Автоматизация нефтеперерабатывающего завода

Компания ОАО “Танеко”, созданная в 2005 г., входит в группу компаний “Татнефть”. Основной задачей “Танеко” является создание и эксплуатация современного комплекса нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, рассчитанного на ежегодную переработку 7 млн т высокосернистой нефти в широкий спектр нефтехимической продукции. Деятельность комплекса по переработке тяжелой высокосернистой нефти соответствует стратегическим задачам России – уменьшению доли высокосернистой нефти в экспортных трубопроводах, а также замещению экспорта нефти экспортом высококачественных нефтепродуктов. В 2006 г. проект по созданию комплекса “Танеко” в г. Нижнекамске получил федеральный статус. В декабре 2010 г. на первом нефтеперерабатывающем заводе комплекса была получена продукция.

Примерно за полгода до окончания строительства нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) был объявлен тендер на разработку автоматизированной системы для оперативного учета отгрузки продукции. Победителем тендера, в котором участвовали крупные западные и российские компании, была объявлена компания “Центр учетных технологий” (1С:Франчайзи, г. Москва) с предложением о разработке оригинальной системы учета на платформе “1С:Предприятие 8.2”.

Компания “Центр учетных технологий” имеет большой опыт по автоматизации учета на предприятиях, связанных с перевалкой нефти и нефтепродуктов. Так, специалисты компании успешно разработали систему учета для нескольких филиалов – нефтебаз компании “Татнефть АЗС-Центр”. Победе в тендере способствовали демонстрация возможностей типовых отраслевых решений “Нефтебаза и АЗС:оперативный учет” и “Бухгалтерия нефтебазы и АЗС”, а также положительные отзывы о ранее завершенных проектах на других предприятиях, входящих в структуру ОАО “Татнефть”.

Работы на всех этапах проекта автоматизации, включая подготовку технического задания, проектирование и внедрение системы, а также опытную эксплуатацию, были успешно выполнены в срок. Специалисты НПЗ работают с информационной системой в режиме управляемого приложения. Автоматизировано 50 рабочих мест. В настоящее время информационная система находится на сопровождении компании “Центр учетных технологий”.

Сырьем для НПЗ является нефть, которая поступает по трубопроводу. Для отгрузки готовой продукции – светлых и темных нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов, продуктов нефтехимии, а также гранулированной серы – используется несколько видов транспорта. Основной объем готовой продукции отгружается по железной дороге. Отгрузка также выполняется с помощью автомобильного транспорта и трубопроводов.

Среди основных задач оперативного учета НПЗ можно выделить планирование производства и отгрузки готовой продукции, контроль качественных показателей продукции, оформление результатов лабораторных испытаний и паспортов качества, оформление отгрузки продукции различными видами транспорта с распечаткой набора сопроводительных документов.

Система поддерживает все основные бизнес-процессы, связанные с отгрузкой продукции по железной дороге, автомобильным транспортом, а также по трубопроводу. Предусмотрено хранение паспортов качества продукции, а также данных подвижного состава – железнодорожных цистерн, вагонов и автомобилей.

Реализованы задачи контроля основных бизнес-процессов. Так, система позволяет контролировать исполнение сводного плана отгрузки на месяц, заявки на отгрузку в рамках плана отгрузки на месяц, отгрузки по распоряжениям владельцев продукции, суточные задания на отгрузку, объемы отгрузки с оформленными паспортами качества и т. д. Предусмотрены контроль показателей в паспортах качества, а также хранение данных о фактическом состоянии резервуарного парка.

В состав автоматизированной системы включен большой набор отчетов, которыми пользуются как сотрудники НПЗ, так и владельцы продукции. Это различные реестры отгрузки, реестр паспортов качества, аналитические отчеты по выполнению планов, по состоянию резервуарного парка и т. д.

Наибольшую сложность представляет задача оформления отгрузки продукции по железной дороге. Для ее решения на предприятии было создано отдельное структурное подразделение “Группа печати ЖД-накладных” со штатом в несколько десятков сотрудников и круглосуточным режимом работы.

Следует отметить, что в бизнес-процессе “Отгрузка продукции по железной дороге” используются такие электронные документы, как “Заявка владельца на отгрузку по ЖД” и “Отмена заявки владельца на отгрузку по ЖД”, “Распоряжение владельца на отгрузку по ЖД”, “Суточное задание на отгрузку по ЖД”, “Реестр вагонов под отгрузку”, “Акт отбраковки вагонов” и “Отгрузка нефтепродуктов по ЖД”.

Автоматизированная система позволяет печатать несколько разновидностей ЖД-накладных. Это российские накладные по ф. “ГУ-27” (одиночные) и по ф. “ГУ-27е” (групповые), экспортные накладные, как одиночные, так и групповые по ф. “СМГС” и по ф. “ЦИМ/СМГС”, накладные “прямого российско-финского железнодорожного сообщения”, а также российские воинские накладные и накладные смешанного сообщения. При этом некоторые накладные необходимо печатать на двусторонних листах формата А3, другие – на специальных бланках. Для обеспечения возможности печати на специальных бланках с малой, около 50 г/м2, плотностью бумаги предприятие приобрело широкоформатные двусторонние принтеры фирмы Kyocera с несколькими лотками и высокой скоростью печати.

Оценить необходимый объем печати при оформлении отгрузки продукции по железной дороге можно на следующем примере. После выхода на проектную мощность первая очередь предприятия будет способна отгружать от 300 до 500 цистерн с продукцией в сутки. При экспортных поставках с использованием одиночных накладных по форме “СМГС” на каждую цистерну необходимо печатать не менее двух, а для некоторых направлений – до четырех экземпляров ЖД-накладной. Каждый экземпляр накладной в свою очередь представляет собой несколько двусторонних бланков формата А3. Кроме того, для каждой цистерны нужно печатать свидетельства об их пригодности и несколько экземпляров паспорта качества. Для состава цистерн печатаются различные акты – об уровнях налива, о номерах запорных устройств, об окончании операций погрузки, о передаче под охрану и т. д. Таким образом, для оформления отгрузки по железной дороге НПЗ необходимо каждые сутки печатать несколько тысяч документов.

