АСУТП системы приема и хранения СПХР СПГ

Интегрированная автоматизированная система управления технологическими процессами (ИАСУ ТП) состоит из двух уровней, уровня систем автоматического управления (САУ) и уровня оперативно-производственной службы (ОПС), в которую входит автоматизированное рабочее место оператора технолога.

1.1. Автоматизированная система управления технологическими процессами комплекса хранения и регазификации СПГ (АСУ ТП СПХР СПГ) предназначена для контроля, управления, а также противоаварийной защиты технологических процессов СПХР СПГ в Ильинском районе Пермского края.

В число технологических объектов, охватываемых АСУ ТП, входят следующие объекты СПХР СПГ:

• резервуар СПГ 3 шт.;
• блок электрических подогревателей газа;
• узел учета газа;
• электроприводная арматура, расположенная в сетях внутриплощадочных.

1.2 АСУ ТП СПХР СПГ выполняет следующие функции:

1.2.1. Информационные:

• сбор и первичную обработку информации от процесса и персонала;
•  отображение (текстовое, графическое, цветовое) текущей и исторической информации;
• регистрацию действий персонала;
• сигнализацию состояния вращающегося оборудования и положения арматуры;
• сигнализацию изменения состояния вращающегося оборудования и положения арматуры (выводится на экран сенсорной панели, а также на экран монитора и принтер АРМа, независимо от действий оператора – автоматически);
• сигнализацию предупредительную и аварийную (в том числе звуковую) отклонения параметров от заданных пределов (выводится на экран сенсорной панели, а также на экран монитора и принтер АРМа, независимо от действий оператора – автоматически);
• расчеты текущих значений параметров;
• архивирование информации;
• регистрацию аварийных сигналов и событий;
• расчеты текущих значений параметров;
• архивирование информации;
• регистрацию аварийных сигналов и событий;
• печать выводимой информации (с экранов, отчетов на бумаге, оперативной и исторической информации по запросу, данных диагностики, базы данных и других);
• ограничение функций и уровня доступа к информации для пользователей;
• распределение информации по уровням, функциям, средствам представления;
• обеспечение диалога с технологическим персоналом.

1.2.2. Управляющие:

• регулирование технологических параметров;
• автоматическое, ручное и дистанционное управление электроприводами;
• формирование заданий и управляющих воздействий от персонала.

1.2.3. Безопасности:

• защита технологического оборудования и процесса;
• автоматическая остановка оборудования и процесса при аварийных значениях параметров;
• регистрация срабатывания защит;
• регистрация снятия и включения блокировок при выполнении пусковых процедур и выполнении ремонтных работ с приборами.

1.2.4. Диагностики:

• диагностика измерительных каналов;
• диагностика элементов системы.

1.3. Система автоматического пожаротушения и контроля загазованности комплекса хранения и регазификации СПГ в Ильинском районе Пермского края (САПКЗ СПХР СПГ) предназначена для непрерывного и автоматического контроля пожарогазоопасности основных и вспомогательных технологических объектов СПХР СПГ в реальном режиме времени, а так же управления автоматическими установками пожаротушения.

В число технологических объектов, охватываемых САПКЗ, входят следующие объекты СПХР СПГ:

• резервуар СПГ , 3 шт;
• блок атмосферных испарителей. 2 шт;
• блок электрических подогревателей газа;
• узел слива СПГ;
• резервуар противопожарного запаса воды , 2 шт. ;
• площадка для лафетного ствола, 3 шт;
• электроприводная арматура, расположенная в сетях внутриплощадочных.

САПКЗ СПХР СПГ состоит из двух функциональных подсистем:

• АСУ ПТ – автоматическая система управления пожаротушением;
• САКЗ – система автоматического контроля загазованности.

1.3.1. АСУ ПТ формирует управляющие воздействия на средства автоматического пожаротушения сооружений и обеспечивает выполнение следующих функций:

