АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НА БАЗЕ КОНФИГУРАЦИОННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ INTOUCH ДЛЯ ПОДАЧИ НЕФТИ В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ЦИСТЕРНЫ МЕТОДОМ ВЫСОКОГРАВИТАЦИОННОЙ ЗАГРУЗКИ

THE AUTO CONTROL SYSTEM BASED ON INTOUCH CONFIGURATION SOFTWARE FORHIGH-GRAVITY OIL RAILWAY TANK FEEDING

Kalinin Vitaly Konstantinovich

Student, Department of Geology and Oil and Gas business, Sakhalin state University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Ivanova Tatiana Maksimovna

Student, Department of Geology and Oil and Gas business, Sakhalin state University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Postnikov Artyom Klimentyevich

Student, Department of Geology and Oil and Gas business, Sakhalin state University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

АННОТАЦИЯ

В статье представлена автоматизированная разработка системы подачи нефти в железнодорожные цистерны методом высокогравитационной загрузки на одном из нефтеперерабатывающих предприятий с использованием распределённой системы управления. В системе в качестве уровня мониторинга и управления применяется автоматическая система на базе Modicon TSX Quantum или ПЛК, а в качестве главного компьютера используется платформа на базе ПК под управлением Microsoft Windows 2000. Автоматическая система управления разработана в среде конфигурационного программного обеспечения InTouch. Система реализует автоматическую подачу нефти в цистерны методом высокогравитационной загрузки с функцией управления насосами. Она объединяет автоматическое управление подачей нефти, управление насосами и мониторинг резервуаров, обеспечивая автоматизацию дозированной подачи нефти и автоматического управления.

ABSTRACT

This paper provides automatic design for high-gravity oil railway tank feeding system of some refinery uses distributive control system. The system adopts the automatic system of Modicon TSX Quantum or PLC as monitor and control level and uses a PC-based plat form as principal computer running on the Microsoft Windows2000. An automatic control system is developed in the environment of InTouch configuration software. This system implements automatic high-gravity oil tank feeding with pump controlling function. And it combines automatic oil feeding controlling, pump controlling and tank monitoring function to implement the automation of oil feeding with rations and automatic control.

Ключевые слова: автоматизированная система управления; железнодорожный налив нефти; ПЛК; InTouch; управление насосами.

Keywords: automated control system; railway oil loading; PLC; InTouch; pump control.

Система погрузки на железнодорожной нефтеналивной станции модернизирована для автоматической погрузки светлых нефтепродуктов, а также дополнена функциями управления насосами.

Автоматическое наполнение, автоматическое управление насосами и мониторинг резервуаров объединены для реализации количественного (дозированного) налива и полной автоматизации управления насосами.

В аспектах безопасного производства, энергосбережения, снижения загрязнения окружающей среды и повышения экономической эффективности система оказывает значительный эффект.

Проект модернизации включает: участок налива светлых нефтепродуктов, участок воздушной станции, насосную станцию светлых нефтепродуктов, резервуарный парк.

Для обеспечения эффективного мониторинга и управления автоматической системой модернизированной линии налива используется программное обеспечение InTouch, позволяющее комплексно реализовать: автоматический количественный налив в цистерны, контроль процесса налива, мониторинг работы оборудования, контроль работы насосов, автоматическую регулировку гидравлической защиты от перегрузки, предотвращение переполнения, защиту от избыточного давления, предотвращение сжатия паров бензина и дизельного топлива в резервуарах, останов насоса при слишком низком давлении воздуха, мониторинг оборудования системы хранения и транспортировки. Это обеспечивает стабильную, безопасную и надёжную работу всей системы.

В проекте используется распределённая система управления.

Для удовлетворения требований модернизированного производственного процесса, повышения уровня автоматизации и управления, увеличения выхода и качества продукции, снижения затрат и повышения производительности труда в системе применяется серия автоматизации Schneider Modicon TSX Quantum PLC в качестве уровня обнаружения и управления.

Система разделена на: главную станцию и несколько удалённых подстанций RIO.

В качестве рабочей станции оператора используется коммерческий компьютер DELL, выполняющий функции мониторинга, управления, обработки данных и печати отчётов.

Связь между рабочей станцией и главной станцией ПЛК осуществляется по волоконному Ethernet.

Главная станция ПЛК соединяется со станциями RIO с помощью коаксиального и оптоволоконного кабеля.

Два контроллера и две верхние операторские станции соединены коммуникационным кабелем, что обеспечивает передачу данных.

Структура системы показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Архитектура системы управления

В соответствии с особенностями технологического процесса и размещением оборудования система разделена на два уровня: уровень управления эксплуатацией и производственный уровень управления.

На уровне управления эксплуатацией операторская станция осуществляет комплексный мониторинг всей информации производственного уровня управления: отображение, запись, обработку данных, формирование отчётов, изменение параметров, выполнение операций с определёнными правами доступа.

Связь между контроллером системы и операторской станцией осуществляется по стандартному протоколу TCP/IP.

Контроллеры производственного уровня управления подключены к датчикам и исполнительным устройствам, осуществляют управление процессом в реальном времени. Связь с верхним уровнем осуществляется через промышленный Ethernet.

Главная станция расположена во взрывозащищённом шкафу положительного давления на конце эстакады. Все сигналы системы налива поступают в главный ПЛК. Связь с диспетчерской осуществляется через ПК. Контроллеры RIO (#2) расположены в диспетчерской резервуарного парка. Станции мониторинга №1 и №2 расположены в центральной диспетчерской офисного здания и работают в режиме взаимного резервирования. Программное обеспечение верхнего уровня — InTouch 8.0 под управлением Windows 2000. Для обеспечения надёжности используется многозадачная операционная система реального времени. Третья станция мониторинга расположена в резервуарном парке.

Принцип автоматической сортировки:

Если в процессе работы обнаружена неисправность (отказ контактора, неисправность входного клапана, отказ привода, отказ системы плавного пуска, отклонение давления коллектора, аномальный ток насоса), неисправное устройство автоматически исключается из работы. Остальное оборудование запускается автоматически для обеспечения нормальной подачи нефти.

Когда последняя железнодорожная цистерна заполнена (при отсутствии других готовых позиций), система автоматически останавливает насос для предотвращения гидроудара и превышения давления в трубопроводе.

Список литературы:

1. Shi Jianqiang. DDE interface between InTouch, Visual Basic and Matlab // Journal of Nanjing Engineering Institute. Natural Science Edition. — 2003. — Vol. 1, № 1. — P. 29–35.
2. Hu Jinhui, Hu Dabin. Realization of control software based on DDE technology // Microcomputer Information. — 2004. — Vol. 20, № 11. — P. 70–71.
3. Yang Yingjie, Deng Huiyong, Li Xia. Simulation of screening process based on Matlab/Simulink // Journal of China University of Mining and Technology. — 2006. — Vol. 16, № 3. — P. 330–332.