В автоматизированной системе предусмотрено хранение всей информации, требуемой для печати ЖД-накладных. Наряду с наименованием и количеством продукции, информацией о номерах и типах цистерн, реквизитами грузоотправителя и грузополучателя в формах документов должна быть представлена информация о станциях отправления и назначения, о маршруте движения груза, о производителе, покупателе и поставщике продукции, о плательщиках ЖД-тарифа и экспедиторах. В накладных используются специальные наименования номенклатуры продукции, в том числе на разных языках, которые включают различные коды, номера карт прикрытия, схем транспортировки, классов опасности и т. д. В дальнейшем по факту регистрации ЖД-накладных в системе “Этран” (автоматизированной системе централизованной подготовки и оформления перевозочных документов) в информационную базу системы вводятся данные о номерах ЖД-накладных и суммах ЖД-тарифа для каждой отгруженной цистерны.

Процесс оформления отгрузки продукции другими видами транспорта более прост. Например, отгрузка автотранспортом оформляется при помощи стандартных товарно-транспортных накладных с приложением паспортов качества, а отгрузка по трубопроводу сопровождается оформлением актов приема-передачи. Дополнительно для автотранспорта в системе реализованы электронные пропуска и бланки пропусков со штрихкодами, а также выполнена интеграция системы с автоматической системой налива нефтепродуктов.

Использование в качестве основы проекта отраслевых наработок фирмы “Центр учетных технологий” и платформы “1С:Предприятие 8.2” в режиме управляемого приложения позволило решить все задачи проекта автоматизации и запустить новую информационную систему учета отгрузки продукции до начала работы завода.

Http://v8.1c. ru/metod/publication. jsp? id=506

Требования к автоматизации учета на объектах нефтеперерабатывающего комплекса специфические, обусловленные непрерывностью технологических процессов.

К основным проблемам, требующим решения при автоматизации учета на нефтеперерабатывающих предприятиях, относятся:

    «котловой» учет затрат по подразделениям и предприятиям без возможности расчета себестоимости продуктов переработки нефти; значительный поток внутризаводских первичных документов; необходимость ручного переноса данных с бумажных носителей в учетную систему.

Результатом автоматизации финансово-хозяйственной деятельности на нефтеперерабатывающем предприятии является внедрение современной комплексной информационной системы, которая позволяет автоматизировать различные виды учета.

В предлагаемых нами решениях автоматизации финансово-хозяйственной деятельности нефтеперерабатывающего предприятия реализована поддержка всех основных бизнес-процессов:

    учет затрат и расчет производственной себестоимости; управление запасами; учет катализаторов; учет затрат по переработке давальческой нефти.

Методика калькулирования себестоимости обусловлена попередельным характером технологического процесса непрерывного производства нефтепродуктов.

В решениях Компании «Деснол Софт» реализованы порядок отнесения затрат к основному и вспомогательному производству, общепроизводственным и общехозяйственным расходам и правила разнесения затрат по видам нефтепродуктов.

Предлагаемые нами системы автоматизации при расчете фактической себестоимости продукции позволяют:

    распределить материалы и продукцию по переделам; списать прямые затраты последовательно по каждому переделу или подразделению; распределить общехозяйственные и общепроизводственные затраты по переделам.

Значительный объем учетной работы бухгалтерии приходится на регистрацию факта движения материально-производственных запасов (МПЗ). Как правило, операции сначала оформляются внутри завода на бумажных носителях, а затем вручную переносятся в учетную систему.

Подготовка первичных документов сотрудниками завода в решениях Компании «Деснол Софт» совмещается с одновременной регистрацией данных в учете, что уменьшает объем работ сотрудников бухгалтерии.

Регистрация операций движения МПЗ осуществляется непосредственно кладовщиком. Оформленная операция впоследствии проверяется бухгалтером и отражается в бухгалтерском учете.

Использование катализаторов – особенность технологических процессов нефтеперерабатывающего предприятия.

В предлагаемых нами решениях реализованы следующие аспекты учета катализаторов:

    учет катализаторов в количественном и стоимостном выражении; учет катализаторов по видам (маркам); учет катализаторов по местам хранения или загрузки; учет драгметаллов, содержащихся в катализаторах (в складском учете и после загрузки); хранение сведений о дате загрузки катализатора, способе и норме списания катализатора; учет погашения стоимости катализаторов, переданных в эксплуатацию, по количеству и сумме.

Нефтеперерабатывающие предприятия широко используют в производстве давальческое сырьё.

В предлагаемых нами решениях реализована схема процессинга, которая позволяет:

    сформировать заказ на переработку; принять от давальца материалы в переработку; зафиксировать факт отгрузки продукта переработки давальцу; зарегистрировать оказание услуг по переработке и оформить акт выполненных работ.

Данная схема ориентирована на механизм ценообразования, при котором цена на переработку устанавливается на единицу выхода продукции.

Системы автоматизации учёта нефтеперерабатывающих предприятий Компании «Деснол Софт» представляют промышленным предприятиям возможность:

    стандартизации большинства операций, упрощения учета и составления корпоративной отчетности, повышения роста управляемости; увеличения быстроты реакции в принятии управленческих решений; повышения степени информационной открытости и доступности.

Http://desnolsoft. ru/content/?ID=503&SECTION_ID=32

Компанией Цифровые Контрольные Технологии реализован проект по автоматизации нефтеперерабатывающего предприятия: внедрен программно-аппаратный комплекс АСУ ТП «Весовой поток» ЖД для автоматизации отгрузки нефтепродуктов на вагонных весовых.

1. Оперативный бухгалтерский и управленческий учет движения материальных средств через пункты весового контроля, формирование требуемых отчетов, создание унифицированной формы документа для отчетности с контрагентами.

