Разработка АСУ ТП основной ректификационной колонны К-1 установки 21-10/3М

В настоящее время на установке 21-10/3М используется АСУ ТП – MOD-30, которая относится к наиболее современным средствам управления технологическими процессами в химической промышленности. Семейство элементов базовой системы MOD-30 включает различные контроллеры, устройства интерфейса и другое оборудование, позволяющее легко подобрать заданную конфигурацию системы для широкого класса процессов в диапазоне от непрерывных до периодических или дискретных процессов. Компоненты системы MOD-30 построены на современной микропроцессорной технике и отличаются высокой надёжностью, что предопределило выбор в её пользу в сравнении с отечественными системами управления. Таким образом, при переносе аккумулятора К-1 замена АСУ MOD-30 нецелесообразна.

Характеристика АСУ MOD-30. В её состав входит персональная микроЭВМ, а также цветной видеотерминал для регулирования и управления 50-60 контурами в технологических процессах нефтепереработки. Система состоит из отдельных взаимосвязанных модулей: контроллера, вычислительного модуля, модуля управления и регистрирующего модуля. Каждый из модулей оснащён микропроцессором с расширенной базой данных. Такая конфигурация системы позволяет решать задачи управления гораздо шире, чем отдельные контроллеры или группа контроллеров. Модули системы можно использовать отдельно или в группе от 2 до 16 модулей через сеть данных. Расширение системы MOD-30 можно осуществить включением станции управления, логического модуля переработки данных.

Преимущество системы MOD-30 заключается в замене приборного щита оператора-технолога на модули системы, а также в способности сопряжения с другими системами управления, функционирующими на НПЗ. Основой системы является сеть данных, представляющая собой двухпроводную кабельную связь с асинхронным соединением и позволяющая реализовывать любую стратегию управления, начиная от ПИД-регулирования (пропорциональное, интегральное и дифференциальное регулирование) и кончая сложным многоконтурным логическим управлением. Сеть данных осуществляет связь MOD-30 с терминалом системы, отдельными приборами и модулями переработки данных для реализации супервизорного управления. Каждый из модулей системы просто сопрягается с дисплеем, модулем обработки данных и другими терминалами, так как в системе применяется стандартное программное обеспечение.

Контроллер может выполнять различные функции в системе в зависимости от её конфигурации и задач. Он может работать как простой ПИД-регулятор с сигнализацией, решать задачи сложного регулирования по возмущению с обратной связью, осуществлять линеаризацию, суммирование и другие функции.

Такая гибкость контроллера достигается с помощью запоминающего устройства (ЗУ) с объёмом памяти 72К, рассчитанного на обработку 500 входных параметров с реализацией управления в необходимом контуре или заданных функций. Конфигурация базы данных, основанной на ЗУ с произвольным порядком выборки, позволяет решать новые задачи управления без смены ЗУ, замены или переоснащения модулей.

Это происходит за счёт перегрузки входных параметров контроллера или специальным терминалом системы. Такой терминал обладает свойствами применения готовых программ для реализации схем автоматического включения-выключения, прерывного и объединённого регулирования. Кроме того, он выполняет команды системы по изменению функций отдельных модулей или команд по супервизорному управлению, изменению режима управления, т.е. работает как УВМ в супервизорном режиме. Положение выходов определено соответствующими алгоритмами программы, а значение параметра устанавливается оператором.

Следующий модуль системы – вычислительный, работа которого основана на микропроцессоре. Модуль состоит из 2 секций, работающих независимо и реализующих до 5 функций алгоритма. Кроме того, он может работать как калькулятор, селектор сигналов или устройство для динамической компенсации полного запаздывания.

Регистрирующий модуль является универсальным микропроцессорным устройством, выполняющим регистрацию трёх тенденций параметров, состоящих из трёх аналоговых входных сигналов или трёх цифровых входных сигналов. Входные сигналы могут поступать на регистрирующий модуль от технологических датчиков, других модулей и приборов, а также из сети данных.

Модуль управления системы способствует объединению последовательных функций управления. Он осуществляет хранение в памяти последовательности регулирования в получении информации в пределах от 0,25 с до 99,9 ч.

Таким образом, система MOD-30 позволяет создавать распределённые системы управления и реализовывать следующие принципы построения АСУ ТП:

• распределение функций управления по элементам системы при интегрированной и централизованной обработке данных;

• гибкость структуры системы управления;

• ориентация структуры системы управления на инженеров-технологов, не владеющих навыками программирования;

• высокая надёжность и безопасность системы, простота в обслуживании.