Проектно-инженерный департамент:
+7 (812) 320-56-82



 


Реконструкция хозяйства аварийного дизельного топлива ТЭЦ-3 г. Норильск

В 2011 году ООО «Стелла» выполнила проект по автоматизации систем управления технологическими процессами хозяйства аварийного дизельного топлива (ХАДТ) ТЭЦ-3 ОАО «НТЭК».

Система предназначена для централизованного контроля и управления технологическими процессами приема, хранения и подачи дизтоплива на котлоагрегаты ТЭЦ-3.

В состав ХАДТ ТЭЦ-3 входят следующие объекты, подлежащие автоматизации:

  • Резервуарный парк со зданиями электрозадвижек (резервуары №2, 3, 4 вместимостью 20000м3, резервуар №5 вместимостью 30000м3);
  • Сливо-наливная железнодорожная эстакада на восемь железнодорожных цистерн;
  • Насосная станция дизтоплива;
  • Системы приточно-вытяжной вентиляции и дымоудаления.

Наружные установки (резервуары, сливо-наливная эстакада) эксплуатируются при температуре окружающей среды -57°С…+32°С.

Цели создания системы:

Основными целями создания АСУТП ХАДТ являются:

  • централизованный контроль и управление технологическими процессами ХАДТ при минимальных сырьевых и эксплуатационных затратах;
  • обеспечение надежной, безопасной круглосуточной работы технологических объектов и оборудования и предотвращение аварий;
  • обеспечение контроля и учета энергетических ресурсов;
  • обеспечение производственно-экологического мониторинга окружающей среды с целью снижения или исключения ущерба.

Структура АСУТП

Проектом создана современная распределенная система управления технологическими процессами с централизацией представления информации и возможности управления из помещения операторной КИП здания объединенной насосной станции. Созданная система обеспечивает решение в реальном масштабе времени комплекса задач, позволяющих оперативному персоналу осуществлять контроль и оптимальное управление технологическими процессами в соответствии с принятыми на предприятии критериями и ограничениями.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ

Резервуарный парк

Для непрерывного измерения уровня в резервуарах используется радарный уровнемер FMR245 с выходным сигналом 4…20мА, вид взрывозащиты ExiaIICT6 фирмы Endress+Hauser (Германия).

Верхний аварийный уровень в резервуарах контролируется вибрационным сигнализатором уровня FTL51 фирмы Endress+Hauser (Германия), выходной сигнал «сухой контакт», вид взрывозащиты ExdIICT6.

Уровень раздела фаз (вода-дизтопливо) измеряется емкостным уровнемером FMI, выходной сигнал 4…20мА, вид взрывозащиты ExiaIICT6, фирма Endress+Hauser.

Температура дизтоплива в резервуарах измеряется термопреобразователями ТСМУ-205-Н с выходным сигналом 4…20мА, вид взрывозащиты ExiaIICT6, фирмы ООО НПП «Элемер» (Россия). Три датчика устанавливаются по периметру резервуара на высоте 0,5м от днища резервуара и один на высоте 0,25м ниже верхнего уровня. Датчики температуры устанавливаются в защитных гильзах длиной 2м.

Для обогрева радарных уровнемеров, сигнализаторов уровня, уровнемеров раздела фаз используются электрообогреваемые защитные боксы DIABOX и Multibox, вид взрывозащиты ExdIICT6.

Измерение довзрывоопасных концентраций паров дизтоплива по периметру обвалования резервуарного парка осуществляется газоанализатором типа СГОЭС с диапазоном измерения 0?100% НКПР с выделением порогов 10%, 20%, 50% НКПР, выходной сигнал – цифровой по каналу связи RS-485 с протоколом Modbus RTU, вид взрывозащиты 1ExdIICT4. В соответствии с правилами безопасности ПБ09-560-03 датчики ДВК устанавливаются с внутренней стороны обвалования по периметру через 20м на высоте 1,0?1,5м от планировочной отметки поверхности земли. При общей длине периметра обваловки 770м устанавливаются 36 датчиков ДВК.

Все датчики и средства автоматизации имеют сертификаты взрывозащиты и разрешение РосТехнадзора РФ на применение во взрывоопасных зонах.

В составе нижнего уровня КТС АСУТП для сбора информации и передачи данных от датчиков на средний уровень управления (контроллер PLC) используются станции распределенного ввода/вывода с модулями ввода аналоговых и дискретных сигналов Advantis STB фирмы Schneider Electric. В станциях распределенного ввода/вывода для связи с контроллером используется Ethernet.

Передача данных от датчиков ДВК осуществляется по последовательному цифровому каналу RS-485 с протоколом Modbus RTU шинной топологии по «витой паре». Для преобразования интерфейса RS-485 в Ethernet предусматриваются 2х и 4х портовые преобразователи MGate MB3280, MB3480.

Здания электрозадвижек резервуаров

В каждом здании электрозадвижек резервуаров (взрывоопасная зона В-1а по ПУЭ) предусматривается контроль довзрывоопасных концентраций паров дизтоплива. В соответствии с ПБ 09-560-03 в каждом здании устанавливаются по два датчика ДВК типа СГОЭС.

Контроль состояния электрозадвижек и управление ими в дистанционном режиме осуществляется посредством блоков управления и защиты типа LTMR фирмы Schneider Electric.

Обмен управляющей и контролируемой информацией между блоками LTMR и контроллером PLC осуществляется по цифровому каналу Ethernet.

