Компания ООО “Поликом” более 25 лет занимается проектированием, разработкой и внедрением автоматизированных систем управления технологическими процессами.
За это время нашими специалистами накоплен большой опыт по созданию и внедрению АСУТП на базе различных программно-технических средств ведущих мировых производителей (контроллеров управления и SCADA-систем отечественного и импортного производства), в том числе для нефтяной промышленности.
Начиная с 2016 года наша компания выполнила несколько проектов по автоматизации и строительству резервуарных парков в составе нефтебаз. Объекты автоматизации: резервуарные парки для хранения различных видов нефтепродуктов, технологические площадки для осуществления слива/налива нефтепродуктов: сливо-наливные эстакады, продуктовые насосные станции, а также насосные пожаротушения, локальные очистные сооружения и пр. Работы проводились поэтапно и к данному моменту завершены и сданы в эксплуатацию объекты и технологические площадки, описание которых приводится ниже.
Автоматизированная система управления предназначена для контроля и управления оборудованием резервуарных парков нефтепродуктов и эстакад слива-налива в железнодорожные цистерны и предназначена для оперативного контроля, учета хранения нефти и нефтепродуктов и управления технологическими процессами перекачки / хранения / отгрузки нефтепродуктов.
Противопожарная защита на объекте осуществляется посредством насосной пожаротушения.
Рис. Примерная структурная схема системы автоматизации объектов нефтебазы. Состав: три резервуарных парка для различных видов нефтепродуктов, сливо-наливная эстакада, продуктовые насосные станции, локальные очистные сооружения, насосная пожаротушения, дизельная электростанция.
Автоматизированная система управления имеет трехуровневую структуру и предназначена для круглосуточной работы в режиме реального времени. Уровни автоматизированной системы - нижний (полевой): датчики давления и температуры на технологических трубопроводах, сигнализаторы уровня в резервуарах, датчики измерительной системы резервуаров, датчики-газоанализаторы, посты-сигнализаторы, электрозадвижки, насосы, узлы налива нефтепродукта, датчики измерительной системы резервуаров и т.д.; средний уровень - система ПАЗ (противоаварийная защита) и РСУ (распределенная система управления), реализованные на современных надежных программируемых логических контроллерах; верхний уровень - SCADA-система по выбору (импортного или отечественного производства - обеспечивает вывод данных на экранные формы, архивирование хода технологического процесса, журнал сообщений. В качестве физического интерфейса передачи данных нижнего и среднего уровня используется RS-485, среднего и верхнего уровня Ethernet TCP/IP (возможно построение сети Ethernet по оптоволокну). Основные протоколы передачи данных Modbus RTU, Modbus TCP, OPC UA - последний осуществляет связь с верхним уровнем - SCADA системой. Представленная автоматизированная система управления резервуарным парком решает все задачи, связаные с хранением, отпуском и приемом на хранение и учетом нефтепродуктов, а также интегрирована с измерительной системой на резервуарах, с пожарной сигнализацией и системой контроля загазованности на всех технологических площадках.
| Уровень автоматизированной системы управления | Технологическая площадка | Оборудование и программное обеспечение |
|---|---|---|
| Нижний уровень АСУТП Датчики, исполнительные механизмы | Резервуарный парк: Сливо-наливная эстакада: Продуктовая насосная станция (2 шт.): Насосная пожаротушения: | Системы измерительные резервуаров, датчики уровня, датчики-газоанализаторы, посты сигнализации. Система управления наливом, датчики-газоанализаторы, датчики температуры и давления в коллекторе, посты пожарной сигнализации. Датчики перепада давления, датчики избыточного давления, сигнализаторы уровня, термопреобразователи, посты пожарной сигнализации. Датчики давления в трубопроводах, датчики уровня в пожарных резервуарах |
| Средний уровень АСУТП Локальная автоматика АСУТП (РСУ, ПАЗ) Система коммерческого учета и храненения Локальная автоматика АСУТП (РСУ, ПАЗ) Локальная автоматика АСУТП (РСУ, ПАЗ) | Резервуарный парк: Насосная пожаротушения Продуктовая насосная станция (2 шт.) | Контроллеры B&R (европейский производитель), УСПД системы коммерческого учета и храненения. Выполняемые функции: контроль питания, температуры блок-бокса резервуарного парка, управление задвижками резервуарного парка, снятие текущих показаний с приборов (сигнализаторы уровня, сигнализаторы загазованности, контроль состояния пожарной сигнализации). Контроллеры B&R с панелью оператора. Выполняемые функции: управление насосами, снятие показаний с приборов (датчики давления, датчики наполнения трубопроводов, датчик температуры), контроль питания, контроль состояния пожарной сигнализации. Контроллеры B&R с панелью оператора. Выполняемые функции: управление задвижками, управление насосами, снятие показаний с приборов (датчики давления, расходомеры, датчик температуры), контроль питания, температура Блок-бокса ПНС, сигнализаторы загазованности, контроль состояния пожарной сигнализации. |
| Верхний уровень Система измерительная SCADA-система | Центральная операторная: | Шкаф телекоммуникационный АСУТП "П-Ком". Состав: сервер АСУ ТП, сетевое коммутационное оборудование. Шкаф телекоммуникационный "П-Ком" измерительной системы. Выполняемые функции: отображение информации от подсистем РСУ и ПАЗ, а также от системы измерительной резервуарного парка, управление с арм оператора приемом/отпуском нефтепродуктов, учет хранения нефтепродуктов, архивирование хода всего технологического процесса; |
- управление задвижками резервуаров;
- получение информации от измерительной системы (уровень продукта в резервуаре, температура, плотность, масса, объем продукта);
- сигнализация аварийного уровня нефтепродуктов в резервуарах;
- сигнализация "Пожар на РВСП";
- контроль загазованности по периметру каре резервуаров;
- подсистема ПАЗ осуществляет противоаварийную защиту объекта.