5. Получение (загрузка/выгрузка) достоверных оперативных данных с пункта весового контроля предприятия в бухгалтерское приложения, формирование сопроводительных бухгалтерских документов непосредственно на посту весового контроля.

6. Оперативный полный контроль руководством компании всего процесса и частичный контроль контрагентами.

Для централизации данных используется модуль Центральный север весов (WEB, SQL, УРБД), входящий в состав программного комплекса АСУ ТП «Весовой поток» ЖД, необходимый для центрального администрирования, имеющий оперативный обмен командами с приложением 1С, вплоть до просмотра текущей ситуации с мобильного телефона руководителя по защищенному каналу.

Устанавливается на выделенный сервер, с доступом в Интернет. Для связи с территориально распределенными объектами используется VPN-соединение. Выполняет следующие функции:

    Репликация данных между территориально распределенными объектами и центральной базой данных, содержащей информацию обо всех объектах, подключенных к системе Поставляется вместе с модулем обмена данными и WEB-доступом для много пользовательской работы в соответствии с политикой безопасности.

Предоставление интерфейса пользователя с функционалом необходимым для работы системы в соответствии с выбранной ролью пользователя

    Обработка сообщений от модуля интеграции с весовым оборудованием Автоматическое распознавание состава, количества и веса осей, тележек вагона и состава Автоматическая самодиагностика и диагностика состояния весов Формирование электронного документа Формирование печатного документа на основании его электронного дубликата Синхронизация данных с ERP в реальном времени
    Предоставление программного интерфейса, необходимого работы модулей системы Предоставление функционала обмена сообщениями между модулями системы Контроль прав пользователей Предоставление функционала, необходимого для работы с базой данных Предоставления функционала редактора печатных форм

Сервер АСУ ТП «Весовой поток» – это объектно-реляционная система управления базами данных (СУБД) PostgreSQL.

Она служит связующим звеном для передачи данных от пункта весового контроля в систему 1С или Oracle, MS SQL. Все обращения из 1С по созданию и проведению документов направлены к центральному хранилищу данных, снимая эту задачу с пункта весового контроля, который в свою очередь выполняет только лишь свою прямую функцию – взвешивание. Этим мы максимально минимизируем возможность ошибок, а также перегрузку запросов и событий на ПВК.

На сервере предоставлено разграничение ролей пользователей системы в целом, так же доступ к центральному администрированию системы в рамках заданной роли пользователя в зависимости от занимаемой должности и сферы ответственности. Этими пользователями могут являться все сотрудники, имеющие в должностных обязанностях функции контроля и работы весовой:

Также ведется учет выгруженных в 1С документов. В рамках дополнительной безопасности на Сервере АСУ ТП «Весовой поток» происходит дублирование данных ПВК, запись и контроль операций, проводимых оператором ПВК.

Ведение видео и фото архива взвешиваний с привязкой к событиям на весовой производится на Сервере АСУ ТП «Весовой поток». Ответственный персонал в соответствии с должностными полномочиями может удаленно обратиться к серверу и посмотреть видео ряд, привязанный к конкретному взвешиванию вне зависимости от давности события. Мониторинг по работоспособности весов может проводиться удаленно.

    Возможность дистанционного контроля всеми ответственными лицами хозяйственных операций в реальном времени, хранения всех данных по операциям, а также состояния и качества груза в транспортном средстве, правильности постановки ТС на весах, верификации номера ТС Администрирование системы (напр. добавление/снятие пользователя, делегирование прав; возможности просмотра действий оператора ПВК в т. ч. обнулений весового контроллера и др.) Предоставление удобного интерфейса пользователя для работы с базой данных содержащей информацию обо всех объектах подключенных к системе, посредством обычного интернет-браузера Предоставление защищенного канала связи между клиентским браузером и модулем посредством SSL-шифрования Предоставление интерфейса связи с «Центральным хранилищем данных» для использования функций принудительной синхронизации с выбранным объектом Предоставление интерфейса администрирования объектов Предоставление необходимого функционала для построения отчетов Предоставление необходимого функционала для формирования электронных документов Предоставление необходимого функционала для печати документов Предоставление необходимого функционала для обмена данными с бухгалтерией

Автоматическая передача данных в SQL сервер обеспечивает гарантированную доставку данных о взвешенных составах в информационные системы верхнего уровня. Под термином гарантированная доставка понимается то, что вся информация о взвешенных составах хранится в алиби памяти контроллера взвешивания, который всегда проверяет наличие связи с системой верхнего уровня и пытается передать туда эту информацию. При этом проводится двойной контроль достоверности передачи (через механизм транзакций и дополнительное контрольное чтение). В случае потери связи или даже потери данных в системе верхнего уровня после восстановления связи все новые данные будут переданы, а все утерянные данные восстановлены.

Опция проверена в работе с MS SQL и Oracle. Конфигурирование подключения осуществляется через строку подключения, хранящуюся в зашифрованном виде в файле конфигурации контроллера динамического взвешивания.

Для фиксации номеров вагонов использовано видеонаблюдение с возможностью определения номера вагона в движении до 20 км/ч. Для этого на каждый ж/д путь установлено программное обеспечение и по 4 камеры видеонаблюдения для аутентификации передвижного состава и 1 камера для общего обзора пункта весового контроля.

Деление состава на вагоны осуществляется посредством направления светового инфракрасного барьера, при прерывании луча которого мы определяем границы вагонов, а также время его прохождения, соответственно исходя из длины вагона, производится расчет скорости прохождения состава через весы и при необходимости сигнализация машинисту о превышении скорости.

При недостаточной видимости и в темное время суток используется ИК прожектор дальностью до 30 м.

Http://mt-r. ru/projects/design/avtomatizatsiya-neftepererabatyvayushchego-zavoda-yayskiy-npz/

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

3. Управление технологическими процессами приема, хранения и отгрузки нефтепродуктов и газа

Нефтеперерабатывающая промышленность – отрасль с повышенными требованиями к управлению технологическими процессами, производствами и предприятиями в целом. В настоящий момент остро стоит вопрос о необходимости разработки общей стратегии и единой концепции построения управленческих систем на уровне отдельных предприятий и вертикально – интегрированных нефтяных компаний.

