- контроль давления после вентиляторов высокого давления – датчик давления поз.4а-2;
- контроль расхода воздуха после вентиляторов высокого давления – датчик расхода поз.5а-2;
- контроль расхода сжатого воздуха – датчик расхода поз.5а-3.
- управление клапанами (проект 112-4670.110.311-АП) – местный (реализован аппаратно, для опробования работы механизмов и работы в нештатных режимах) и дистанционный/автоматический от ПЛК;
- управление клапанами регенерации фильтров (проект 112-4670.110.311-АП) –дистанционное управление от ПЛК – включение переключателями установленных на двери шкафа ШУ. Работа систем только в автоматическом режиме, возможность изменения уставок системы с панели оператора;
- управление клапанами, ножевыми заслонками (проект 112-4670.110.311-ЭМ) – местный (реализован аппаратно) и дистанционный от ПЛК;
- управление воздуходувками, вентиляторами высокого давления (проект 112-4670.110.311-ЭМ) – местный (реализован аппаратно) и дистанционный от ПЛК;
- управление секторными затворами (проект 112-4670.110.311-ЭМ) – местное управление реализовано аппаратными средствами ПЧ, дистанционное управление из операторского помещения реализовано от контроллера ПЛК по сети Profibus частотных преобразователей. Регулирование подачи глинозема в реакторы – адсорберы производится регулированием скорости секторных затворов с помощью ПЧ;
- управление дымососами (проект электроснабжения) – местный (проект электроснабжения), дистанционный из операторского помещения – с экрана сенсорной панели оператора (от контроллера ПЛК по сети Modbus с помощью устройства измерения и защиты Sepam 1000+). Пуск дымососов возможен только при закрытых клапанах на всасывающем и нагнетательном патрубках. При повышении температуры выше заданной: в масляных ваннах, в обмотках статора, в сердечнике, в подшипниках двигателя, при повышенной вибрации дымосос отключается. Отключение от выше перечисленных технологических защит должно производиться автоматически и не зависеть от оператора-технолога;
- Общий кадр дистанционного управления установки.
– Дымосос 1.
Для дымососов 2,3,4,5,6 кадры управления аналогичны.
– Рукавный фильтр ФР1.
– Система регенерации фильтра ФР1.
Для рукавных фильтров ФР2-ФР12 кадры управления аналогичны
– Вспомогательные системы.
– Подача свежего глинозема в рукавные фильтры ФР1-ФР6.
– Подача свежего глинозема в рукавные фильтры ФР7-ФР12.
– Регулирование температуры во входных газоходах.
Подача исходного продукта в установку (по блокам реактор-рукавный фильтр ФР1-ФР3, ФР4-ФР6, ФР7-ФР9, ФР10-ФР12) из бункеров свежего глинозема запрещена при следующих ситуациях:
- без включения в работу соответствующих дымососов;
- при неоткрытых соответствующих клапанах силового оборудования (проект 112-4670.110.311-ЭМ);
- без включения в работу воздуходувок поз. 19.1 или 19.2;
- без включения в работу вентиляторов поз. 20.1 или 20.2;
- при отсутствии давления сжатого воздуха, воздуха после газодувок и вентиляторов;
- при отсутствии необходимых разрежений в газоходах;
- без включения в работу регенерации фильтров;
- при верхнем уровне глинозема в промежуточных бункерах фторированного глинозема;
Аварийная сигнализация включается при следующих случаях:
- отключение дымососа (с выделением причин);
- отключение воздуходувки поз.19;
- отключение вентилятора поз.20;
- снижение давления сжатого воздуха выше предельно допустимого;
- резкое падение разрежения (до 2000 Па) после рукавных фильтров;
- отключение регенерации фильтров;
- отключение секторных затворов поз. 7 и 12;
- достижение предельных уровней глинозема в бункерах чистого и фторированного глинозема;
- превышение температуры газов во входных газоходах 1 и 2 выше предельно допустимой;
- превышение концентрации HF газа уровня 10 мг/м3;
- отключения питания шкафов ШУ, ШУД1, ШУД2;
- отказ аппаратных и программных средств нарушающий ход технологического процесса.
