129085, Москва, Ольминского пр., д. 7, стр. 1
Схема проезда
Электронная почта: secretary@retemp.ru

+7 495 615 27 57
+7 495 615 63 56

+7 495 616 21 10

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ                       ПРОЦЕССОВ

Тэдинское нефтяное месторождение

Нефтяное месторождение

Содержание

  1. Введение. Принцип построения АСУ ТП Энергоцентра Тэдинского нефтяного месторождения (далее — АСУ ЭЦ) и основные компоненты программного обеспечения, использующиеся в АСУ

  2. Перечень основных подсистем энергоцентра, подлежащих интеграции в АСУ

  3. Общая структура АСУ ЭЦ

  4. Особенности структуры и программного обеспечения нижнего уровня АСУ ЭЦ

  5. Особенности структуры и программного обеспечения нижнего уровня ГТУ

  6. Особенности структуры и программного обеспечения нижнего уровня подсистемы газовых компрессоров

  7. Особенности структуры и программного обеспечения нижнего уровня подсистем инженерного обеспечения

  8. Особенности структуры и программного обеспечения нижнего уровня подсистемы электроснабжения

  9. Структура и программное обеспечение верхнего уровня АСУ ЭЦ

  10. Структура АСУ ЭЦ верхнего уровня

  11. Перечень программного обеспечения АСУ ЭЦ верхнего уровня

  12. Программное обеспечение, предназначенное для обеспечения работы верхнего уровня АСУ

  13. Программный пакет Wonderware InTouch

  14. Интегрированная среда разработки ArchestrA

  15. Программа проекта

  16. Wonderware Historian

  17. Wonderware Industrial Application Server и серверы ввода/вывода

  18. Программный пакет RSLinx

  19. Программное обеспечение, предназначенное для работы нижнего уровня АСУ

  20. Программный пакет RSLogix 500

  21. Программа для общесистемного контроллера

Введение. Принцип построения АСУ ТП Энергоцентра Тэдинского нефтяного месторождения (далее — АСУ ЭЦ) и основные компоненты программного обеспечения, использующиеся в АСУ

АСУ ЭЦ построена по иерархическому принципу и имеет два уровня управления:

  • Нижний уровень обеспечивает непосредственное автономное управление технологическим оборудованием энергоцентра, осуществляет контроль параметров технологического процесса. Большинство подсистем энергоцентра поставляется со своими системами управления нижнего уровня. Функции связи отдельных подсистем нижнего уровня энергоцентра в единую систему и управления подсистемами, не оснащенными собственными контроллерами, выполняет общесистемный ПЛК. В качестве общесистемного ПЛК используется контроллер SLC-500 (Allen-Bradley).

  • Верхний уровень АСУ ЭЦ реализуется на основе компьютеров с соответствующим программным обеспечением. Главная задача верхнего уровня — реализация интерфейса оператора. Кроме того, верхний уровень производит архивирование информации, поступающей от контроллеров технологических подсистем энергоцентра, по запросу оператора выводит архивированную информацию в виде отчетов и отвечает на запросы удаленного АСУ Предприятия (АСУП).

В соответствии с иерархическим построением АСУ, программное обеспечение имеет двухуровневую структуру:

  • Программное обеспечение нижнего уровня предназначено для создания и редактирования программы общесистемного контроллера SLC-500. Это программное обеспечение разработано фирмой Rockwell Software и называется RSLogix 500. Связь между компьютером верхнего уровня и общесистемным контроллером при редактировании программы контроллера осуществляет пакет RSLinx (Rockwell Software).

  • Программное обеспечение верхнего уровня представлено, в основном, разработками фирмы Wonderware.

Перечень основных подсистем энергоцентра, подлежащих автоматизации

Система АСУ ЭЦ должна обеспечить управление следующим основными подсистемами:

  • 4-мя газотурбинными установками (первый этап — 3 ГТУ);
  • 2-мя дожимными газовыми компрессорами;
  • системой электроснабжения;
  • системой инженерного обеспечения.

Кроме того АСУ ЭЦ должна получать информацию о текущем состоянии следующих подсистем:

  • 4 котла-утилизатора (первый этап — 3 КУ);
  • 4 маслоохладителя (первый этап — 3 МО);
  • 2 воздушных компрессора.