• сбор, первичную обработку и отображение оперативной информации о состоянии объектов защиты, поступающей от датчиков и измерительных преобразователей;
• прием сигналов от пожарных извещателей;
• световую и звуковую сигнализацию о срабатывании установки пожаротушения с расшифровкой по технологическим участкам пожарной защиты (защищаемым участкам);
• формирование команды на пуск автоматической установки пожаротушения при срабатывании двух или более пожарных извещателей;
• формирование команды на дистанционный пуск автоматической установки пожаротушения от ручных пожарных извещателей, установленных по одному направлению защиты;
• формирование команды на дистанционный пуск автоматической установки пожаротушения оперативным персоналом из БКЗС с панели управления, а также с АРМа из ББОВП;
• отключение и восстановление режима автоматического пуска установки пожаротушения;
• формирование сигналов «Пожар», «Неисправность», сопровождающиеся звуковой сигнализацией различной тональности;
• автоматическое переключение цепей питания с основного источника на резервный при исчезновении напряжения на основном вводе и последующее переключение на основной источник при восстановлении напряжения на нем;
• автоматический контроль цепей управления исполнительными механизмами установки пожаротушения и цепей пожарной сигнализации с автоматическим обнаружением обрыва или короткого замыкания;
• контроль работоспособности и состояния узлов системы, световую и звуковую сигнализацию в БКЗС (на мнемосхеме) панели управления, а также на АРМе в ББОВП, с выдачей извещения в случае обнаружения неисправности отдельных узлов, модулей, шлейфов, каналов связи;
• формирование отчетных данных (графиков, сменных отчетов, и т.д.) автоматически или по требованию оператора;
• обмен информацией с АСУ ТП (шкаф САУ №1);
• автоматическое и дистанционное управление приводами основных механизмов, защиты и блокировки при возникновении аварийных ситуаций; аварийная сигнализация о предельных значениях контролируемых параметров (уровень и температура в противопожарных резервуарах, давление на выходе противопожарных насосов);
• исполнительную сигнализацию о состоянии приводов насосов («включен» -«отключен») и исполнительных механизмов – задвижек («открыта» – «закрыта»);
• обмен информацией между уровнями системы (САПКЗ и АРМом);
• защиту информации от несанкционированного доступа и защиту органов управления от несанкционированного доступа посторонних лиц;
• защиту информации от несанкционированного доступа и защиту органов управления от несанкционированного доступа посторонних лиц.

1.3.2. САКЗ производит оперативный контроль уровня загазованности и обеспечивает выполнение следующих функций:

• подача предупредительного светового и звукового сигналов при концентрации 10 % от НКПРП (нижний концентрационный предел распространения пламени) и аварийного – при 20 % НКПРП для технологических объектов;
• передача аварийных сигналов на посты местного оповещения на наружных площадках, в БКЗС на панель управления, а также на рабочие места оператора технолога (АРМ) в ББОВП;
• выдача сигнала о аварийной загазованности в технологический контроллер

2. ОПИСАНИЕ СИСТЕМ

Система обеспечивает централизованный контроль состояния объекта, сигна­лизацию отклонения параметров от нормы, регулирование параметров процесса по стандартным законам, дистанционное управление работой объектов, защиту (останов) технологического оборудования, формирование журнала аварийных и технологических сообщений, формирование и печать отчетных документов, веде­ние базы данных и др.

АСУ ТП строится на базе программно-технических средств SIMATIC S7 фир­мы Siemens(Германия) и имеет двухуровневую иерархическую структуру:

Нижний уровень – уровень автоматического контроля и управления (САУ), обеспечивает: автоматическое и по командам, как с панели оператора, так и с верхнего уровня (АРМа) дистанционное управление оборудованием и реализован на базе резервированного контроллера СРU 317. Связь с подсистемой ввода/выво- да реализуется по магистральному резервируемому каналу связи Profibus DР со скоростью до 12 Мбит/с. Связь между контроллерами СРU 317 реализована по сети Industrial Ethernet.

Верхний уровень (АРМ) – уровень оперативно-производственной службы (ОПС), обеспечивает: сбор данных о состоянии оборудования путем опроса ниж­него уровня, визуализацию состояния оборудования, дистанционное управление оборудованием, обработку данных и реализован на базе промышленного компью­тера (сервера), с установленным программным обеспечением.

Связь уровней АСУ ТП реализуется с помощью интерфейса Industrial Ethernet. Технические средства верхнего уровня объединены в общую сеть Ethernet (ТСР/ГР) через сетевой коммутатор.

Структурная схема КТС ИАСУ ТП представлена на Рис. № PARMA.278-11-1/370-11-1-АПП.ПД-2

В АСУ ТП используются средства вычислительной техники, сертифицирован­ные в соответствии с Федеральным законом «О промышленной безопасности опас­ных производственных объектов»

Система рассчитана на режим круглосуточной эксплуатации.

3. ОПИСАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ВСЕХ СИСТЕМ

3.1. Физические линии связи КТС ИАСУ ТП.

3.1.1. На нижнем уровне – АСУ ТП (САУ №1) и САПКЗ (ПК №1):

• аналоговым каналам ввода/вывода (связь с объектом); дискретным каналам ввода/вывода (связь с объектом и межшкафные);

3.1.2. На верхнем уровне – АРМ:

• порты USB (связь с монитором, клавиатурой и принтером);

3.2. Информационные линии связи КТС ИАСУ ТП.