Предупредительная сигнализация включается при следующих случаях:
- отклонение технологических параметров установки в пределах предаварийных;
- отказ оборудования не нарушающий ход технологического процесса;
- превышение уровня глинозема в бункерах рукавных фильтров.
В контроллере ПЛК реализованы следующие контуры автоматического регулирования технологическим процессом (в автоматическом режиме работы исполнительных механизмов проекта автоматизации 112-4670.110.311-АП):
- поддержание температуры электролизных газов в газоходах на входе в газоочистку в заданных пределах;
- стабилизация разрежения газов в газоходах на входе и выходе блоков реактор – рукавный фильтр находящихся в работе;
- стабилизация разрежения газов в газоходах на входе в дымососы находящихся в работе.
Программно-технические средства АСУ установки представляют собой автоматизированную информационно-управляющую вычислительную систему централизованного контроля и управления технологическим оборудованием установки.
Информация от различных датчиков полевого уровня КИПиА, органов управления и сигналов из релейно-контакторных схем управления силовых приводов использована для непрерывного контроля технологического процесса, состояния приводов (включен/отключен), для непосредственного управления в дистанционном режиме работы и оптимизации технологического процесса в автоматическом режиме работы механизмов с помощью средств контролера ПЛК.
Программируемый контроллер с базовым и прикладным программным обеспечением интегрирован в общую Клиент - Серверную систему с промышленным компьютером пульта АРМ оператора.
Техническое и программное обеспечение установки реализовано на базе современных средств измерения КИПиА, программируемого логического контроллера ПЛК со станциями распределенного ввода/вывода ЕТ200М (полевые станции), пультов АРМ оператора (OS01), инженерной станции (ES01), сервера системы управления (SE01), средств коммуникации и связи, обеспечивающих обработку интеграцию всей получаемой информации для управления технологическим процессом.
АСУ установки обеспечивает:
- управление технологическим процессом очистки газа. Максимально возможную степень автоматизации при управлении технологическим оборудованием;
- строгое соответствие алгоритмов управления оборудованием установки логике технологического процесса;
- сбор и обработку информации на уровне контроллера ПЛК о состоянии технологических параметров, получаемых с первичных преобразователей (нижнего уровня);
- передачу информации на сервер БД верхнего уровня для дальнейшей обработки и хранения;
- непрерывную оценку состояния объекта автоматизации с выдачей необходимой информации оперативному персоналу в реальном масштабе времени.
- непрерывный круглосуточный режим сбора и анализа технологической информации;
- контроль и сигнализация аварийных и нештатных ситуаций, предпусковая сигнализация;
- представление информации о технологическом процессе в цифровом, текстовом, графическом виде и в виде мнемосхем; Максимально возможную визуализацию состояния оборудования и контролируемых технологических параметров в темпе протекания процессов;
- обеспечение разграничения доступа к данным и функциям, различным категориям пользователей
- высокую надежность каналов сбора и передачи данных;
- возможность оптимизации технологического процесса, согласованную работу технологического оборудования;
- уменьшение затрат на ремонтно-профилактические работы, защищая технологическое оборудование от перегрузок во время работы и исключая работу оборудования в холостую;
- уменьшения потребления энергоресурсов, оперативный учет потребления энергоресурсов;
- обеспечение безопасной работы технологического оборудования, парирование ошибочных действий обслуживающего оперативного персонала.
- своевременную реакцию на управляющие сигналы, а также на предаварийные и аварийные ситуации;
- надежность технических средств управления и контроля, простота их технического обслуживания и замены;
- возможность дальнейшего развития системы, расширения её функций в процессе эксплуатации путем увеличения состава аппаратных и программных средств, совершенствования рабочих программ пользователя.
Информация от различных датчиков полевого уровня КИПиА, органов управления и сигналов из релейно-контакторных схем управления силовых приводов использована для непрерывного контроля технологического процесса, состояния приводов (включен/отключен), для непосредственного управления в дистанционном режиме работы и оптимизации технологического процесса в автоматическом режиме работы с помощью средств контролера ПЛК.
Реализация необходимых алгоритмов и законов автоматического управления и регулирования осуществляется в рамках прикладного программного обеспечения контроллера ПЛК.