Общая структура АСУ ЭЦ

Организация системы АСУ, в основном, повторяет структурную схему энергоцентра.
В состав АСУ нижнего уровня входят следующие основные элементы:

  • 4 контроллера ControlLogix управления Газовыми Турбинными Установками (ГТУ). По одному контроллеру на каждую ГТУ.

  • 2 контроллера ControlLogix управления газовыми дожимными компрессорами. По одному контроллеру на каждый компрессор.

  • Один общесистемный контроллер SLC-500 для интеграции локальных систем управления и автоматизации подсистем, не имеющих собственных контроллеров.

  • 4 устройства управления котлами-утилизаторами. По одному устройству на каждый котел-утилизатор.

  • 4 устройства управления маслоохладителями. По одному устройству на каждый маслоохладитель.

  • 2 устройства управления воздушными компрессорами. По одному устройству на каждый компрессор.

  • 24 устройства защиты и управления высоковольтными ячейками — "Sepam-80".

  • 8 счетчиков электроэнергии СЭТ-4ТМ.

  • Теплосчетчик ТСР-023.

Контроллеры и устройства, входящие в состав готовых систем управления, устанавливаются в соответствии с решениями производителя оборудования. Контроллер SLC-500 с модулями ввода/вывода установлен в шкафу УПС01 (секция контроллера). АСУ верхнего уровня реализована на основе сервера, установленного в шкафу УПС01 (секция сервера), и двух операторских станций (на основе персональных компьютеров), являющихся клиентами. Сервер получает данные о технологическом процессе с контроллеров и устройств нижнего уровня, предоставляет их клиентам, а также архивирует полученную информацию. Компьютеры-клиенты служат для визуализации технологического процесса, ввода команд оператора и передачи их на нижний уровень для исполнения, отображения исторических данных с сервера в виде графиков (для аналоговых сигналов) или отчетов (для дискретных сигналов). Обмен информацией между клиентами и сервером осуществляется по сети Ethernet.

Особенности структуры и программного обеспечения нижнего уровня АСУ ЭЦ

Особенности структуры и программного обеспечения нижнего уровня ГТУ

Подсистема ГТУ состоит из четырех турбин Solar Centaur S40 номинальной мощностью 3,5 МВт. Турбины поставляются с системой управления, основанной на контроллере ControlLogix (Allen-Bradley). АСУ ЭЦ получает текущие значения параметров работы ГТУ и передает команды оператора в систему управления турбины по сети Ethernet.

Особенности структуры и программного обеспечения нижнего уровня подсистемы газовых компрессоров

Дожимная компрессорная станция предназначена для повышения давления газа до необходимого для работы ГТУ. В состав подсистемы входят два газовых компрессора Grasso, запорная арматура и две системы пожаротушения — по одной на каждый компрессор. Компрессоры поставляются с системой управления на основе контроллеров ControlLogix. Связь осуществляется по физическому каналу, аналоговые и дискретные сигналы о состоянии компрессоров принимаются соответствующими модулями общесистемного контроллера SLC-500. На дожимные компрессоры через общесистемный ПЛК передаются команды оператора на изменение режима работы компрессоров и уставки по давлению на выходе компрессоров. Кроме того АСУ ЭЦ автоматически выдает команду на перекрытие газопровода и останов компрессоров в случае пожара, останова всех ГТУ или аварийного уровня загазованности.

Особенности структуры и программного обеспечения нижнего уровня подсистем инженерного обеспечения

Инженерное обеспечение включает в себя аварийно-предупредительню световую и звуковую сигнализацию, систему пожаротушения, систему вентиляции, управление дренажными клапанами и насосами. Функции управления подсистемой инженерного обеспечения возложены на общесистемный контроллер SLC-500, который расположен в шкафу УПС01. Общесистемный контроллер обеспечивает передачу команд оператора на соответствующие исполнительные механизмы, а также автоматическое включение или выключение оборудования по заданным условиям (высокая загазованность, пожар и пр.). К подсистеме инженерного обеспечения относится и теплосчетчик ТРС-023. Информация с теплосчетчика поступает по сети RS-485 в общесистемный контроллер, который потом передает ее на верхний уровень. Протокол обмена по сети RS-485 –– Modbus RTU.

