- •1 Общая характеристика объекта
- •1.1 Краткая характеристика предприятия
- •1.2 Состав производств цпс
- •1.3 Описание технологического процесса
- •1.3.1 Основные технологические решения
- •1.3.2 Первая ступень сепарации
- •1.3.3 Установка подготовки нефти
- •1.3.4 Резервуарный парк цпс
- •1.3.5 Факельная система цпс
- •1.3.6 Установка подготовки пластовых вод (уппв)
- •1.3.7 Компрессорная станция
- •1.4 Недостатки в работе цпс
- •2 Постановка задачи
- •2.1 Назначение системы
- •2.2 Цели создания асу тп цпс
- •2.3 Перечень объектов
- •2.4 Входные/выходные данные
- •3 Проектирование системы
- •3.1 Требования к системе
- •3.2 Средства автоматизации нулевого уровня системы
- •3.2.1 Датчик уровня ультразвуковой дуу2м
- •3.2.2 Сигнализатор уровня ультразвуковой сур-5
- •3.2.3 Метран-100 ди 1152
- •3.2.4 Расходомер кориолисовый Метран-360
- •3.2.5 Преобразователь расхода вихреакустический Метран-300пр
- •3.2.6 Сигнализатор загазованности стм-10
- •3.2.7 Пускатель бесконтактный реверсивный пбр-2м
- •3.2.8 Блок ручного управления – бру-42
- •3.3 Первый уровень системы
- •3.3.1 Выбор контроллера
- •3.3.2 Выбор модулей ввода/вывода
- •3.4 Проектирование верхнего уровня
- •3.4.1 Описание rsView32
- •3.4.2 Описание операторского интерфейса
- •3.4.3 Описание экрана «Входные сепараторы»
- •3.4.4 Расчет точности отображения на экранах
- •4 Расчет надежности проектируемой системы цпс
- •4.1 Общие положения
- •4.2 Методика расчета показателей надежности
- •4.3 Расчет надежности по функции автоматического управления
- •5. Безопасность и экологичность проекта
- •5.1 Условия труда операторов
- •5.1.1 Производственный микроклимат
- •5.1.2 Виброакустические колебания
- •5.1.3 Производственная освещенность
- •5.1.3.1 Естественное освещение
- •5.1.3.2 Искусственное освещение
- •5.1.4 Ионизирующее излучение
- •5.1.5 Молниезащита зданий и сооружений промышленных объектов
- •5.1.6 Обеспечение электробезопасности
- •5.1.7 Пожаробезопасность
- •5.1.8 Расчет освещенности операторной
- •5.2 Экологичность проекта
- •5.2.1 Сбор нефтепродуктов c водной поверхности
- •5.2.2 Ликвидация нефтезагрязнений на твёрдой поверхности
- •5.2.3 Биотехнологии
- •5.3 Чрезвычайные ситуации
- •5.4 Выводы по разделу
- •6 Расчет экономической эффективности
- •6.1 Методика расчета показателей экономической эффективности
- •6.2 Расчет единовременных затрат
- •6.2.1 Расчет затрат на разработку системы
- •6.2.2 Расчет затрат на разработку программного обеспечения
- •6.2.3 Расчет затрат на изготовление системы
- •6.3 Расчет текущих затрат на функционирование системы
- •6.5 Расчёт обобщающих показателей
- •6.6 Выводы по разделу
2.4 Входные/выходные данные
Отображение на экранах измерительной информации:
- давление газа в сепараторе С1/1…С1/4;
- уровень нефти и раздел фаз в сепараторе С1/1…С1/4;
- процент открытия регулирующих клапанов КР1, КР2, КР3, КР4 на выходе
нефти из С1/1…С1/4;
- процент открытия регулирующих клапанов КР5, КР6, КР7, КР8 на выходе
пластовой воды из С1/1…С1/4;
- уровень нефти в карманах С1/3…С1/4;
- давление газа до каплеуловителя КУ1/1…КУ1/4;
- процент открытия регулирующих клапанов КР32, КР33, КР34, КР35 на
выходе газа из С1/1…С1/4;
- увеличить, уменьшить процент открытия клапанов регуляторов;
- процент открытия регулирующих клапанов КР47, КР48 на выходе
конденсата из ГС1, ГС2;
- давление газа на выходе из ГС1, ГС2.
Подробный список входных/выходных данных, сигналов представлен в
приложенииБ.