Насосная станция дизтоплива

В качестве датчиков давления использованы измерительные преобразователи давления dTRANS p33, выходной сигнал 4…20мА, вид взрывозащиты ExiaIICT4, изготовитель JUMO (Германия).

Для измерения расходов дизтоплива предусматриваются ультразвуковые расходомеры Prosonic фирмы Endress+Hauser, выходной сигнал 4…20мА, вид взрывозащиты ExiaIICT4.

Измерение предельно-допустимой концентрации паров дизтоплива в помещении насосной осуществляется газоанализатором КОЛИОН-1В-1С ООО БАП «Хромдет-Экология» (Россия). Датчики температуры, газоанализаторы ПДК – аналогичны датчикам, используемым в резервуарном парке.

Сигналы от аналоговых и дискретных датчиков поступают на станцию удаленного ввода/вывода типа RIO фирмы Schneider Electric. Для обеспечения искробезопасности цепей сигналы от датчиков подключаются к модулям станции RIO через барьеры искробезопасности типа НБИ-12, БИА-102.

Управление электрозадвижками и насосами в дистанционном режиме осуществляется аналогично как и в резервуарном парке.

Сливо-наливная ж/д эстакада

В соответствии с ПБ09-560-03 сливо-наливная эстакада оснащается датчиками – газоанализаторами довзрывной концентрации. Предусматривается 4 (четыре) газоанализатора ДВК (1(один) газоанализатор на 2 ж/д цистерны). Тип и технические характеристики аналогичны датчикам ДВК резервуарного парка.

Сливо-наливная эстакада оснащена автоматизированными стояками верхнего налива (8шт) АСН-14ЖД-К(ДПУ2-1)ХЛ1 с комплектной системой автоматизации в составе:

  • шкаф электроники (центральный управляющий контроллер ЦБУ, комплект постов управления, соединительных коробок и кабелей);
  • АРМ оператора налива-слива с программным обеспечением на 10 стояков.

КТС среднего уровня АСУТП построен на базе резервированного программируемого контроллера Quantum Hot Standby с необходимым набором интерфейсных и коммуникационных модулей фирмы Schneider Electric.

Для связи с КТС нижнего и верхнего уровней используются коммутаторы ConneXium Switch, имеющие 2 оптических и 6 электрических портов Ethernet, а также процессор удаленного в/в RIO по шине RIO.

Контроллер и коммутаторы размещаются в щите контроллера габаритами 800х600х2000.

Комплекс технических средств верхнего уровня АСУТП состоит:

  • АРМ1, АРМ2 – автоматизированное рабочее место оператора насосной на базе компьютера HP с монитором 24'' – 2 комплекта;
  • АРМ ЦЩУ – автоматизированное рабочее место оператора ЦЩУ на базе компьютера HP с монитором 24'';
  • АРМ3 - автоматизированное место оператора налива (поставляется комплектно с технологическим оборудованием);
  • PRN№1 – цветной лазерный принтер HP CP5225.

Сети передачи данных.

Автоматизированная система управления предполагает наличие каналов связи между всеми уровнями управления, а также связи между источниками информации (датчиками, исполнительными механизмами, электроаппаратурой и т.д.) с контроллерами. Передача информации между всеми уровнями осуществляется по физическим линиям связи. На нижнем уровне аналоговые сигналы от датчиков до входных модулей станций удаленного ввода/вывода передаются индивидуально:

  • от датчиков, установленных на резервуаре, по бронированному экранированному кабелю с витой парой ГЕРДА-КВКнг ХЛ;
  • от датчиков ДВК, установленных по периметру обвалования резервуарного парка и ж/д эстакады, по кабелю ГЕРДА-КВКнг-LS;
  • от датчиков, установленных в насосной дизтоплива, по экранированным кабелям ГЕРДА-КВКнг-LS и контрольным кабелям КВБбШвнг-LS, проложенных в трубах.

Связь между устройствами нижнего уровня (станциями удаленного ввода/вывода) и контроллером осуществляется по промышленной информационной сети стандарта Ethernet. Физическая среда передачи данных:

  • специализированный бронированный оптоволоконный кабель;
  • между станцией удаленного ввода/вывода RIO и контроллером Quantum Hot Standby по шине RIO – специализированным коаксиальным кабелем фирмы «Schneider Electric».

Для организации передачи данных между контроллером и верхним уровнем АСУТП предусматривается технологическая локальная вычислительная сеть ЛВС АСУТП. Для передачи данных используется стандарт Ethernet со скоростью передачи 10/100MBit/s.

Для связи верхнего уровня КТС АСУТП с АРМ ЦЩУ, установленного в ОГК ТЭЦ-3, используется специализированный бронированный оптоволоконный кабель, протокол передачи данных Ethernet TCP/IP. Для подключения к сети АСУТП АРМов операторов, принтеров используются коммутаторы ConneXium фирмы «Schneider Electric».

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АСУТП

Для контроллера и станций ввода/вывода использованы программы фирмы «Schneider Electric»: ПО конфигурирования для Advantys STB – STB SPU 1000 и программная среда для разработки и программирования ПЛК Schneider-Electric – Unity PRO XL.

Для операторских станций использованы:

  • CIMPLICITY HMI Server 300 I/O Runtime System;
  • CIMPLICITY HMI Server 300 I/O Development/ Runtime System;
  • ПО для удаленного доступа – CIMPLICITY HMI Web;
  • CIMPLICITY HMI HOST REDUNDANCY;
  • Антивирус Kaspersky Ethernet;
  • Операционная система MS windows 7 Professional;
  • MS Office 2007 Standart Win 32 Rus BOX.