Вблизи резервуарного парка может устанавливаться блок-бокс, производства ООО "Поликом".
Блок-контейнер (блок-бокс) "П-Ком" имеет секцию автоматики и секцию электрощитовой (опционально).
Помещение блок-бокса внутри. Шкафы управления РСУ и ПАЗ. Блок-бокс и шкафы автоматизации производства ООО "Поликом".
Шкаф автоматизации подсистемы противоаварийной защиты (ПАЗ).
Шкаф автоматизации распределенной системы управления (РСУ) "П-Ком" с панелью управления.
Прокладка кабелей внутри блок-бокса.
Рабочее место оператора АСУ ТП резервуарного парка.
Автоматизированная система управления резервуарным парком. Пример экранной формы.
Шкаф телекоммуникационный АСУТП "П-Ком". Состав: сервер АСУ ТП, сетевое коммутационное оборудование, оптический кросс. Установлен в центральной операторной.
Шкаф телекоммуникационный "П-Ком" измерительной системы резервуарного парка. Установлен в центральной операторной.
АСУ ТП состоит из подсистем РСУ и ПАЗ, реализованных на программно-логических контроллерах. В качестве SCADA-системы верхнего уровня применена MasterSCADA (Россия) . Связь между средним и верхним уровнем осуществляется по современному протоколу обмена OPC UA. Контроллер B&R является в данной структуре OPC UA сервером, а MasterSCADA - клиентом.
Общая информационная емкость системы на верхнем уровне составляет на данный момент порядка 4-5 тыс. физических тегов. Фактически, на верхнем уровне количество тегов значительно больше, т.к. часть дискретных сигналов передается в "упакованном" виде и распаковывается в SCADA-системе на верхнем уровне.
Для управления непрерывным технологическим процессом применяется распределенная система управления (РСУ), реализованная на контроллерах B&R серии Х20. Семейство Х20 ПЛК и ввода/вывода является наиболее востребованной в настоящее время не только в России, но и в мире. Модульная и компактная конструкция оборудования, поддержка горячей замены модулей, наличие интеллектуальных модулей для построения систем с распределенной логикой работы – данная продукция широко используется для построения распределенных систем управления.
Противоаварийная автоматическая защита (ПАЗ) реализована на контроллерах B&R уже разных серий. Основная задача ПАЗ — перевод процесса в безопасное состояние, при возникновении каких-либо нештатных ситуаций в работе РСУ (выход технологических параметров за установленные границы, отказ оборудования и проч.) ПАЗ предупреждает возникновение аварийных ситуаций и обеспечивает безопасную остановку и перевод процессов в безопасное состояние по заданной программе.
Шкафы управления систем ПАЗ и РСУ установлены в блок-боксах резервуарного парка, продуктовой насосной станции. Управление исполнительными механизмами (насосами, задвижками) местно осуществляется с панели управления, установленной на шкафу управления.
Помимо автоматизации объектов управления, предусмотрен обмен системы АСУ ТП (по интерфейсам TCP/IP, ОРС UA) с системой измерительной контроля уровня и учета хранения нефтепродуктов на резервуарах, системой технологического и коммерческого учета отгружаемых нефтепродуктов, а также системами контроля загазованности и пожаротушения. В качестве измерительной системы резервуарного парка применяется сертифицированная на применение в системах коммерческого учета нефти и нефтепродуктов система "СТРУНА+", которая обеспечивает высокоточные измерения уровня, температуры, плотности, давления, объёма и массы нефтепродуктов при приёме, отпуске, хранении и оперативном контроле. Система "СТРУНА+" включает в себя программное обеспечение "АРМ СТРУНА МВИ". Программа "АРМ СТРУНА МВИ" для каждого резервуара рассчитывает рекомендуемые значения уровня и массы нефтепродукта продукта для приёма, хранения и отпуска согласно требованиям по точности измерений, позволяет производить измерение массы непосредственно в режиме приёма и отпуска, печатать отчёты.