Высокие требования к автоматизации на объектах нефтеперерабатывающего комплекса (НПК) обусловлены, в первую очередь пожаро – и взрывоопасностью производств, необратимостью ситуаций, происходящих при нарушении технологических режимов, что может стать причиной не только снижения производительности и качества выпускаемой продукции, но и создать реальную опасность полного уничтожения предприятия и оказать негативное воздействие на окружающую среду.

Значительная часть отечественных предприятий НПК отличается относительно невысоким и разнородным уровнем автоматизации. Зачастую, даже внутри одного предприятия не всегда обоснованно внедрялись различные средства автоматизации, которые теперь невозможно интегрировать в единую систему. В течение последнего десятилетия на отдельных предприятиях были реализованы проекты с использованием зарубежных средств, обеспечивающих более высокий уровень автоматизации и управления. Однако на большей части объектов системы управления производством и предприятием разрабатывались специалистами самих предприятий совместно с НИИ и проектными организациями и реализовывались, таким образом, на основе индивидуальных проектов. Поэтому большинство функционирующих в настоящее время систем автоматизации и управления характеризуются разнообразием используемых технических средств, программного обеспечения и способов реализации одинаковых функций. Понятно, что работа таких систем связана с высокими эксплуатационными затратами.

На сегодняшний день практически все НПЗ входят в состав вертикально-интегрированных нефтяных компаний, задачей которых является обеспечение эффективного функционирования заводов и минимизации затрат. Разнообразие существующих систем затрудняет оперативное централизованное получение объективной информации подразделениями корпорации и лишает возможности своевременного принятия управленческих решений.

Рост конкуренции между нефтяными компаниями требует резкого повышения технико-экономической эффективности функционирования предприятий. Выживут лишь те, кто сможет максимально эффективно производить свой продукт.

Современный рынок предъявляет высокие требования к качеству нефтепродуктов и вынуждает участников рынка вкладывать средства в строительство новых и реконструкцию действующих производств, которые должны быть оснащены современными программно-техническими комплексами (ПТК). Сегодня на рынке нет недостатка в подобных системах. Предлагаемые в России средства КИПиА, ПТК и информационные системы зарубежных производителей, таких как Siemens, IBM, Honeywell, Foxboro, ABB и Hewlett-Packard и др., позволяют обеспечить высокий уровень автоматизации и информатизации технологических процессов, производств и предприятий. В то же время следует иметь в виду развивающийся рынок отечественных технических и программных средств.

Во второй половине 60-х и в 70-х годах получили развитие, так называемые, автоматизированные системы управления сложными объектами хозяйственной деятельности (предприятиями, энергосистемами, отраслями, сложными участками производства).

Автоматизированная система управления (АСУ) – это комплекс технических и. программных средств, совместно с организационными структурами (отдельными людьми или коллективом), обеспечивающий управление объектом (комплексом) в производственной, научной или общественной среде.

Цель разработки и внедрения АСУ – улучшение качества управления системами различных видов, которое достигается:

* своевременным предоставлением с помощью АСУ полной и достоверной информации управленческому персоналу для принятия решений;

* применением математических методов и моделей для принятия оптимальных решений.

Кроме того, внедрение АСУ обычно приводит к совершенствованию организационных структур и методов управления, более гибкой регламентации документооборота и процедур управления, упорядочению использования и создания нормативов, совершенствованию организации производства. АСУ различают по выполняемым функциям и возможностям информационного сервиса.

* административно-организационные (например, системы управления предприятием – АСУП), отраслевые системы управления – ОАСУ);

*технологические (автоматизированные системы управления технологическими процессами – АСУТП, в свою очередь подразделяющиеся на гибкие производственные системы – ГПС, системы контроля качества продукции – АСК, системы управления станками и линиями с числовым программным управлением);

* интегрированные, объединяющие функции перечисленных АСУ в различных комбинациях.

По возможностям информационного сервиса различают информационные АСУ, информационно-советующие, управляющие, самонастраивающиеся и самообучающиеся.

Первоначально АСУ строились на основе больших ЭВМ, имевшихся в вычислительных центрах крупных предприятий и организаций, и предполагали централизованную обработку информации. Помимо штата вычислительного центра обслуживание АСУ требовало создания специального подразделения численностью 200-300 человек.

С появлением персональных компьютеров (ПК) и локальных вычислительных сетей (ЛВС) основой программно-аппаратного обеспечения АСУ стали распределенные информационные системы в сети ПК с архитектурой клиент – сервер. Такие системы позволяют вести учет событий и документальных форм по месту их возникновения, полностью автоматизировать передачу информации лицам, ответственным за принятие решений, создавая, таким образом, предпосылки для перехода к безбумажным комплексным технологиям управления, охватывающим все участки и подразделения предприятий и учреждений, весь производственный цикл.

Остановимся подробнее на структуре и функциях АСУП – наиболее распространенной и одновременно наиболее сложной разновидности АСУ. Управление производством – сложный процесс, требующий согласованной деятельности конструкторов, технологов, производственников, экономистов, специалистов по снабжению и сбыту.

* повышение эффективности принимаемых решений, особенно в части наилучшего использования всех видов ресурсов и сокращения потерь, достигаемых за счет обеспечения процесса принятия решений своевременной, полной и точной информацией, а также применения математических методов оптимизации;

* повышение производительности труда инженерно-технического и управленческого персонала (и его сокращение) за счет выполнения основного объема учетных и расчетных задач на ЭВМ.

Необходимо отметить, что реализация многих проектов АСУП в 70-е годы в нашей стране и во всем мире закончилась неудачей – эти системы “не прижились”, оказались нежизнеспособными. В первую очередь, это вызвано тем, что в их концепции были заложены претензии на слишком высокую степень автоматизации управления, не оставляющую места для человека-руководителя. Кроме того, многие математические модели в АСУП были недостаточно точными и приводили к ошибкам.