Особенности структуры и программного обеспечения нижнего уровня подсистемы электроснабжения

В подсистему электроснабжения входят ЗРУ 6 кВ и НКУ 0,4 кВ, в которых установлены реле защиты и диагностики "Sepam-80" и счетчики электроэнергии "СЭТ-4ТМ". Связь с вышеуказанными устройствами осуществляется по сети RS-485 через шлюз RS-485/Ethernet. Связь с реле "Sepam" производится по протоколу Modbus RTU. Связь со счетчиками электроэнергии СЭТ-4ТМ производится по протоколу изготовителя. Также имеются физические сигналы о состоянии оборудования НКУ 0,4 кВ (перегрев трансформаторов, аварии шита оперативного тока и пр.). Таким образом, обеспечивается возможность оператора управлять коммутационными аппаратами в распредустройствах, а также контролировать их состояние и расход электроэнергии.

Особенности структуры и программного обеспечения нижнего уровня подсистемы котлов утилизаторов

В подсистему входят 4 устройства, управляющие работой 4-ех котлов-утилизаторов типа "УТО-6,8". В основе устройства управления каждым котлом-утилизатором лежит терморегулятор ТРМ201. Устройство после перевода его в автоматический режим работает автономно. Информация о возможных авариях этого устройства в виде дискретных сигналов поступает на общесистемный ПЛК. Дополнительная аналоговая информация о работе котлов-утилизаторов поступает по сети RS-485 через шлюз RS-485/Ethernet в сервер. Связь с котлами-утилизаторами по сети RS-485 осуществляется по протоколу "OWEN".

Особенности структуры и программного обеспечения нижнего уровня подсистем маслоохладителей и воздушных компрессоров

Обе подсистемы работают автономно. Дополнительная информация о работе маслоохладителей поступает по сети RS-485 в протоколе Modbus RTU. Дополнительная информация о работе воздушных компрессоров поступает по сети RS-485 в протоколе Modbus RTU.

Структура и программное обеспечение верхнего уровня АСУ ЭЦ

Структура АСУ ЭЦ верхнего уровня

АСУ верхнего уровня построена по клиент-серверной архитектуре: имеется выделенный компьютер-сервер и два автоматизированных рабочих места оператора (далее — АРМ), являющихся клиентами. Сервер выполняет функции сбора и архивирования данных с контроллеров нижнего уровня. Клиенты получают текущие и исторические значения технологических параметров с сервера. На АРМ выполняется программа проекта, которая осуществляет получение и отображение информации о технологическом процессе, а также передачу команд персонала в контроллеры нижнего уровня (с записью в базе данных на сервере). Связь между сервером и клиентами осуществляется по сети Ethernet.
При этом для одного из АРМ, находящегося на удалении около 600 метров, используется SDSL модемы.

Перечень программного обеспечения АСУ ЭЦ верхнего уровня

Программное обеспечение, устанавливаемое на компьютерах верхнего уровня, включает в себя :

на АРМ №1:

  • Операционная система Microsoft Windows ХР Professional.
  • Программный пакет InTouch for System Platform.
  • Программа проекта, реализующая интерфейс пользователя.

на АРМ №2:

  • Операционная система Microsoft Windows ХР Professional.
  • Программный пакет Development Studio Unlimited.
  • Программа проекта, реализующая интерфейс пользователя.

на сервере:

  • Операционная система Microsoft Windows 2003 Server Standard;
  • Microsoft SQL Server 2005 Standard;
  • System Platform 25K IO/5K History.
  • Программа подготовки отчетов.
  • Программный пакет RSLinx фирмы Rockwell Software.
  • Программный пакет RSLogix 500 фирмы Rockwell Software.
  • Программа проекта для общесистемного контроллера SLC-500.
  • Необходимое для работы сервера конфигурационное программное обеспечение.

Программное обеспечение, предназначенное для работы верхнего уровня АСУ

Программный пакет InTouch Wonderware

Главным компонентом программного обеспечения АРМ является программный пакет InTouch фирмы Wonderware. Этот пакет является своего рода программой-оболочкой, создающей среду, в которой создается и выполняется программа проекта. Проект верхнего уровня обеспечивает эффективное управление внешними устройствами через контроллеры нижнего уровня.

Интегрированная среда разработки ArchestrA

Среда разработки Archestra IDE предоставляет возможность разработки сетевого проекта от создания графического интерфейса до распределения частей проекта по компьютерам в сети. Важной особенностью является то, что во время работы проекта (после распределения) не имеет значения на каком из компьютеров установлена ArchestrA.
Основным компонентом среды разработки является пакет InTouch WindowMaker, предназначенный для создания графического интерфейса программы проекта.

