АСУТП нефтепереработки и нефтехимии

За прошедшее десятилетие автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) нефтепереработки и нефтехимии получили существенное развитие в количественном и качественном отношениях. Установилась масштабная деятельность зарубежных и отечественных фирм по созданию программного обеспечения для решения задач контроля и управления технологическими процессами. Появились организации, выполняющие разработку и внедрение АСУТП ''под ключ'', включая изготовление и комплектацию оборудования. Усилившаяся конкурентная борьба способствовала повышению качества и снижению стоимости технических средств, программного обеспечения и выполняемых работ. Большое внимание уделяется повышению надежности систем.

Основными направлениями совершенствования функций контроля и управления в АСУТП является разработка алгоритмов реального времени для косвенного контроля неизмеряемых переменных, автоматизация настройки регуляторов, введение адаптивного одноконтурного и многосвязного регулирования, применение оптимального управления и экспертных систем. В основе всех указанных разработок лежит математическое моделирование технологических процессов методами статистики (объектно-независимые пакеты), формальной кинетики (объектно-зависимые пакеты) и теории нечетких множеств (для экспертных систем).

Продолжается совершенствование комплекса технических средств АСУТП. Осуществлен переход от устаревшего пневматического оборудования и традиционных щитовых систем к бесщитовым распределенным микропроцессорным АСУТП сетевой архитектуры, в составе которых широко используются IBM-совместимые компьютеры и новейшие программные средства. В управлении технологическими процессами, как правило, используются сети, являющиеся разновидностями стандартного МАР–протокола для автоматизации производства, разработанного компанией General Motors (США).

АСУТП нефтепереработки и нефтехимии традиционно строится по двухуровневому принципу.

Подсистема нижнего уровня АСУТП, информационно-управляющая подсистема, предназначена для оперативного контроля, автоматического регулирования и ручного дистанционного управления процессами, программно-логического управления технологическими агрегатами, контроля состояния, сигнализации, блокировки и защиты оборудования в аварийных ситуациях.

Информационно-управляющая подсистема является централизованной по характеру процессов контроля и управления и распределенной по аппаратной реализации своих функций. Задачи контроля и управления, решаемые на каждом рабочем месте в рамках этой подсистемы, достаточно универсальны и мало зависят от свойств объекта управления, а используемое программное обеспечение определяется выбором технических средств.

Функционирование информационно-управляющей подсистемы связано с переработкой текущей информации, поступающей с объекта. Решение за­дач, использующих информацию, накапливаемую за достаточно продолжи­тельные интервалы времени, как правило, характерно для верхнего уровня АСУТП.

Подсистема верхнего уровня АСУТП ориентирована на решение задач расчетного характера и является централизованной как по способам хранения и обработки информации, так и по аппаратной реали­зации. В составе функциональных задач верхнего уровня АСУТП выполняются технологиче­ские и технико–экономические расчеты, диагностика состояния технологического оборудования и учет времени его работы, прогнозирование показателей качества выпускаемой продукции, оптимальное управление ус­тановкой в целом и каждой из ее секций, архивирование значений технологических переменных с целью их апостериорного анализа.

Определяющими факторами, характеризующими качество подсистемы верхнего уровня, является, прежде всего, универсальность используемых алгоритмов, обеспечивающая возможность их применения на различных объектах, а также гибкость системы, удобство ее настройки и сопровождения.

В составе технических средств распределенных АСУТП выделяются следующие аппаратно-функциональные элементы:

- субкомплексы связи с объектом, обеспечивающие сбор информации, формирование и выдачу управляющих воздействий;

- рабочие места операторов-технологов, реализующих систему отображения информации и человеко-машинный интерфейс связи с процессом;

- вычислитель для решения функциональных задач верхнего уровня.

При организации субкомплексов связи с объектом большинство зарубежных и отечественных фирм считают основным подходом использование программируемых контроллеров как в составе сложных систем, так и автономных. Высокая надежность микропроцессорных программируемых контроллеров (МПК) обеспечивается путем аппаратного резервирования (дублирования или двойного дублирования) устройства в целом или отдельных информационных каналов. Живучесть выполняемых функций достигается высокой степенью их распределенности по аппаратным средствам за счет применения функциональных плат.

Рабочее место оператора-технолога предназначено для обеспечения контроля и управления ходом технологического процесса и его агрегатами без привлечения дополнительных средств. Организовано рабочее место опе­ратора-технолога на базе контроллеров, оснащенных цветными графиче­скими терминалами, алфавитно-цифровыми и функциональными клавиату­рами. Многие фирмы используют сенсорные экраны, позволяющие перемещать курсор по полю экрана прикосновением пальца.

Дата добавления: 2014-10-23