Система информационно-измерительная и управляющая ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпереработка"

Назначение

Система информационно-измерительная и управляющая ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпе-реработка" (далее - СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП предназначена для измерений и контроля параметров сжиженных углеводородных газов (СУГ) и широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) и автоматизации технологического процесса их перекачки, приема, хранения и отгрузки.

Описание

СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" установлена на товарно-сырьевой базе сжиженных газов ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпереработка", г. Пермь и работает в составе АСУ ТП насосной станции, сливо-наливной эстакады, и товарного резервуарного парка ТБСГ-1 и включает в себя измерительные каналы, состоящие из следующих основных компонентов:

• первичных аналоговых измерительных преобразователей (датчиков) обеспечивающих преобразование физических величин давления, расхода, температуры и уровня в унифицированные электрические сигналы силы постоянного тока, 4-20 мА;

• линий связи, по которым передаются электрические сигналы от датчиков в программно-технический комплекс (далее ПТК) СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" и измерительная информация по цифровому протоколу "Modbus" из "Системы контроля и учета резервуарных запасов Entis Pro" установленной на резервуарах товарного парка ТБСГ-1;

• ПТК СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" получающего измерительную информацию от датчиков, и на ее основе осуществляющий ведение технологического процесса ТБСГ-1, согласно алгоритмов управления насосной станции, стояков сливо-наливной эстакады (СНЭ) и резервуарного парка.

ПТК имеет многоуровневую систему обработки измерительной информации.

Нижний уровень ПТК состоит из:

• Устройств ввода/вывода измерительных дистанционных I.S.1, модулей аналогового

ввода Stahl 9460/12-08-11 (Госреестр № 22560-04) обеспечивающих работу измерительного оборудования во взрывоопасной зоне товарно-сырьевой базы, циклический опрос измерительного оборудования, прием, измерение и преобразование токовых сигналов от датчиков давления, расхода, и уровня в цифровой код и модулей "CPU & Power" типа 9440/15 и 9440/22 (Госреестр № 22560-04) обеспечивающих как опрос измерительных модулей так и передачу методом удаленного ввода полученную измерительную информацию на средний уровень, в процессоры ПТК, по сети цифрового протокола "Industrial Ethernet" и Profibus-DP;

• барьеров искробезопасности KFD2-CRG-EX1.D, модулей аналогового ввода Simatic S7-300 и интерфейсных модулей IM 153-2 в составе устройств распределенного ввода-вывода Simатiс ЕТ-200М (Госреестр № 15772-06, № 22734-06), обеспечивающих работу измерительного оборудования во взрывоопасной зоне товарно-сырьевой базы, циклический опрос измерительного оборудования, прием, измерение и преобразование токовых сигналов от датчиков температуры в цифровой код и передачу полученной измерительной информации на средний уровень в процессоры ПТК по сети цифрового протокола "Industrial Ethernet" и Profibus-DP;

Средний уровень ПТК -представляет собой четыре дублированных процессора серии Simatic S7-4OOH, обеспечивающих выполнение алгоритмов регулирования, управления и защиты при ведении технологического процесса насосной станции, СНЭ и резервуарного парка ТБСГ на основе принятой измерительной информации от первичных измерительных преобразователей системы, и автономной цифровой "Системы контроля и учета резервуарных запасов Entis".

Верхний уровень ПТК состоит из:

• дублированного сервера сбора и хранения измерительной и другой информации полу

ченной при ведении технологического процесса ТСБГ;

• инженерной станции, обеспечивающей загрузку и изменение ПО СИИУ "ТБСГ-1 -

ПНГП" при наладке и его инженерную поддержку;

• четырех рабочих станций, обеспечивающих визуализацию измерительной информации и работу технологического оборудования насосной станции, наливной эстакады и резервуарного парка ТБСГ.

Аппаратные средства верхнего уровня включают в себя стандартные IBM-PC-совместимые компьютеры промышленного исполнения, размещаемые в электротехнических шкафах и коммуникационное оборудование сетей Ethernet и Profibus.

Метрологические характеристики измерительных каналов СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" полностью определяются метрологическими характеристиками применяемых первичных измерительных преобразователей, модулей ввода и контроллеров ПТК.

Всё электрооборудование нижнего уровня ПТК устанавливается в запираемых шкафах со степенью защиты IP20. Для эксплуатации в условиях высокой температуры шкаф оснащается системой вентиляции с терморегулятором.

В СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" входят ИК следующих видов:

1) ИК1 - измерительные каналы следующего состава и назначения:

- каналы измерений избыточного давления, расхода, плотности и уровня, которые состоят из первичного измерительного преобразователя с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА, устройства ввода-вывода измерительного дистанционного I.S.1, искрозащищенного модуля аналогового ввода 9460 и модуля СРи тип 9440 в составе ПТК.

В качестве первичного измерительного преобразователя в таких измерительных каналах СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" используются:

• измерительные преобразователи давления тип 2088 (Госреестр №16825-08);

• счетчики-расходомеры массовые Micro Motion, серия F200, (Госреестр № 45115-10);

• уровнемеры контактные микроволновые Vegaflex 65 (Госреестр № 27284-09)

- каналы измерений температуры, которые состоят из первичного измерительного преобразователя температуры с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА, барьеров искробезопас-ности, модулей аналогового ввода SM 331 Simatic S7-300, и интерфейсных модулей IM 153-2 в составе станций распределенного ввода-вывода Simатiс ЕТ-200М.

В качестве первичного измерительного преобразователя в таких измерительных каналах СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" используются:

• датчики температуры 248 (Госреестр №28033-05);

• термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСМУ Метран-274 (Госреестр №21968-06);

2) ИК2 - Цифровые каналы измерения уровня и температуры, по которым измерительная информация поступает в СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" по протоколу "Modbus" из автономной "Системы контроля и учета резервуарных запасов Entis" установленной на резервуарах товарного парка ТБСГ-1.

СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" выполняет следующие основные функции:

• измерение и отображение значений технологических параметров СУГ, бензина и ШФЛУ: расходов, давлений, температур, уровней, регистрация и хранение данных;

• автоматизированное управление и регулирование технологическими процессами товарного резервуарного парка, насосной станции и сливо-наливной эстакады ТБСГ-1 ООО "Перм-нефтегазпереработка";

• предупредительную и аварийную сигнализацию по предельным параметрам в соответствии с требованиями технологического регламента ТБСГ-1;

• технологические защиты и блокировки при ведении технологического процесса ТБСГ -1;

• вывод на мониторы рабочих станций автоматизированных рабочих мест (АРМов) текущих значений параметров товарного резервуарного парка, насосной станции и сливо-наливной эстакады ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпереработка"; измеренных и принятых по цифровому протоколу Modbus из "Системы контроля и учета резервуарных запасов Entis" установленной на резервуарах товарного парка ТБСГ-1.

Обобщенная структурная схема СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" приведена на рисунке 1.

Рис.1

Структурная схема АСУТП установки ТБСГ-1 ООО «ПЕРМНЕФТЕГАЗПЕРЕРАБОТКА»

Принцип действия СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" основан на измерении, обработке и отображении измерительной информации на мониторах рабочих и инженерной станции, поступающей с первичных преобразователе и использование ее для автоматизированного управления исполнительными механизмами насосной станции, наливной эстакады и резервуарного парка ТБСГ, согласно заложенным алгоритмам.

Измерительные каналы СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" обеспечивают измерение, вычисление, индикацию и автоматическое обновление данных измерений и расчетов на экранах операторских станций, архивирование следующих параметров при ведении технологического процесса ТБСГ:

- давлений воздуха, СУГ, бензина, ШФЛУ, МПа,

- температуры, воздуха, СУГ, бензина, ШФЛУ, °С;

- уровня воды, СУГ, бензина, ЩФЛУ, мм, м;

- расхода СУГ, бензина, ШФЛУ, кг/ч;

- плотности СУГ, бензина, ШФЛУ, кг/м3.

Программное обеспечение

ПО СИИУ "ТБСГ-1-ПНГП состоит из ПО контроллеров "Step 7" V5.3 и ПО верхнего уровня - SCADA "WinCC" V.6, фирмы SIEMENS, сконфигурированных под задачи ведения технологического процесса ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпереработка" в рамках проекта "AMS 4525", при этом создана конфигурация проекта "AMs 4525" (количество каналов, типы датчиков, диапазоны измерений и т.д.) путем настройки SCADA-системы.

Файл конфигурации хранится в базе данных сервера ПТК, защищенной от несанкционированного доступа паролем. Идентичность конфигурации, соответствующая данному объекту, контролируется периодической проверкой контрольной суммы.

Доступ к программному обеспечению контроллеров осуществляется с выделенной инженерной станции верхнего уровня СИИУ, доступ к которой защищен как административными мерами (установка в отдельном помещении), так и многоуровневой защитой по паролю.

Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в ПТК предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа (запираемые шкафы, доступ к которым требует авторизации в соответствии со спецификой объекта, на котором устанавливается ПТК) и программный контроль доступа (доступ по паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений "С" - согласно МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Таблица 1 - Состав аналоговых измерительных каналов и их основные метрологические характеристики

Таблица 2 - Состав цифровых измерительных каналов и их основные метрологические характеристики

Рабочие условия применения компонентов СИИУ "ТБСГ-1-ПНГП".

Для первичных измерительных преобразователей условия применения определяются их технической документацией.

Для компонентов ПТК:

- температура окружающего воздуха, °С :

Для контроллеров.............................................................. от +10 до +40;

Для серверов, рабочих и инженерной станции ................ от + 10 до +40;

- относительная влажность, %...............................от 5 до 95 без конденсации

атмосферное давление, кПа......................................................от 84,0 до 106,7

+22

питание от сети переменного тока напряжением, В...............220 -33

частотой, Гц....................................................... 50 ± 0,5

Комплектность

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации.

Поверка

осуществляется в соответствии с методикой "ГСИ. Система информационно-измерительная и управляющая ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпереработка"". Методика поверки" IBG/L-2005/PJ/806 МП, утвержденной ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМС" в ноябре 2011 г.

Основные средства поверки:

- манометр грузопоршневой МП-60, диапазон измерений 0,6.....6 МПа, пределы ос

новной погрешности ± 0,02 % ВПИ;

- цифровой калибратор температуры RTC-R, диапазон измерений -30...+155 °С, пределы основной погрешности ± 0,04 °С;

- калибратор тока "мАса1-К.", диапазон генерирования тока 0....24 мА, пределы основной погрешности ± 0,05 % ВПИ;

- калибратор сигналов термометров сопротивления и термопар CRC200R, диапазон генерирования сопротивления 5....400 Ом, пределы основной погрешности ± (0,025 % показаний + 0,5 Ом);

- проливная поверочная установка УПСЖ-100/ВМ, диапазон измерений 0,01...100 м3/ч, к.т. 0,05 % ВПИ;

- термометр лабораторный ТЛ-4, диапазон измерений -50 +50 °С, цена деления 1°С.

Сведения о методах измерений

изложены в IBG/L-2005/PJ/806 ТО "Система информационно-измерительная и управляющая ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпереработка" Техническое описание.

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.596-2002 Системы информационно-измерительные. Метрологическое обеспечение. Общие положения

1150-ТХ.ТР Технологический регламент товарной базы сжиженных газов №1.

Рекомендации к применению

- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта;

- осуществление торговых и товарообменных операций.