Лесная промышленность

Теплоэнергетика

Электроэнергетика

Водоснабжение

Нефтегазовая промышленность

Химическая промышленность

Другие отрасли

Система управления установкой сбора и первичной обработки нефти и газа нефтегазового месторождения

УСО544 позволяет получать оперативную информацию о состоянии контролируемого объекта и дистанционно управлять исполнительными устройствами контролируемого объекта с помощью одного из двух пультов управления, расположенных в помещении операторной.

Система предназначена для обеспечения:

• дистанционного, непрерывного контроля за производством замеров на технологических объектах, исключения необходимости ручного сбора и обработки данных оператором, обеспечение централизованного сбора данных и управления промыслом;
• дистанционного управления силовыми исполнительными механизмами согласно технологического регламента, а также при возникновении аварийной ситуации;
• фиксации отклонения от рабочего режима добывающей скважины по заданным технологическим параметрам, статистическая обработка полученных данных и на этом основании выработка оптимального режима эксплуатации промысловых сооружений;
• эффективного контроля за состоянием трубопроводов путем контроля давления и контроля коррозии (коррозийный мониторинг);
• выявления утечек и порывов трубопровода на основе сопоставления данных полученных путем постоянного, дистанционного измерения технологических параметров и результатам статистической обработки (мониторинг целостности трубопроводов);
• визуализации состояния технологических параметров промысловых сооружений, графическое представление информации о состоянии технологических объектов, возможность квитирования внештатных ситуаций, выдача помощи и рекомендаций в критической обстановке;
• автоматического формирования баз данных, уменьшение возможности возникновения субъективных ошибок, архивирование данных для принятия решений при управлении промыслом, формирование отчетной геолого-промысловой документации внутри промысла, передача информации в локальную вычислительную сеть (ЛВС) диспетчерского пункта (ДП) НГКМ;
• снижения отрицательного влияния на окружающую среду издержек производства, путем использования измерительной аппаратуры и программных средств, позволяющих обнаруживать утечки в момент их возникновения и оповещение о концентрации, скорости и направлении распространения зараженного облака (экологический мониторинг на промысле).

Функции системы:

• сбор данных от датчиков температуры;
• сбор данных от датчиков давления;
• сбор данных от датчиков расхода с импульсным выходом;
• сбор данных от флуктуационных датчиков расхода;
• сбор данных от газосигнализаторов и управление постами газосигнализации;
• сбор данных от мультифазных расходомеров Agar;
• сбор данных от датчиков несанкционированного доступа;
• сбор данных от датчиков пожарной сигнализации;
• сбор данных от датчика "нефть-газ";
• сбор данных от датчика уровня;
• визуализацию состояния объекта автоматизации на двух пультах в помещении операторной и передачу данных в компьютер верхнего уровня;
• распечатку суточного рапорта на принтере;
• управление исполнительными устройствами в ручном режиме с одного из пультов и в автоматическом режиме в соответствии с регламентом;
• визуальную и звуковую сигнализацию возникновения аварийных режимов.
• В состав системы входят:
• узлы сбора данных и управления УСУ1-УСУ5;
• концентраторы данных Концентратор1 и Концентратор2;
• пульты управления и визуализации Пульт1 и Пульт2;
• шины сбора данных Шина Сбора 1 и Шина Сбора 2;
• шины передачи данных пультов Шина Пульта 1 и Шина Пульта 2;
• источник бесперебойного электропитания.
• Каждый из блоков УСУ представляет собой программируемый контроллер с набором плат расширения аналогового ввода и дискретного ввода - вывода. УСУ выполняет функции первичного сбора данных и локального управления.

Концентратор осуществляет передачу данных от УСУ пульту, трансляцию команд управления от пульта к УСУ, а также вырабатывает команды управления для блоков УСУ в соответствии с регламентом.

Пульт управления и визуализации представляет собой IBM совместимый компьютер с сенсорным жидкокристаллическим экраном, установленный на двери шкафа УСО544.

Пульт предназначен для:

• визуализации состояния технологических параметров промысловых сооружений;
• графического представления информации о состоянии технологических объектов;
• возможности квитирования внештатных ситуаций, выдачи помощи и рекомендаций в критической обстановке, формирования команд управления исполнительными устройствами по заданию оператора;
• автоматического формирования баз данных;
• передачи информации в локальную вычислительную сеть (ЛВС) диспетчерского пункта (ДП) НГКМ;

Структурная схема УСО544 и возможных расширений

Каждый из блоков УСУ соединен Шиной Сбора 1 с Концентратором 1 и Шиной Сбора 2 с Концентратором 2. Наличие двух независимых шин сбора данных обеспечивает горячее резервирование при выходе из строя одного из пультов.

