Система управления производством фенола-ацетона на ОАО«Уфаоргсинтез»

ЗАКАЗЧИК: ОАО «Уфаоргсинтез», г. Уфа, Россия.

В 2011 году ЦНИИКА была внедрена автоматизированная система управления производством фенола-ацетона на уфимском ОАО «Уфаоргсинтез». Производство было запущено в работу в 1956 году. В связи с высокой изношенностью релейно-пневматической системы управления, руководством ОАО «Уфаоргсинтез» было принято решение произвести полную модернизацию не только АСУ и ПАЗ, но и полевого КИПа.

Цель создания

Основными целями создания новой системы управления производством фенола-ацетона являются:

замена физически изношенного и морально устаревшего оборудования существующей системы управления и системы ПАЗ;
снижение материальных и энергетических затрат за счет повышения оперативности и точности управления;
повышение надежности функционирования технологического процесса и оборудования;
повышение надежности и информативности данных о функционировании оборудования установки;

Техническая структура системы управления

Система управления и отображения была разработана с использованием программно-технического комплекса фирмы Siemens Simatic PCS7 v7.1.

Техническая структура управления производства фенола-ацетона состоит из следующих основных частей:

Система ПАЗ отделения 101-103 на базе резервированного контроллера S7-414-2H;
Система ПАЗ отделения 104-602 на базе резервированного контроллера S7-414-2H;
Система управления отделением 101-103 на базе двух контроллеров S7-416-PN/DP;
Система управления отделением 104-602 на базе контроллера S7-416-PN/DP;
Система отображения технологического процесса с использованием клиент-серверной структуры на базе резервированного сервера;

Подсистема ввода/вывода для каждого контроллера реализована с использованием удаленной периферии ET200M. Станция ET200M позволяет использовать в своем составе широкую гамму сигнальных, функциональных и коммуникационных модулей программируемого контроллера SIMATIC S7-300, а также целый ряд модулей, спроектированных специально для ET 200M. Основным преимуществом данной периферии является наличие Ex-модулей с возможностью подключения датчиков из Ex-зоны без использования искробезопасных барьеров.

Связь между системами реализована с использованием:

Оптоволоконного отказоустойчивого кольца Fast Industrial Ethernet, построенного на базе сетевых узлов SCALANCE Х204-2;
Электрической сети Industrial Ethernet, которая располагается в ЦПУ и построена на базе сетевых узлов Phoenix Contact FL SWITCH SFN 8GT;

В структуре управления используются резервированные сервера фирмы Fujitsu, которые работают в режиме горячего резерва (выход из строя одного из них не приведет к останову технологического процесса). Сервера являются основой построения системы отображения и управления, реализуя основные функции обработки, архивирования и выдачи данных на клиентские станции. Использование резервированных серверов гарантирует аутентичность получаемой информации на всех клиентах, одновременно обеспечивая гарантированную защиту данных от случайных сбоев.

Клиентские станции (клиенты) системы управления производством фенола-ацетона располагаются в одном помещении, позволяя управлять процессом в режиме реального времени. Каждый клиент оборудован двумя мониторами с собственной светозвуковой сигнализацией и позволяет управлять своей частью технологического процесса. На случай выхода из строя станции или иных проблем, в системе отображения реализована возможность оперативной настройки администратором любого клиента под конкретный процесс или расширение его возможностей по управлению (взаимозаменяемость клиентов).

В помещении со шкафами управления отделением 104-602 предусмотрена отдельная станция управления на случай выхода из строя оптоволоконного кольца.

Основными достоинствами реализованной системы отображения и управления являются:

Клиент-серверная структура обеспечивает снижение сетевой нагрузки на контроллеры АСУ и ПАЗ;
Использование отказоустойчивых резервированных серверов для централизованного сбора, хранения, обработки и выдачи информации;
Унифицированное программное обеспечение клиентских станций с возможностью быстрой настройки под конкретную стадию технологического процесса;
Быстрый доступ к группе трендов для конкретной стадии технологического процесса и их оперативная настройка;
Визуальное отображение первопричины останова технологического процесса;