В ходе развития концепции АСУ с целью преодоления указанных выше трудностей была выработана новая концепция компьютеризации и автоматизации управленческой деятельности, которая уже не ставит столь глобальных задач, а направлена прежде всего на автоматизацию обработки документов в системах управления организациями и предприятиями.

Задача компьютеризации управленческой деятельности в различных отраслях первоначально характеризовалась, в основном, массовой разработкой и применением прикладных программ персональных компьютеров, автоматизирующих рабочие места (АРМ) управленческого персонала ранга секретарей и референтов руководителей, начальников отделов и служб учреждений.

Данный подход к использованию компьютеров оказался экономически не вполне оправданным. Помимо затрат на приобретение электронно-вычислительной техники, он привел к разрастанию вспомогательного управленческого персонала высокой квалификации.

Для повышения эффективности применения компьютеров в управлении необходимо переосмысление принципов организационного управления предприятиями и организациями, представление их в виде технологий обработки данных и информационных потоков, а также взаимная адаптация “живой” и компьютерной систем управления. Акцент автоматизированного накопления и обработки информации перемещается на передачу информации средствами компьютерных телекоммуникаций” что ведет к обществу безбумажной информатики. С точки зрения практики, это означает, с одной стороны, создание и развитие глобальных компьютерных сетей, что требует большой работы по унификации и стандартизации самих форм и содержания управленческой деятельности даже в пределах отдельных отраслей, а с другой стороны – создание локальных вычислительных сетей в пределах каждого учреждения.

Наибольшие проблемы систем информационного обеспечения управления связаны с общей эффективностью, жизнеспособностью и способностью интегрироваться в существующие “человеческие” системы управления. Практика реализации многих таких проектов говорит о том, что информационные системы управления часто не выходят за рамки экспериментальных разработок, демонстрационных и прототипных моделей, отторгаются традиционной системой управления и оказываются нежизнеспособными. Это связано как с недостаточными подготовкой и заинтересованностью управленческого персонала в использовании компьютерных технологий, дефектами сложившейся технологии управления, так и с несовершенством систем, создаваемых на данном этапе, с искусственностью многих функций таких систем информационной поддержки управления, несоответствием их требованиям пользователей, т. е. недостатками концептуальной модели.

Основной целью работы НПФ “НЕФТЕХИМАВТОМАТИКА” на НПЗ является оказание высококвалифицированной помощи в повышении экономической эффективности функционирования технологического оборудования, отдельных производств и предприятий. Инструментом достижения цели служит создание и совершенствование систем управления и информационных систем, отвечающих современным мировым требованиям и общим корпоративным интересам. Создание такого рода систем представляет собой сложный процесс, начиная от обследования НПЗ и заканчивая обеспечением сервисного обслуживания установленного оборудования и систем в целом.

НПФ “НЕФТЕХИМАВТОМАТИКА” разрабатывает новые формы организации работ на объектах и различные схемы их финансирования, предусматривающие оптимизацию расходов. Во главу угла ставятся повышение качества информационных систем и систем управления, а также достижение максимального экономического эффекта. “Нефтехимавтоматика” решает и такие важные задачи, как разработка концепций создания интегрированных информационных систем управления (ИИСУ) предприятий ТЭК и организация работ в рамках этих концепций.

В концепциях должны быть прописаны архитектура всей ИИСУ, возможные программные приложения каждого уровня и поставщики программно-технических комплексов, решения по построению сетевой структуры и рабочий график выполнения работ с привязкой к выполнению проектных и строительных работ. Кроме того, в концепциях должны быть определены этапы работ, стоимость и оценка экономической эффективности внедрения каждого этапа. Однако, задачей концепции является не выбор конкретных продуктов и поставщиков ПТК, а лишь их перечисления.

Разработка и согласование проектных решений по всем видам обеспечения ИИСУ НПЗ осуществляется на стадии технического проектирования, а следующий за этим выбор конкретных фирм и продуктов ПТК-на стадии рабочего проектирования системы.

Такой подход позволяет создавать ИИСУ на современных программно-технологических комплексах при оптимальных затратах. Участие НПФ “НЕФТЕХИМАВТОМАТИКА” в данном процессе не случайно. Только независимая от производства ПТК компания может обеспечить оптимальный выбор различных ПТК, организацию и проведение тендеров по выбору поставщиков систем управления, КИПиА, средств связи и других систем на любой стадии проектирования объекта.

Собрать воедино разрозненные системы управления технологическими участками при минимуме затрат, не попадая в зависимость ни к одному поставщику, – это еще одна задача, которую решает НПФ “НЕФТЕХИМАВТОМАТИКА”.

Данный подход особенно важен в случае, когда создаваемые системы должны удовлетворять ряду характеристик и выполнять определенные функции. Так, системы должны обеспечивать: эффективность управления предприятием в целом и его подразделениями (цехами, отделами, технологическими установками); надежность и безопасность технологических процессов; оперативную информационно-технологическую и аналитическую поддержку процедур принятия решений; снижение негативного воздействия на окружающую среду.

В системе управления должны функционировать в реальном времени различные информационные ресурсы, обеспечивающие каждый уровень управления достоверной информацией.

Реализация трехуровневой ИИСУ, работающей в едином информационном пространстве, позволяет обеспечить эффективность бизнеса как отдельного НПЗ, так и нефтяной компании в целом.

· система управления верхнего уровня (ERP-система), выполняющая функции управления бизнесом предприятия;

· система управления среднего уровня – оперативно-диспетчерского управления, – выполняющая функции управления производством и мониторинга процессов;

· система управления нижнего уровня – АСУ ТП, обеспечивающая управление технологическими процессами.