3.2.1. На нижнем уровне – АСУ ТП (САУ №1) и САПКЗ (ПК №1):

• по сети Industrial Ethernet (межконтроллерные связи и связь с панелью оператора);
• по интерфейсу RS-485 с использованием протокола Modbus RTU (коммерческий узел учета газа и АСУ ЭС);

3.2.2.  На верхнем уровне – АРМ:

• по сети Ethernet (рабочее место системного инженера, принтер и связь с оборудованием спутникового канала передачи данных Ku-диапазона).

4. РАБОЧЕЕ МЕСТО ОПЕРАТОРА ТЕХНОЛОГА (АРМ).

4.1. Структура АРМ.

Все оборудование и комплектующие размещаются в блок-боксе обогрева вахтенного персонала (ББОВП). В ББОВП размещается шкаф ШСОТ №1, в котором размешается станция оператора АСУ в осях 17U-21U. На рабочем столе оператора технолога размещаются мониторы, клавиатура и манипулятор типа «компьютерная мышь». При необходимости, для распечатки суточных и сменных отчетов, устанавливается принтер.

• АРМ разработан на базе SCADA системы SIMATIC WinCC V0. Этот программный пакет от Siemens предназначен для визуализации и управления про­цессами, производственными циклами и установками. Благодаря мощному интер­фейсу связи с процессом, особенно с семейством SIMATIC, и безопасному архи­вированию данных WinCC позволяет создавать высоконадежные решения для управления процессами. Универсальное ядро системы позволяет применять ее во всех отраслях. Операторская система на основе ПК для управления и мониторинга технологических процессов, машин и производств во всех секторах – начиная от простых однопользовательских станций и заканчивая распределенными много – пользовательскими системами с резервированными серверами и территориально распределенными решениями с Web клиентами.
• WinCC представляет собой кон­центратор информации для корпоративной вертикальной интеграции. Мощные функции конфигурирования WinCC обеспечивают большую гибкость и надеж­ность функционирования, а также способствуют снижению затрат на инжиниринг и обучение. Система поддерживает дополнительные функции обслуживания и диагностики для связи с другими компонентами SIMATIC. Все средства разра­ботки SIMATIC взаимодействуют друг с другом во время разработки. WinCC предлагает полный набор базовых функций для визуализации и управления про­цессом. Для этого у WinCC предусмотрен набор редакторов и интерфейсов, позво­ляющих настраивать необходимую функциональность.

4.2.2 Оператор следит за ходом технологического процесса по графическим изображениям (мнемосхемам) объекта автоматизации, установленным на компью­тере оператора. Вызов мнемосхем на экран и управление объектом производится с помощью компьютерной мыши.

5. ОСНОВНАЯ НОРМАТИВНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

• Федеральный закон от 21 июля 1997 г. №116 «О промышленной без­опасности опасных производственных объектов»;
• Федеральный закон от 26 июня 2008 г. №102 «Об обеспечении единства измерений»;
• Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 21.1101-2013 «Система проектной

документации для строительства. Основные требования к проектной и рабо­чей документации»;

• Межгосударственный стандарт ГОСТ 21.408-93 «Правила выполнения рабочей документации. Автоматизация технологических процессов»;

• Государственный стандарт СССР ГОСТ 21.404-85 «Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации на схемах»;
• Государственный стандарт СССР. Информационная технология ГОСТ 34.201-89 «Виды, комплектность и обозначение документов при создании автома­тизированных систем»;
• Межгосударственный стандарт ГОСТ 24.104-85 «Единая система стан­дартов автоматизированных систем управления. Автоматизированные системы управления. Общие требования»;

• Государственный стандарт СССР. Информационная технология ГОСТ 34.602-89 «Техническое задание на создание автоматизирован-ной системы»;
• Правила промышленной безопасности ПБ 08-342-00 «Правила безопас­ности при производстве, хранении и выдачи сжиженного при-родного газа на га­зораспределительных станциях магистральных газопроводах (ГРС МГ) и автомо­бильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС);
• Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных хими­ческих, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств, вступившие в действие 16 апреля 2013 г.;
• Методические указания. Информационная технология РД 50-34.698-90 «Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные систе­мы. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов»;
• ГОСТ 34.603-92 «Виды испытаний автоматизированных систем»;

Продукция/системы автоматизации/АСУТП системы приема и распределения СПХР.