3 Проектирование системы
3.1 Требования к системе
Проектируемая АСУ ТП ЦПС должна быть интегрированной с
возможностью подключения в свой состав специализированных
функциональных подсистем, поставляемых в комплекте с технологическим
оборудованием или разрабатываемых на последующих этапах строительства
ЦПС.
В системе АСУ ТП ЦПС должна быть предусмотрена защита от
ошибочных действий персонала по управлению оборудованием и
несанкционированного изменения программного и алгоритмического
обеспечения системы.
Должна быть предусмотрена автоматическая регистрация событий,
аварийных ситуаций смены состояний и действий персонала.
АСУ ТП ЦПС должна создаваться в виде открытой системы, с высокой
степенью унификации проектных решений, предусматривающих возможность
наращивания функциональных возможностей. Система АСУ ТП ЦПС должна
строиться как трехуровневая, распределенная система в соответствии с
технологической структурой объекта:
– нулевой уровень (уровень распределенного ввода-вывода),
– нижний уровень (уровень технологических контроллеров),
– верхний уровень (основной и дублирующий АРМ оператора, АРМ
начальника ЦПС, АРМ диспетчера ЦПС).
Нулевой уровень системы – распределенные устройства сопряжения
промышленного контроллера с объектами (приборы сигнализации, измерения,
электрифицированные исполнительные механизмы), должен включать в
себя технические и программные средства, осуществляющие:
– сборсигналоваварийнойсигнализации,
– сбор сигналов состояния и положения запорной арматуры, насосных
агрегатов,
– измерения температуры, давления жидкости в трубопроводах и
технологических объектах ЦПС,
– измерения уровней взлива жидкости и раздела фаз в технологических
емкостях и резервуарах,
– выдачи команд управления электрифицированными задвижками
и регулирующими клапанами.
Первый уровень АСУ ТП ЦПС – уровень технологических
контроллеров. Для обеспечения высокой надежности системы управления
должно быть обеспечено резервирование технологических контроллеров.
Один из контроллеров должен быть основным, другой – находиться в
дежурном режиме и должен быть готов принять управление каналом
удаленного ввода-вывода сигналов от технических средств нижнего уровня.
Второй (верхний) уровень АСУ ТП ЦПС должен быть реализован на
IBM PC совместимых компьютерах АРМ оператора, диспетчера и специалистов
ЦПС.
С целью обеспечения повышенной надежности системы сбора данных и
оперативного диспетчерского управления АРМ оператора ЦПС должен
состоять из двух IBM PC совместимых компьютеров: основного и дежурного.
Оператор ЦПС, при сбое в работе основного компьютера, должен иметь
возможность немедленно переключиться на управление технологическими
объектами ЦПС с дежурного компьютера без потери текущей технологической
информации.
Технические и программные средства верхнего уровня АСУ ТП ЦПС
должны обеспечить:
– прием информации о контролируемых технологических параметрах от
контроллеров первого уровня АСУ ТП ЦПС;
– сохранение принятой информации в архивах;
– представление хода технологических процессов ЦПС в виде
мнемосхем на экранах автоматизированных рабочих мест АСУ ТП с указанием
текущих значений технологических параметров;
– прием команд оператора и передача их в адрес технологических
контроллеров первого (нижнего) уровня;
– регистрация событий, связанных с контролируемым технологическим
процессом и действиями оператора;
– оповещение оператора станции об обнаруженных аварийных событиях с
регистрацией событий и действий оператора в журнале аварий;
– формирование отчетных документов на основе архивной информации.
Функциональная структура должна представлять собой ряд
взаимосвязанных подсистем, классифицируемых по исполняемым функциям:
– контроля состояния и положения задвижек с электроприводом;
– контроля состояния и положения регулирующих клапанов;
– контроля аварийных уровней жидкости в технологических емкостях
ЦПС;
– управления электрифицированными задвижками;
– управления регулирующими клапанами;
– регулирования уровней взлива жидкости и раздела фаз во входных
сепараторах;
– регулирования давления газа в газосепараторах, во входных
сепараторах;
– измерения температуры жидкости во входных сепараторах С1/3 и С1/4;
– измерения уровней взлива жидкости и раздела фаз в технологических
емкостях;
– измерения расходов жидкости по трубопроводам, проложенным в
блоках арматурных на площадке входных сепараторов.