Автоматизированная система управления цеха фосфорной кислоты АСУ ТП ЦФК-1

Заказчик:

ОАО «Гомельский химический завод»

Назначение системы:

АСУ ТП ЦФК-1 предназначена для управления отделением производства упаренной экстракционной фосфорной кислоты в стационарном (нормально установившемся) и динамическом режимах.

 Модернизация АСУ ТП ЦФК-1 проведена в режиме действующего производства с краткосрочными остановками с учетом следующих требований:

  • сохранение существующих датчиков и кабельных линий связи;
  • замена нормирующих преобразователей тока и температуры, а также электропневматических и пневмоэлектрических преобразователей с установкой их в существующей ЦПУ ЦФК-1;
  • внедрение новой системы электроснабжения для создаваемой АСУ ТП ЦФК;
  • расположение в помещении контроллерной шкафов системы управления на базе программируемых логических контроллеров (ПЛК) SIMATIС S7-400H;
  • создание в помещении операторной пульта управления на базе двух резервируемых станций оператора, станции начальника цеха и инженерной;
  • установка в существующей ЦПУ ЦФК-1 информационной станции для аппаратчика.

Структура системы:

АСУ ТП ЦФК-1 представляет собой единый информационно-управляющий комплекс. Иерархическая концепция построения АСУ ТП ЦФК базируется на оборудовании SIMATIC (SIEMENS).

Структура создаваемой АСУ ТП предполагает её гибкое модульное расширение в случаях замены существующего и внедрения нового технологического оборудования. Наращивание станций управления происходит за счёт внедрения дополнительных модулей ввода/вывода. По линии интерфейса PROFIBUS-DP возможно подключать дополнительные станции управления и распределённого ввода/вывода.

Гибкие программные принципы построения всех уровней системы позволяют вносить изменения в работу технологического оборудования и корректировать алгоритмы управления в кратчайшие сроки.

С учётом перспективы развития предприятия система управления SIMATIC позволяет без ограничений модифицировать и развивать АСУ ТП до уровня интеграции её в единую корпоративную систему управления всего предприятия.

Первый (нижний) уровень. Уровень периферийного оборудования.

Уровень периферийного оборудования представлен устройствами сбора информации и исполнительными механизмами.

Устройства сбора информации предназначены для получения измерительной информации характеризующей параметры технологического процесса и состояния исполнительных механизмов. К таким устройствам относятся:

  • существующие датчики, концевые переключатели контроля состояния задвижек, клапанов и заслонок, дополнительные контакты магнитных пускателей и автоматических выключателей;
  • нормирующие преобразователи тока;
  • нормирующие преобразователи температуры
  • преобразователи пневмоэлектрические (Aplisens) и электропневматические (Festo).

Исполнительные механизмы предназначены для формирования управляющих воздействий на технологический процесс. К ним относятся:

  • позиционеры задвижек и клапанов;
  • электродвигатели насосов.

Взаимодействие периферийного оборудования с уровнем программно-логического управления осуществляется на основе унифицированных сигналов.

Второй уровень. Уровень программно-логического управления.

Данный уровень реализован на базе аппаратно-программного комплекса SIMATIC S7-400H фирмы SIEMENS, включающего в свой состав:

  • программируемый логический контроллер (ПЛК) на базе резервируемых процессоров CPU 412Н;
  • станции распределённого ввода/вывода ET200M на базе интерфейсных модулей IM153-2 HF с резервируемыми линиями связи интерфейса Profibus-DP;
  • программное обеспечение SIMATIC STEP 7 Professional

Взаимодействие между ПЛК и АРМ осуществляется по резервируемым коммуникационным линиям интерфейса Industrial Ethernet.

 Функции уровня программно-логического управления:

  • получение первичной измерительной информации от датчиков;
  • диагностика измерительных каналов;
  • преобразование сигналов датчиков;
  • реализация алгоритмов управления, защиты и блокировки;
  • формирование управляющих сигналов для исполнительных механизмов;
  • выявление отклонения значений технологических параметров за режимные границы;
  • диагностика неисправностей комплекса программно-технических средств;
  • осуществление информационного обмена между ПЛК, станциями ввода/вывода и АРМ

Третий (верхний) уровень. Уровень диспетчерского управления.

 Уровень диспетчерского управления реализуется на базе промышленных компьютеров DELL и SCADA-системы WinCC (SIEMENS).

Функции станции диспетчерского управления:

  • управление ЦФК по средствам операторского интерфейса на мониторе персонального компьютера;
  • визуализация работы технологического оборудования ЦФК: отображение значений технологических параметров и состояния исполнительных механизмов, отображение отдельных подсистем ЦФК;
  • сигнализация отклонения значений технологических параметров за режимные границы и неисправностей комплекса программно-технических средств выделенного отделения;
  • архивирование значений технологических параметров за определённый период времени (до года) с возможностью просмотра и распечатки значений в графической форме за интересующий интервал;
  • ведение журнала, возникающих в системе, предаварийных и аварийных ситуаций;
  • ведение журнала технологических событий;
  • выход на уровень управления предприятием.
Автоматизированная система управления цеха фосфорной кислоты АСУ ТП ЦФК-1
Автоматизированная система управления цеха фосфорной кислоты АСУ ТП ЦФК-1
Автоматизированная система управления цеха фосфорной кислоты АСУ ТП ЦФК-1
Автоматизированная система управления цеха фосфорной кислоты АСУ ТП ЦФК-1
Автоматизированная система управления цеха фосфорной кислоты АСУ ТП ЦФК-1
Автоматизированная система управления цеха фосфорной кислоты АСУ ТП ЦФК-1
Автоматизированная система управления цеха фосфорной кислоты АСУ ТП ЦФК-1
Автоматизированная система управления цеха фосфорной кислоты АСУ ТП ЦФК-1
Автоматизированная система управления цеха фосфорной кислоты АСУ ТП ЦФК-1
Автоматизированная система управления цеха фосфорной кислоты АСУ ТП ЦФК-1