3. Управление технологическими процессами приема, хранения и отгрузки нефтепродуктов и газа

Известно, что ранее потери товарных нефтепродуктов из-за недостатков учетного процесса составляли заметные объемы, и, как следствие, увеличивались “естественные” и финансовые потери, наносился вред здоровью людей и экологии. Большинство нефтебаз были построены в 60-70-х годах минувшего века. При этом подавляющее большинство из них в настоящее время требуют ремонта и модернизации.

Текущее состояние нефтебаз можно охарактеризовать следующим образом:

· точность измерительного оборудования не соответствует существующим требованиям;

· оборудование, используемое на нефтебазах, физически и морально устарело;

· при создании отчетной документации на оперативность и достоверность информации сильное влияние оказывает человеческий фактор.

Для устранения вышеперечисленных проблем специалистами НПФ “НЕФТЕХИМАВТОМАТИКА” разработана единая концепция построения автоматизированных систем управления технологическими процессами приема, хранения и отгрузки нефтепродуктов.

· организовать коммерческий учет нефтепродуктов, отгружаемых в автоцистерны;

· добиться высокой точности (относительная погрешность не более 0,25%);

· организовать метрологическую поверку системы учета без привлечения посреднических фирм;

· добиться требуемого качества и оперативности регулирования потока нефтепродукта;

Преимуществом системы является наличие установки для нижнего налива нефтепродуктов (в соответствии со стандартом API 1004). На установке имеется возможность отгружать любой тип нефтепродуктов, а также несколько типов одновременно. Установка обладает большой пропускной способностью. Потери за счет испарения нефтепродукта сокращены до минимума.

· сигнализаторы уровня, установленные на наливных устройствах, обеспечивают контроль уровня взлива вагоноцистерны;

· отсечные клапана, оснащенные приводом с дистанционным управлением, обеспечивают возможность оперативного перекрытия подачи нефтепродукта как по команде наливщика, так и по сигналу от датчика перелива;

· на наливной эстакаде располагаются информационные табло, которые сигнализируют оператору о текущем состоянии технологического процесса на обслуживаемом им участке эстакады;

· использование динамических весов для взвешивания вагоноцистерн в движении позволяет оперативно получать информацию о массе отгруженных нефтепродуктов и исключить ручные операции при измерениях;

· погрешность измерения массы отгруженного нефтепродукта соответствует требованиям ГОСТ Р 8.595-2002;

· значения измеренной массы автоматически заносятся в соответствующие поля отчетных документов.

АСУ ТП налива нефтепродуктов в железнодорожные вагоноцистерны оснащена удобным и понятным интерфейсом

Предоставляемые данные позволяют составить общую картину, которая требуется для принятия организационных решений.

Реализация взаимосвязей между АСУ ТП отгрузки нефтепродуктов и системой учета движения нефтепродуктов заказчика позволяет в простой и удобной форме передавать и получать всю необходимую информацию, заявки, накладные и отчеты.

Автоматическое занесение информации в электронные документы позволяет исключить ошибки при вводе.

На автоматизированном рабочем месте (АРМ) оператора отображается информация о состоянии оборудования на эстакаде.

Благодаря этому оператор может контролировать состояние технологического процесса в целом, принимать необходимые организационные решения и координировать действия наливной бригады.

Использование узлов учета нефтепродуктов на базе массомеров позволяет методом прямого измерения массы учитывать количество принимаемого нефтепродукта с погрешностью не более 0,25%.

Использование отсечной арматуры, оснащенной приводами с дистанционным управлением, позволяет оперативно управлять процессом приема нефтепродукта. В случае поступления нескольких типов нефтепродуктов по одной линии трубопровода предусматривается возможность их дифференцирования. Для этой цели используются измерительные каналы плотности с абсолютной погрешностью ± 0,7кг/м3.

Использование узлов учета нефтепродуктов на базе массомеров позволяет методом прямого измерения массы учитывать количество отгружаемого нефтепродукта с погрешностью не более 0,25%. Данный узел может быть интегрирован в общую структуру информационной системы заказчика. Отчетная документация заполняется автоматически по факту отгрузки.

Расчет гидравлических потерь по длине трубопроводов. Разработка автоматизированной системы налива светлых нефтепродуктов в автоцистерны. Эффективность использования дифференцированных расстояний между резервуарами на складах нефти и нефтепродуктов.

Устройство верхнего налива светлых и нижнего слива нефтепродуктов в железнодорожные цистерны типа АСН-14ЖД и УСН-150-ХЛ1. Механический и гидравлический расчет трубопровода. Подбор насосного оборудования. Распределение работ при монтаже оборудования.

Назначение и цели создания автоматизируемой системы управления технологическими процессами. Приборы и средства автоматизации абсорбционной установки осушки газа. Оценка экономической эффективности применения кориолисовых расходомеров Micro Motion CMF.

Методика определения вместимости резервуарного парка нефтебазы. Общая характеристика наливных устройств для налива в автоцистерны и в бочки. Особенности выбора резервуаров и насоса для нефтепродуктов. Гидравлический расчет технологического трубопровода.

Понятия управления технологическими процессами. Иерархия управления промышленным предприятием. Автоматические системы регулирования и особенности обратной связи в них. Метрологические понятия, элементы измерительной цепи. Анализ методов измерений.

Марка и расчетные характеристики резервуара. Особенности проверочного расчета стенки резервуара на прочность. Расчет предельного уровня налива нефтепродуктов в резервуар. Расчет остаточного ресурса резервуара. Анализ результатов поверочного расчета.

Разработка технологических решений по увеличению резервуарного парка на нефтескладе ООО “Мостсервис-транс”. Расчет сливного трубопровода и фундамента под емкости РГС-75. Насосная слива и налива нефтепродуктов. Оценка экономической эффективности проекта.

Потери легких фракций нефти, малые и большие “дыхания” резервуаров. Устройства для борьбы с потерями нефтепродуктов. Хранение нефтепродуктов под слоем газа. Улавливание паров и нефтепродуктов с помощью эжектора. Снижение температуры газового пространства.

