XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Выпуск разнообразной продукции на нефтепереработки зависит во многом от качества сырья – нефти. Но немалую роль в качестве получаемых продуктов играет как выбор технологических процессов переработки, так и качество проведения каждого процесса. Из сырой нефти непосредственно одним процессом нельзя получить ни один товарный нефтепродукт (за исключением газов), все они получаются последовательной обработкой на нескольких установках [1]. Первой в этой цепочке всегда стоит установка электрообессоливания, поэтому от качества работы этой секции будет зависеть работа всех остальных звеньев технологической цепочки. Одним из основных путей повышения эффективности нефтеперерабатывающего производства является создание автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) на базе современных средств автоматизации и вычислительной техники.

В рамках данной работы показана SCADA-проекта, который позволяет визуализировать ход технологического процесса обессоливания нефти и обеспечить возможность контроля основных его технологических параметров и различных варрантов ручного управления наряду с автоматизированным управлением, реализованным на контроллерном уровне.

Для общего наблюдения за ходом протекания технологического процесса необходима общая схема, на которой отражаются основные события, происходящие на участке электрообессоливания. На разрабатываемом узле предполагается производить диспетчеризацию одного участка, следовательно, в первую очередь необходимо создать общую схему, которая только в общих чертах будет отображать происходящие на нем процессы. Помимо общей экранной формы, общими для всего узла будут экранные формы с отображением архивной информации и аварийных ситуаций. На всех экранных формах кнопки перемещения, позволяющие быстро перейти на любую из них.

Для более детального наблюдения необходимо, помимо общей экранной формы, создать несколько локальных экранных форм, конкретизирующие работу отдельных аппаратов и систем регулирования.

Схема взаимодействия экранных форм приведена на рисунке 1. Для удобства управления помимо связей, указанных на рисунке 1, необходимо предусмотреть возможность перехода между всеми локальными формами, для чего вверху каждого экрана необходимо разместить одинаковую для всех форм кнопочную панель.

Рисунок 1 – Схема взаимодействия экранных форм узла

Рассмотрим перечень переменных, передаваемых между контроллерным и диспетчерским уровнями.

Так как полные названия технологических переменных неудобно обозначать на экранных формах, то прежде чем создать базу каналов, необходимо ввести их краткое обозначение. При этом, с контроллерного уровня на АРМ оператора передаются следующие значения:

Температура сырой нефти после теплообменника 1-го потока.

Температура сырой нефти после теплообменника 2-го потока.

Температура сырой нефти после теплообменника 3-го потока.

Температура нефти после холодильника.

Температура нефти в емкости солевого раствора 1 ступени.

Давление в электродегидраторе 1-й ступени.

Давление в электродегидраторе 2-й ступени.

Давление перед теплообменником.

Давление после емкости солевого раствора.

Давление после холодильника.

Расход после теплообменника 1-го потока сырой нефти.

Расход после теплообменника 2-го потока сырой нефти.

Расход после теплообменника 3-го потока сырой нефти.

Расход деэмульгатора.

Расход щелочного раствора.

Расход до электродегидратора 1-й ступени.

Расход до электродегидратора 2-й ступени.

Расход свежей воды.

Уровень нефти в электродегидратора 1-й ступени.

Уровень нефти в электродегидратора 2-й ступени.

Уровень в емкости солевого раствора.

Положение клапана на трубопроводе подачи сырой нефти после теплообменника 1-го потока сырой нефти.

Положение клапана на трубопроводе подачи сырой нефти после теплообменника 2-го потока сырой нефти.

Положение клапана на трубопроводе подачи сырой нефти после теплообменника 3-го потока сырой нефти.

Положение клапана на трубопроводе подачи свежей воды в емкость.

Положение клапана на трубопроводе подачи свежей воды в электродегидраторы.

Положение клапана на трубопроводе после электродегидратора 1-й ступени.

Положение клапана на трубопроводе после электродегидратора 2-й ступени.

Положение клапана на трубопроводе после холодильника.

Состояние двигателя насоса M1.

Состояние двигателя насоса M2.

Состояние двигателя насоса M3.

Программное обеспечение верхних уровней не так сильно привязано к техническим средствам, поэтому в настоящее время существует множество различных программ, реализующих задачи верхнего уровня АСУ ТП. К SCADA-системам существует ряд требований, которые они должны выполнять обязательно. При средней оценке можно выделить следующие требования, по которым можно произвести сравнение систем между собой:

- качество документации;

- техническая поддержка в России;

- открытость и масштабируемость;

- полнофункциональность;

- надежность;

- эффективность;

Проведя анализ SCADA-систем на российском рынке, можно сказать, что наибольшим спектром возможностей при хорошей надежности и эффективности удовлетворяет система TRACE MODE 6.9 фирмы AdAstrA [1]. Это интегрированная SCADA/HMI-SOFTLOGIC-MES-EAM-HRM-система для разработки автоматизированных систем управления технологическими процессами и систем управления производством. Данная система позволяет решить весь спектр задач производства в одном едином проекте. Т.е. она может выполнить все функции, которые возлагаются в разрабатываемом проекте.

Визуализация хода технологического процесса реализована в SCADA-системе TRACE MODE в виде динамических текстов и тренда, значения которых привязаны к аргументам экрана, перечень которых показан на рисунке 2.

Рисунок 2 – Общая экранная форма электрообессоливания нефти

Разработанный SCADA-проект процесса электрообессоливания нефти, от которого зависит качество нефтепродуктов, обеспечивает возможность контроля его основных технологических параметров и своевременное оперативное управление в случае аварийных, что повышает надежность АСУ ТП в целом.

Список литературы:

1. Построение АСУ ТП с использование принципа секционирования функций / И. Ситдиков, Р. Фархетдинов, Ф. Якупов // Современные технологии автоматизации. – 2011. - №1. – С. 54-59.

2. Официальный сайт компании AdAstrA (http://www.adastra.ru).

Код для цитирования: Скопировать