Контроллеры УСУ периодически считывают состояние датчиков и исполнительных устройств и фиксируют мгновенные и интегральные значения показаний, фиксируют отклонения значений технологических параметров от нормы.

Каждый концентратор, независимо от другого концентратора, последовательно опрашивает все УСУ. УСУ, получив от концентратора команду "запрос данных", передает концентратору накопленные с момента предыдущего обмена значения. Цикл опроса всех УСУ концентратором занимает не более 5 секунд. Приняв данные от всех УСУ, концентратор, в случае необходимости, формирует команду управления и передает ее соответствующему УСУ в следующем цикле обмена. Концентратор осуществляет функции формирования команд управления для УСУ, в соответствии с регламентом, на основе принимаемых от УСУ данных.

Функции управления, требующие быстрой реакции или требующие жесткой синхронизации с технологическим процессом, такие как ПИД регулирование, возложены на контроллеры УСУ. Функции аварийной защиты осуществляет релейная автоматика.

Команду управления может передать только тот концентратор, который в данный момент является активным. То, какой из концентраторов является активным, определяется положением переключателя "Пульт1-Пульт2". Пассивный концентратор выполняет только функции трансляции данных от блоков УСУ соответствующему пульту.

Пульт периодически передает концентратору команду "запрос данных" или команду управления, сформированную оператором. По запросу данных от пульта концентратор передает данные пульту. При получении от пульта команды управления исполнительным устройством, концентратор транслирует ее соответствующему УСУ.

Входные и выходные сигналы блоков УСУ сгруппированы таким образом, чтобы управляющее воздействие вырабатывал тот блок УСУ, к которому подключены все необходимые для этого входные сигналы. При таком подходе обеспечивается максимальная скорость реакции и более высокая надежность по сравнению с подходом, при котором УСУ использовались бы только как устройства удаленного ввода-вывода.

Питание УСО544 производится однофазным переменным напряжением 220 В 50 Гц. Потребляемая мощность - не более 2.2 кВА;

Работоспособность УСО544 при пропадании напряжения питания поддерживается блоком бесперебойного электропитания в течение не менее 30 минут.

Габаритные размеры: 2 шкафа высотой 2000 мм, шириной 1200 мм и глубиной 400 мм каждый.

Реализации

Система автоматизации реконструируемых объектов
(площадка насосной перекачки нефти)

УСО544 является составной частью автоматизированной информационно-управляющей системы телемеханики, контроля и управления технологическими объектами промысловых сооружений.

Функции, выполняемые системой:

• аварийная зашита оборудования;
• аварийная сигнализация;
• управление и контроль над работой оборудования;
• контроль загазованности.
• Создание и ввод в эксплуатацию первой очереди автоматизированной системы учета нефти

Создание и ввод в эксплуатацию первой очереди автоматизированной системы учета нефти

Система промыслового учета нефти (обобщенная структура)

Программно-технический комплекс пульта управления системы контроля магистральных газопроводов

Программно-технический комплекс представляет собой набор программно-аппаратных средств, предназначенных для ручного и автоматического управления, сбора информации о параметрах и функционировании объектов управления контрольных пунктов.

Вся система функционально состоит из трех подсистем:

Система управления и сбора данных

Подсистему сбора данных составляют комплексы (КП), максимально приближенные к объектам управления и контроля и предназначенные для управления и сбора данных с датчиков контроля технологической среды, поддержки контрольной и охранной сигнализации. Настройка режимов работы КП осуществляется с помощью конфигурации оборудования непосредственно самого КП и создания паспорта КП в базе данных диспетчерской подсистемы.

Система передачи информации

К подсистеме передачи информации относятся программно-аппаратные средства концентратора данных, обеспечивающего параллельный сбор информации и управление по всем четырем направлениям.

Диспетчерская система

Диспетчерская подсистема предназначена для отображения состояния всей системы, аварийной и охранной сигнализации, поддержки базы данных, управления и тестирования подсистем сбора и передачи.

Состав пульта управления:

• компьютер диспетчера;
• концентратор данных
• проводной модем (необязателен при близком размещении концентратора и компьютера);
• главный контроллер сбора данных (BL1600);
• четыре контроллера канала (BL1400);
• четыре модема канала.

