57. Асутп на предприятиях нефтегазового комплекса. Клатчек

Технологическое содержание производственного труда принято называть технологическим процессом (ТП). Для целей организации и нормирования труда ТП расчленяют на операции. Операция – это часть ТП, выполняемая над определенным предметом труда на одном рабочем месте одним или группой рабочих.

Для представления ТП как объекта управления используется язык теории управления. В простейшем случае ТП представляется в виде одномерного объекта (рис.1.1.2а), на входе которого действует переменная x(t), характеризующая какое-либо свойство сырья, а на выходе имеем переменную у(t), характеризующую какое-либо свойство готового продукта.

Рис.1.1.2 Виды ТП

В общем случае ТП представляется в виде многомерного объекта (рис.1.1.2б), на входе которого действует векторная переменная Х(t) с составляющими x₁(t),...,x_n(t).

К этим переменным относятся все свойства сырья и оборудования (хим. состав, размеры, механические свойства и т.д.). Параметры процесса, характеризующие условия протекания (температура, давление, число оборотов, скорость и т.д.), описывается векторной функцией Z(t) с составляющими z₁(t),...,z_m(t). Выходные переменные описываются вектором У(t) с составляющими y₁(t),..., y_n(t).

АСУТП – человеко – машинная система управления, обеспечивающая автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления ТОУ (техническим обьектом управления) в соответствии с принятым критерием. Критерий управления АСУТП – это соотношение, характеризующее качество функционирования ТОУ в целом и принимающее конкретные числовые значения в зависимости от используемых управляющих воздействий.

Критерием управления может быть:

• технико-экономический показатель (себестоимость, производительность ТОУ и т.п.)

• технический показатель (параметр процесса, характеристики выходного продукта).

Система управления ТОУ является АСУТП в том случае, если она осуществляет управление ТОУ в целом в темпы протекания ТП и если в выработке и реализации решений по управлению участвуют средства ВТ и другие технические средства и человек- оператор.

Функции АСУТП – это круг (совокупность) действий системы, направленных на достижение частной цели управления функции АСУТП подразделяются на:

• управляющие– результатом которых являются выработка и реализация управляющих воздействий на ТОУ [регулирование (стабилизация) отдельных технологических переменных, однотактное логическое управление операциями или аппаратами, программное логическое управление группой оборудования, оптимальное управление установившимися или переходными технологическими режимами, адаптивное управление объектом в целом]. Отличительная особенность управляющих и информационных функций АСУТП – их направленность на конкретного потребителя (ТОУ, оперативный персонал, смежные системы управления).

• информационные– содержанием которых является сбор, обработка и представление информации о состоянии АТК (автоматизированный технический комплекс) оперативному персоналу или передача этой информации для последующей обработки [централизованный контроль и измерение технологическич параметров, косвенное измерение параметров процесса, формирование и выдача данных оперативному персоналу АТК, подготовка и передача информации в смежные системы управления, обобщенная оценка и прогноз состояния АТК и его оборудования].

• вспомогательные– это функции обеспечивающие решение внутри системных задач. Они имеют потребителя вне системы [контроль за функционированием и состоянием технических средств, контроль за хранением информации и т.п.]

В состав АСУТП входит:

• техническое обеспечение (вычислительные и управляющие устройства, средства получения (датчики), преобразования, хранения, отображения и регистрации информации, устройства передачи сигналов и исполнительные устройства).

• программное обеспечение – совокупность программ, необходимая для реализации функций АСУТП, заданного функционирования КТС и предполагаемого развития системы.

• информационное обеспечение включает информацию, характеризующую состояние АТК, системы классификации и кодирования технологической и технико-экономической информации, массива данных и документов, необходимых для выполнения всех функций АСУТП, в том числе нормативно-справочную информацию.

• организационное обеспечение – совокупность описаний функциональной, технической и организационных структур, инструкции для оперативного персонала, обеспечивающих задание функционирования его в составе АТК.

• оперативный персонал.

• технологи-операторы, осуществляющие контроль за управлением ТОУ с использованием рекомендаций выработанных АСУТП.

• эксплуатационный персонал АСУТП

 Состав комплекса технических средств АСУТП.

Комплекс технических средств (КТС) АСУТП представляет собой управляемую вычислительную систему, структура которой представлена на рис.2.

Рис.2 Общая структура КТС АСУТП.

 КТС АСУТП отличается от КТС других АСУ блоком УСО (устройство сопряжения с объектом), который обеспечивает связь ЭВМ с датчиками и исполнительными устройствами, установленными на объекте управления ОБ. Другие компоненты, указанные на схеме Процессор (Проц.), Память (ЗУ), канал и устройства ввода/вывода (ВВ/ВЫВ), составляют ядро КТС, функционально идентичное ядру КТС любой другой АСУ. В качестве ЭВМ в современных АСУТП используются персональные ЭВМ или специальные микропроцессорные устройства.

ЭВМ обеспечивает выполнение следующих функций:

1. обработку информации,

2. контроль и управление состоянием ЭВМ,

3. ввод-вывод информации (клавиатура, дисплей, принтер).

Программные пакеты АСУ ТП предприятий нефтегазового комплекса

Ведущие разработчики средств для построения АСУ ТП все больше внимания уделяют открытости систем, возможности ее взаимодействия не только с внешним миром, но и тесной интеграции с другими системами. Как правило, эти задачи решаются на уровне ПО, и особую роль здесь играет поддержка наиболее распространенных стандартов и технологий.

Среди доступных на рынке программных пакетов для построения АСУ ТП наибольшим авторитетом пользуются SCADA-пакеты американской компании Intellution. В частности, такие из них, как: FIX32, FIX DMACS, iFIX. Огромный объем внедрения — более 190 тыс. инсталляций — является хорошим подтверждением качества и развитой функциональности этого программного продукта. В настоящее время компания предлагает семейство программных средств, позволяющих решать и смежные задачи.

Так, последняя версия SCADA-пакета iFIX 3.0 выделяется на общем фоне использованием передовых информационных технологий от Microsoft, а также собственными специализированными разработками. Пакет поддерживает распределенную архитектуру клиент-сервер и такие технологии, как Visual Basic for Application (VBA) 6.3, OLE for Process Control (OPC) 2.0, Component Object Model (COM), ActiveX, Secure Containment и др. . Intellution имеет значительный опыт разработок, превышающий 20 лет, и последовательно развивает свои программные продукты на платформе Microsoft. Сегодня это Windows NT/00/XP.

На базе программных продуктов компании Intellution создано большое количество систем диспетчерского управления для ведущих мировых компаний добычи, транспорта и переработки нефти. К их числу относятся: West Shore Pipelines — управление нефтяным трубопроводом длиной 283 мили в США, Trapil — транспорт нефти, Marathon Pipeline — транспорт нефти и нефтепродуктов во Франции, PDVSA — нефтеперерабатывающий завод в Венесуэле, BPX Alaska — добыча нефти (США), ESSO — нефтеналивные терминалы (Великобритания), корпорация Chevron — управление нефтяными платформами в Тихом океане (Калифорния, США) и многие другие.

В России программные средства компании Intellution также хорошо известны специалистам АСУ ТП нефтегазовых предприятий. Среди пользователей FIX в нашей стране такие крупные компании, как «Транснефть», «ЮКОС», «ЛУКОЙЛ», «Надымгазпром», «Сургутгазпром», «Уренгойгазпром», «Ямбургаздобыча», «Волготрансгаз», «Лентрансгаз», «Киевтрансгаз» и т.д.