Задача визуализации в принципе сводится к индикации технологических параметров установки (сигналы от датчиков КИПиА полевого уровня), режимов работы и состояния электрооборудования, контролю технологического процесса в целом (нормальная рабата, аварийное и предаварийное состояние, отказы технических или программных средств) на мониторе АРМ оператора.
Перечень технологических параметров отображаемых на мониторе АРМ оператора, рабочих диапазонов технологических параметров, задаваемых с панели оператора или с пульта АРМ оператора, разработаны при проектировании прикладных программ АСУ и будут уточнены в процессе выполнения пусконаладочных работ.
Все органы индикации и управления АСУ подразделяются на основные и вспомогательные. Основные органы управления механизмами установки в дистанционном режиме работы, реализованы с помощью сенсорной панели оператора OP, расположенной на двери шкафа ШУ (операторская), функции визуализации технологического процесса реализованы в АРМ оператора (операторская).
К числу основных органов индикации и управления АРМ оператора относятся:
- видеомонитор пульта АРМ оператора;
- клавиатура и манипулятор “мышь” АРМ оператора.
Экран монитора АРМ оператора обеспечивает:
- отображение текущих значений эксплуатационных и технологических параметров на мнемосхемах технологического процесса;
- отображение графика текущего изменения выбранных оператором параметров технологического процесса;
- приоритетное отображение сообщений предупредительной и аварийной сигнализации;
- отображение сообщений о приеме и исполнении команд управления технологическим оборудованием (режим управления, рабочее состояние, положение, скорость вращения и пр.);
- отображение архивных эксплуатационных данных за требуемый период в цифровой или графической форме.
Клавиатура и манипулятор “мышь” АРМ оператора обеспечивает:
- управление режимами отображения (переключение мнемосхем, выбор цифровой или графической форм представления информации, задание режимов просмотра архивных данных и т.п.);
- подтверждение (квитирование) приема сообщений предупредительной и аварийной сигнализации;
- изменение заданных технологических параметров работы установки;
- изменение при необходимости взаимных блокировок между исполнительными механизмами.
Вспомогательные органы индикации и управления АСУ включают в себя световые индикаторы на модулях контроллера и станций распределенного ввода/вывода ЕТ200М, модулях УСО и активных компонентах коммуникационной подсистемы.
Вспомогательные органы индикации и должны использоваться персоналом службы автоматики установки в исключительных ситуациях: при отладке, диагностике или тестировании и поиске неисправностей оборудования АСУ.
Для упрощения эксплуатации, ремонта и сопровождения, а также перспективного наращивания и модификации компоненты АСУ имеет открытую архитектуру, строится по магистрально-модульному принципу, обладает гибкостью и совместимостью со стандартными программно-техническими средствами смежных комплексов и систем. Унификация компонентов базируется на международных стандартах и охватывает как аппаратные, так и программные средства (соглашения о связях, протоколы, интерфейсы и т.д.).
Выбор стандартов, закладываемых в основу АСУ, удовлетворяет следующим условиям:
- наличие открытой документации на все уровни обеспечения;
- сокращение объема прикладного программирования, соответственно, и сроков проектирования;
- исключение монополизма производителей аппаратуры за счет применения взаимозаменяемых и совместимых изделий, хорошо освоенных в серийном производстве различными зарубежными и отечественными фирмами;
- обеспечение гибкости и живучести комплекса при сбоях и отказах его отдельных компонентов;
- обеспечение возможности перспективного наращивания комплекса в дальнейшем;
- снижение затрат на ввод в действие, эксплуатацию, ремонт и сопровождение комплекса.
Все серийные изделия АСУ имеют сертификаты Госстандарта Российской Федерации.
В связи с высокой скоростью обработки информации электронными коммуникациями и низким напряжением обрабатываемых сигналов проведены специальные мероприятия по обеспечению электромагнитной совместимости (ЕМС) при изготовлении шкафов НКУ и ПУ1/ АРМ оператора и ПУ2/ИС и сервера:
- пространственное разделение внутри шкафов сигнальных и силовых проводов;
- надежное соединение всех металлических частей корпуса шкафов НКУ и пультов с шиной выравнивания потенциала XPE;
- использование гасящих цепей для всех катушек реле и контакторов в шкафах НКУ;
- использование для сигнальных аналоговых цепей монтажных проводов и кабелей с парной скруткой в экране;
- прокладка сигнальных проводников вблизи заземленных элементов конструкции шкафа НКУ.