  • В пакет включены средства отображения, позволяющие создавать разнообразные графические объекты и текст.
  • WindowMaker содержит средства конфигурирования графиков значений технологических параметров, в том числе по информации, сохраненной в базе данных на сервере.
  • Имеется возможность отображения аварийных сообщений, в том числе, о нарушении связи с сервером или контроллерами.
  • Настройки безопасности позволяют исключить изменение пользователями параметров, находяшихся вне их компетенции. Соответствующие управляющие элементы графического интерфейса заблокированы для пользователя с низким уровнем доступа. При этом просмотр всей информации, включая вызов и печать графиков, возможен с любым уровнем доступа.

Программа проекта

Программа проекта, разработаная в среде ArchestrA, распределена на операторские станции и выполняется независимо на каждой из них. Непосредственно с ней взаимодействует оператор, наблюдая за ходом технологического процесса и подавая, при необходимости, команды на изменение режима работы того или иного оборудования. Графический интерфейс программы создан максимально удобным для пользователя, предоставляет полную информацию о состоянии оборудования в виде, легко доступном для восприятия.

Wonderware Historian

Сервер Historian предназначен для архивирования информации и выдачи ее клиентам по запросу. Имеется возможность настраивать параметры опроса и хранения данных, что позволяет рационально использовать пропускную способность сети и память на жестких дисках. Высокая степень сжатия информации для хранения и большая скорость чтения/записи достигается применением алгоритмов фирмы Wonderware, разработанных специально для задач автоматизации технологических процессов.

Industrial Application Server и серверы ввода/вывода

В АСУ ЭЦ Industrial Application Server выполняет роль поставщика данных для отображения на операторских станциях. Серверы ввода/вывода осуществляют получение данных с нижнего уровня, которые затем отображаются на операторских станциях, а также используются для генерации аварийных сообщений. Архивирование данных осуществляется Historian. В качестве серверов ввода/вывода используются ОРС-сервера различных производителей. Преимущественно используются ОРС-сервера, разработанные компанией "Wonderware".
Используются следующие ОРС-сервера:

  • Для контроллеров турбин — DASABCIP (Wonderware).
  • Для общесистемного контроллера — DASABTCP (Wonderware).
  • Для получения информации по протоколу Modbus RTU — DASMBSerial (Wonderware).
  • Со счетчиков СЭТ-4ТМ — соответствующий ОРС-сервер.
  • С котлов-утилизаторв — ОРС-сервер "OWEN".

Программный пакет просмотра архива событий

Архивирование данных ведется в формате Microsoft SQL Server. Программа расшифровки архивов реализована на языке "Perl".

Конфигурационное программное обеспечение, обеспечивающее работу сервера

На сервере устанавливается следующее дополнительное конфигурационное программное обеспечение:
Для конфигурирования шлюза RS-485/Ethernet:

  • EDG II Configuration Utility (Advantech).
  • EDG ComPort Mapping for Device Manager (Advantech)

Программное обеспечение, предназначенное для работы нижнего уровня АСУ

Программный пакет RSLogix 500

Программный пакет RSLogix 500 фирмы Rockwell Software — это среда программирования контроллеров SLC-500. Прекрасная диагностика, надежный обмен данными и занимающий ведущее место в промышленных приложениях интуитивно понятный пользовательский интерфейс делают программный пакет RSLogix 500 достойным решением проблемы разработки программ управления процессом.

7.1 Программный пакет RSLinx

Программа RSLinx фирмы Rockwell Software выполняет функцию связи компьютера, на котором установлен программный пакет RSLogix 500, с общесистемным контроллером SLC-500 для загрузки и редактирования программы этого контроллера и диагностики его работы.

Программа для общесистемного контроллера

Контроллер SLC-500 работает по предварительно написанной с помощью программного пакета RSLogix 500 программе. Функциями контроллера SLC-500 являются:

  • Сбор информации с датчиков.
  • Анализ этой информации.
  • Выполнение защитных функций.
  • Выполнение блокировочных функций.
  • Передача данных на сервер.
  • Прием команд оператора, поданных с операторских станций и передача их на исполнительные механизмы.
  • Прием/передача необходимой информации на контроллеры других подсистем.
асу тп
Сотовые телефоны: интернет магазин спортивной обуви шиповки.;Данных исполнительной съемке. Оптимальные стоимости на исполнительные съемки в Подмосковье.