.
Все функции системы, изложенные выше, имеют ограничение в доступе к ним. Различные уровни парольной защиты позволяют гибко организовать доступ к различным функциям системы. Доступ к жизненно важным параметрам и уставкам, разрешен только специально обученному инженерному составу, с персонифицированными паролями. Выделяется, так же, уровень оператора и руководителя. Каждый оператор имеет свой персональный пароль, войдя под которым в систему, он принимает на себя всю ответственность за ведение технологического процесса. Для руководителя предоставляется вся необходимая информация о прохождении техпроцесса, в режиме просмотра.

Преимущества Программно-Технических Комплексов (ПТК) "Мир":

· открытость;

· использование только открытых международных стандартов;

· российская разработка;

· ПТК спроектирован Российскими разработчиками;

· освоение производства основных элементов ПТК в России;

· соответствие Российским стандартам, наличие всех необходимых разрешительных документов;

· адаптированность к отечественному КИПиА;

· высокая надежность системы управления;

· специальные архитектурные решения;

· возможность дублирования различных элементов ПТК;

· глубокая диагностика;

· архитектура ПТК "Мир" обеспечивает работоспособность системы при любых единичных отказах элементов ПТК;

· не зависимость уровней системы;

· функциональная декомпозиция системы;

· надежность и не связанность программного обеспечения.

ПТК является программируемым устройством и относится к проблемно-ориентированным изделиям с переменным составом функциональных блоков, необходимых для создания требуемых конфигураций каналов ввода-вывода и реализации конкретных функций и задач. ПТК выпускается в четырех модификациях, отличающихся архитектурой и используемыми контроллерами. Применение той или иной модификации зависит от масштаба и сложности объекта автоматизации. ПТК базируются на современных, открытых и стандартных программных и технических средствах. Используются только надежные элементы с высоким временем наработки на отказ. Все основные элементы ПТК не раз использовались для создания систем на российских предприятиях и имеют соответствующие разрешительные документы.

Состав системы

Аппаратные:

· контроллеры;

· устройства для сопряжения контроллеров с датчиками и исполнительными механизмами;

· модули цифрового интерфейса (ввод/вывод);

· операторские станции и серверы системы;

· сети;

· АСДУ для передачи в диспетчерскую технологических параметров.

Программные:

· операционные системы реального времени (OS 9);

· средства разработки и исполнения технологических программ;

· системы сбора данных и оперативного диспетчерского управления (SCADA-системы).

Аппаратная часть является проектно - компонуемой. В зависимости от объёма решаемых задач, возможна установка различных контроллеров и плат ввода/вывода.

Варианты шкафов контроллеров:

Контроллер АСУ ТП	Малый контроллер (с резервированием)

Структурные схемы

§ Система АСУ ТП

§ Структурная схема

Система АСУ ТП является многоуровневой:

На полевом уровне расположены датчики и исполнительные механизмы, осуществляющие связь между АСУ ТП и технологическим процессом.

На нижнем уровне, контроллеры АСУ ТП выполняют измерение параметров технологического процесса и управляют его протеканием. Передают, через коммуникационный сервер сетевого уровня, информацию на верхний уровень.

На верхнем уровне расположены операторские станции и сервер системы. На сервере системы располагается вся архивная информация, база данных ПО контроллеров. На операторских станциях отображается мнемосхема объекта, со всеми текущими, измеренными параметрами и оператор ведёт технологический процесс, имея всю нужную информацию на экране монитора.

В случае необходимости, основные параметры технологического процесса могут передаваться в центральную диспетчерскую, головной офис, через АСДУ по радиоканалу или телефонной линии.

Структурная схема АСУ ТП средней котельной:

Основные технические характеристики

Система АСУ ТП является проектно-компонуемой, поэтому технические характеристики могут варьироваться в широких пределах.

Возможна комплектация различными видами контроллеров, различающихся производительностью. Неизменны только субмодули ввода/вывода выполненные в стандарте MODPACK.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) ПТК включает в себя:

· ПО отображения информации;

· ПО сбора и хранения информации;

· ПО передачи информации;

· ПО контроля за технологическими процессами и управления технологическим оборудованием.

Для отображения информации используется система InTouch фирмы Wonderware, являющаяся объектно-ориентированным интерфейсом "человек - машина". InTouch имеет в своем составе программные инструменты для создания графических элементов (видеокадры), описания их поведения, программные сетевые интерфейсы.

Сервер Приложений, служащий для регистрации и хранения оперативных данных и интерфейса между подсистемой отображения информации и ПО технологических контроллеров, реализован с использованием пакета LavView фирмы National Instruments на объектно-ориентированном графическом языке.

Сбор и хранение архивной информации, а также ее обработка (например, получение отчетов) осуществляется в базах данных, построенных с использованием SQL-сервера фирмы Microsoft.

ПО контроля за технологическими процессами и управления агрегатами и механизмами реализовано на технологических языках программирования стандарта IEC 61131-3 в среде разработки ISaGRAF.