При прокладке сигнальных кабелей от датчиков и преобразователей сигналов полевого уровня к модулям ввода/вывода контроллера ПЛК и станциям распределенного ввода/вывода ЕТ200М приняты меры к снижению и подавлению наведенных электромагнитных помех:
- для подключения датчиков КИПиА и преобразователей аналоговых сигналов к модулям контроллера ПЛК и станций ЕТ200М использованы экранированные кабели с “витой парой” типа КУПЭВ с обязательными соединениями обоих концов экранирующей оплетки сигнального кабеля с заземлением “под болт” (например, - с массой шкафа НКУ). Если между концами кабеля имеется разность потенциалов, то по экрану кабеля может протекать ток, что может приводить к появлению помех в аналоговом сигнале. В таком случае экран следует заземлять только с одной стороны кабеля;
- для подключения датчиков и преобразователей дискретных сигналов к входным модулям контроллера ПЛК и станций ЕТ200М использованы экранированные кабели типа КВВГЭ с обязательными соединениями обоих концов экранирующей оплетки сигнального кабеля заземлением “под болт” (например, - с массой шкафа НКУ);
- не допускается использование жил одного и того же кабеля (общего кабеля) для входных/выходных сигналов (аналоговых 4-20 мА или дискретных =24 В ) и силовых электрических цепей или сигнальных цепей с напряжением ~380В, ~220 В;
- общие трассы прокладки для силовых и сигнальных кабелей по возможности минимизированы. При прокладке кабелей в корпусе газоочистки необходимо следить за разделением управляющих, сигнальных, информационных и силовых кабелей с различными сигналами и уровнями напряжения путем прокладки их на разных полках, в трубах, уровнях и под разными углами;
Шкаф контроллера ПЛК (ШУ), шкафы управления со станциями распределенного ввода/вывода (ЕТ/1Щ, ЕТ/2Щ, СУРФ1…4, ШУД1,2, ШМУ1,2, шкафы ШК1,2, пульт АРМа оператора соединены между собой медным проводником ПВ2 1х10 мм2 для выравнивания потенциала через заземляющие шины XPE, установленные в них. Хорошие экранирующие свойства достигаются использованием контактных зажимов с большой площадью и хорошей проводимостью.
При проектировании электрооборудования комплекса учтены “Правила устройства электроустановок” (ПУЭ), “Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации электроустановок потребителей”.
Требования к безопасности средств вычислительной техники, используемых в системе, соответствуют требованиям ГОСТ 25861-83.
Подключение всех устройств пультов ПУ1/АРМ оператора и ПУ2/ИС к сети электропитания осуществляется через розетки с заземляющими контактами в соответствии с DIN 49440.
Все внешние элементы технических средств комплекса, находящиеся под напряжением, имеют защиту от случайного прикосновения, а сами технические средства - имеют защитное заземление в соответствии с ГОСТ Р 50571.21-2000 и ПУЭ.
Токопроводящие корпуса и каркасы, а также защитные экраны кабелей должны быть подключены к единому контуру заземления в точках, указанных проектной документации.
Заземлению подлежит в соответствии с требованиями ТИ4.25088.17001 “Монтаж систем автоматизации” и ГОСТ Р 50571.21-2000 следующее электрооборудование установки:
- корпуса шкафов ШП, ШК1, ШК2, ЕТ/1Щ, ЕТ/2Щ, СУРФ1…4, ШУД1,2, ШМУ1,2, пульты АРМ оператора и инженерной станции;
- металлические корпуса приборов КИПиА и датчиков полевого уровня;
- исполнительные механизмы;
- соединительные и протяжные коробки; трубы и лотки.
Защита от коротких замыканий силовых и оперативных электрических цепей осуществляется автоматическими выключателями или предохранителями, согласно ГОСТ Р 50571.5-94 ( МЭК 364-4-43-77).
В соответствии с назначением и целями создания АСУ ее функциональная структура включает в себя три иерархических уровня.
Страницы: 1, 2, 3, 4