Структура пульта управления:

Комплекс обеспечивает:

• опрос аварийной телесигнализации (АТС), до 60 групп преобразователей на каждом направлении, с периодом не более 2-х минут (имеет наивысший приоритет);
• опрос результатов телеизмерения текущих параметров (ТИТ), до 60 контролируемых параметров на каждом направлении, с периодом не более 2-х минут и сравнение с уставками (минимум, максимум);
• выборочный запрос результатов телеизмерения текущего (ТИТ) или интегрального (ТИИ) значения любого параметра;
• выборочный запрос любой группы телесигнализации (ТС), в том числе и аварийной;
• телеуправление (ТУ) и телерегулирование (ТР);
• многократный автоматический опрос любого параметра ТИТ или ТИИ;
• опрос и отображение всех параметров ТИИ, ТИТ, ТС любого контрольного пункта (КП);
• выборочный сброс счетчиков ТИИ;
• квитирование аварийной и предупредительной сигнализации;
• выборочный контроль обрыва шлейфов ТС;
• задание верхних и нижних значений уставок;
• установку, корректировку, отображение текущего времени;
• работу с системной информационной базой;
• опрос эталонных датчиков ТИТ;
• диагностику аппаратуры;
• исключение КП из циклических опросов в случае неисправности.
• Функционирование системы

Схема функционирования всей системы сбора следующая:

• диспетчерская подсистема получает от оператора информацию о структуре подсистемы сбора и передачи;
• подсистеме передачи задаются структура подсистемы сбора и приоритеты опроса;
• подсистема передачи производит опрос подсистемы сбора, при необходимости обеспечивает управляющее воздействие и передает принятые данные в диспетчерскую;
• диспетчерская подсистема разбирает полученные данные и формирует базы данных, информируя оператора о состоянии системы.
• В целом, в стандартном режиме, система функционирует следующим образом:

на компьютере диспетчера создаётся

• база данных, содержащая паспорта КП (количество и адреса оборудования ТИТ, ТС, ТИИ, ТУ и ТР);
• списки оборудования и порядок опроса передаются через концентратор контроллерам направлений;
• контроллеры направлений начинают двухминутный цикл автоматического опроса КП;
• сначала опрашиваются до 60 групп АТС на каждом канале;
• затем до 60 параметров ТИТ на каждом направлении;
• остальные параметры последовательно в паузах двухминутного цикла или по непосредственному запросу оператора;
• телеуправление и телерегулирование также реализуются по команде оператора в паузах двухминутного цикла, причем имеют приоритет по сравнению с параметрами предыдущего пункта;
• полученные данные контроллеры направлений объединяют в файлы длиной до 4096 байт;
• главный контроллер последовательно опрашивает контроллеры направлений и принимает от них считанную информацию и передает им выборочные запросы и команды управления;
• главный контроллер постоянно связан с компьютером диспетчера и по запросам последнего осуществляет передачу собранных данных и прием запросов и команд диспетчера.
• Полный цикл обновления информации при максимальном количестве на направлении КП=60, максимальном количестве датчиков на всех КП и физической скорости обмена через модемы, равной 300 бит/сек, осуществляется в промежутках обязательного 2-минутного цикла и составляет примерно 20 - 30 минут. Эта цифра зависит от количества запросов оператора. В некоторых случаях (например, при проведении испытаний) такой большой цикл обновления данных недопустим. Для разрешения этой проблемы в системе предусмотрен режим "прямой канал". В этом режиме компьютер диспетчера осуществляет постоянный опрос параметров выбранного оператором КП, вплоть до отмены "прямого канала". То есть, имеется возможность получать информацию от пункта сбора данных с максимальным темпом, но такой КП в данный момент времени может быть только один. Альтернативным путем уменьшения цикла обмена является задание приоритетного списка опроса КП, в котором не интересующие в данный момент времени КП можно исключить из цикла опроса или важный КП опрашивать чаще, чем остальные.

Реализации

Программно-технический комплекс пульта управления системы контроля магистральных газопроводов

Программно-технический комплекс представляет собой набор программно-аппаратных средств, предназначенных для ручного и автоматического управления, сбора информации о параметрах и функционировании объектов управления контрольных пунктов на базе оборудования "Телекон 1". Комплекс предназначен для замены устаревшего оборудования "Магистраль 1".