Техническая диагностика резервуара РВС-5000 для хранения нефти, выявление дефектов. Реконструкция резервуара для уменьшения потерь нефтепродуктов. Разработка системы пожаротушения. Технология и организация выполнения работ. Сметная стоимость ремонта.

Анализ организационно-правовых форм предприятий России. Производственная и организационная структура управления ОАО “Метафракс”. Метрологическое обеспечение производства метанола. Автоматизация системы управления технологическими процессами предприятия.

Http://otherreferats. allbest. ru/manufacture/00191340_0.html

История развития промышленности — это история инноваций, технологических или организационных, каждая из которых позволяла сделать производство чуть более эффективным, безопасным, легко приспосабливающимся к изменениям. Сегодня на повестке дня — концепция цифрового производства. Ее реализация сулит изменения, сопоставимые с результатами внедрения конвейера и распространения принципов фордизма Фордизм — одно из социально-экономических направлений. Название происходит от имени Генри Форда. В основе фордизма лежит точка зрения, согласно которой общественное благосостояние и высокие корпоративные прибыли могут быть достигнуты за счет высоких зарплат рабочих, что позволит последним покупать продукцию, которую они производят. в начале XX века: столь многочисленные аспекты она затрагивает

Ключевая составляющая концепции цифрового производства — использование определенного программного обеспечения, позволяющего всем сотрудникам НПЗ осуществлять свою деятельность более оперативно и эффективно. Причем в большинстве случаев речь идет не о выполнении привычной работы другим способом, а о совершенно новых, более эффективных бизнес-процессах и высоком уровне автоматизации.

Нефтегазовый сектор достаточно консервативен, однако потребность во внедрении подобных систем лидеры отрасли уже осознали. «Скорость обработки информации сегодня выросла многократно, а время на принятие решений сократилось. Компании должны на это реагировать», — считает директор департамента производственных систем управления ИТСК Николай Воробьев.

Как отмечает директор направления нефтепереработки Emerson Process Management Дуглас Уайт, одна из главных тенденций в управлении НПЗ сегодня — переход от реагирования на проблемы к их предвидению. Среди других трендов он называет резкое увеличение количества данных о работе завода, которые собираются и анализируются в реальном времени, рост значения компьютерного моделирования процессов, повышение уровня автоматизации и значительное внимание к подготовке персонала.

К наиболее продвинутым предприятиям в области автоматизации специалисты относят завод Reliance в Индии, а также производственные мощности Saudi Aramco. Впрочем, примеров полной реализации комплексного решения по управлению НПЗ в мире пока не существует. Так что у российских производств еще есть шанс догнать западных коллег, тем более что отечественные нефтеперерабатывающие предприятия в последние годы развивались весьма активно, внедряя самые современные технологии.

В конце 1980‑х годов средства контроля и автоматизации на российских НПЗ преимущественно основывались на пневматических системах управления. Точность их была невысока, но они были достаточно надежны, дешевы и просты в эксплуатации. Однако технологии переработки нефти совершенствовались, и с течением времени возникла потребность в более точном управлении всем технологическим процессом и получении готовой продукции с определенными параметрами качества. Пневматика с этими задачами уже не справлялась, и ей на смену пришли сначала аналоговые, а затем цифровые электронные системы.

На сегодняшний момент все перерабатывающие предприятия «Газпром нефти» оснащены цифровыми распределенными системами управления (РСУ). Ряд контрольно-измерительных приборов (КИП) все еще остаются аналоговыми, однако им на смену также приходят цифровые. В первую очередь речь идет о средствах коммерческого учета, точность измерений которых имеет юридическую значимость. Кроме того, это касается контроля ключевых технологических параметров на наиболее важных установках. Там же, где нет первоочередной необходимости повышать точность измерений (общезаводское хозяйство, обеспечение паром, водой и т. д.), старое оборудование пока сохраняется. Его модернизация — достаточно дорогое удовольствие, и экономическая целесообразность выходит здесь на первый план.

BI/BW — информационная система, предназначенная для решения задач бизнес-анализа, позволяет обрабатывать большие объемы данных и выстраивать неявные зависимости, формировать отчетность при обращении к различным источникам данных.

ERP — организационно-информационная система, интегрирующая производство и операции, управление трудовыми ресурсами, финансовый менеджмент и управление активами, ориентированная на оптимальное использование ресурсов предприятия.

EAM — Enterprise Asset Management: информационная система, нацеленная на оптимальное управление физическими активами и режимами их работы, рисками и расходами на протяжении всего жизненного цикла для достижения и выполнения стратегических планов организации.

SCM — информационная система, предназначенная для автоматизации и управления всеми этапами снабжения предприятия и для контроля всего товародвижения. Охватывает весь товарный цикл: закупку сырья, производство, распространение готовой продукции.

MES — информационная система, предназначенная для решения задач синхронизации, координации, анализа и оптимизации выпуска продукции в рамках предприятия.

АСУТП — автоматизированная система управления технологическим процессом: группа технических и программных средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим оборудованием на промышленных предприятиях.

APC — Advance Process Control: усовершенствованное управление технологическим процессом.

РСУ — распределенная система управления (англ. DCS — Distributed Control System) — система управления технологическим процессом, характеризующаяся построением распределенной системы ввода-вывода и децентрализацией обработки данных. Как правило, применяются для управления непрерывными технологическими процессами.

Системы РСУ не являются полностью автоматическими и требуют значительного участия оператора. Получая с контрольно-измерительных приборов данные о ходе технического процесса, он принимает решение о том, какие действия необходимо предпринять при различных отклонениях параметров. Эти действия зависят от компетенции оператора, его внимательности и опыта. Он должен держать в голове множество параметров, понимать их взаимозависимости и своевременно реагировать на поступающие сигналы, что бывает непросто, если ситуация развивается по непредсказуемому сценарию. Кроме того, часть управляющих воздействий по-прежнему осуществляется вручную полевым оператором, который находится рядом с технологическим оборудованием и в случае выявления нештатных ситуаций принимает необходимые меры.

Повысить эффективность работы и уменьшить роль человеческого фактора призваны системы расширенного управления процессами (APC — от англ. Advance Process Control), представляющие собой своего рода автопилот, который берет на себя функцию принятия решения в случае отхода от нормативного режима. Такие системы удерживают процесс в рамках установленного режима и заданной целевой функции (увеличение выпуска определенного продукта, снижение энергопотребления установки и т. п.) более эффективно, так как быстрее реагируют на изменения. Оператор, в свою очередь, разгружается и получает возможность лучше отрабатывать существенные события, когда его вмешательство действительно необходимо: когда процесс выходит за определенные границы или требуется изменить режим работы.

Внедрение таких систем — одно из актуальных направлений развития на нефтеперерабатывающих заводах «Газпром нефти». Сегодня компания входит в группу лидеров по использованию систем APC. На Омском НПЗ ими уже оснащены 7 установок, еще 2 проекта реализуется на Московском НПЗ. Полное оснащение всех ключевых установок позволит предприятиям перейти на следующий уровень управления технологическими процессами.

Коренные изменения претерпевает сегодня и система управления качеством НПЗ. Ключевой элемент в этом процессе — установка поточных анализаторов. Эти устройства позволяют фиксировать изменения характеристик сырья и продукции в реальном времени, передавая данные в лабораторную информационную менеджмент-систему (ЛИМС). Например, если изменилось качество поступающей на завод нефти, система даст сигнал о том, что необходимо внести коррективы в технологический процесс.

Еще более важно иметь такие анализаторы в товарных парках, где идет смешение готовой продукции. «Поточные анализаторы позволяют уйти от повторного смешения в тех случаях, когда мы не выходим на требуемое качество и вынуждены отказывать в паспортизации партии продукции, — поясняет начальник управления информационных технологий, автоматизации и телекоммуникаций блока логистики, переработки и сбыта „Газпром нефти“ Павел Бутаков. — Также они дают возможность избежать избыточного завышения качества, на которое при ручном смешении иногда идут сознательно, чтобы подстраховаться — такая страховка повышает себестоимость продукции».

В настоящее время на заводах «Газпром нефти» реализуется пятилетняя инвестиционная программа по внедрению поточных анализаторов. Кроме того, в системах расширенного управления производством активно применяются так называемые виртуальные анализаторы качества — математические модели, позволяющие прогнозировать качественные показатели без их фактического замера — на основании ранее выполненных лабораторных тестов.

Следующее направление развития — консолидация управления технологическими установками. Смежные установки объединяются в комплексы, которые можно контролировать из единого центра и с одного пульта. «Логика управления перестраивается таким образом, чтобы один человек мог управлять большим количеством контуров. Сегодня в среднем на одного оператора приходится около 70 контуров, а будет — 400–500, как на передовых предприятиях мира. При этом оператор получит возможность принимать решения на уровне экономических показателей, а не только работать в терминах конкретного технологического процесса. Это довольно сложная задача, и сейчас мы находимся только в начале этого пути, — говорит Павел Бутаков. — Вкупе с системами расширенного управления это позволяет обеспечить новый уровень контроля над производством и предоставить бизнесу более надежные системы».

Когда такие комплексы будут созданы, наступит очередь построения единых операторных, а затем — центров управления производством (ЦУП). В них разместятся все сотрудники, задействованные в управлении, что существенно упростит коммуникацию между ними, сократит цепочки принятия решений, создаст благоприятную среду для решения проблем и совершенствования процессов. В настоящее время идет проектирование таких центров для Омского и Московского НПЗ.

В планах также развитие системы календарного планирования, которая позволит к расчету оптимального месячного плана, который существует сегодня, добавить автоматизированное планирование на каждый день. Внедрение решения даст возможность с минимальными потерями адаптировать технологические процессы под изменения как на производстве, так и во внешней среде.

Специалисты компании Honeywell рассчитали ожидаемый эффект от внедрения автоматизированной системы оперативного управления производством (АС ОУП) на НПЗ. Оценка была сделана для НПЗ со средней производительностью по сырью 370 тыс. баррелей нефти/сутки, чистой прибылью около $3 за баррель и такой же стоимостью энергоресурсов. По прогнозам, увеличение производительности должно составить 1–3%, что принесет $4–11 млн. Энергопотребление снизится на 2–5% ($8–19 млн экономии). На 1–2% ($4–8 млн) вырастет чистая прибыль, а затраты на техобслуживание сократятся на 2–3% ($4–8 млн). Таким образом, потенциальный эффект для одного НПЗ может достигать $15–38 млн в год.

Главная задача всех инноваций в области автоматизации завода — повысить эффективность производства. А значит, любое нововведение оправдано только в том случае, если вложенные средства окупаются. Современные технологии позволяют творить чудеса. Например, можно окружить оператора своего рода невидимой звуковой стеной, отсекающей любые шумы и звуки, кроме тех, которые ему необходимо слышать. Однако эффект от таких нововведений оценить довольно сложно, и не всегда игра стоит свеч.

«Сегодня в явном виде окупаются системы расширенного управления производством (APC). Есть прецеденты, когда затраты на их установку были возвращены за месяц, после чего они стали приносить дополнительную прибыль. Системы ТОРО и диагностики оборудования также позволяют сэкономить на количестве ремонтов, затратах на материалы и услуги подрядчиков», — рассказывает Павел Бутаков.

Эффективность автоматизации повышается, когда она осуществляется комплексно, с созданием единого информационного пространства. Конечно, построение комплексной системы требует времени и значительных вложений, но когда отдельные элементы мозаики сложатся, наконец, в общую картину, на месте традиционного производства возникнет цифровой завод, готовый эффективно работать в самых жестких рыночных условиях.

Ряд технологий предназначены для того, чтобы помочь людям работать эффективнее или проконтролировать их, если это необходимо.

Управление сигнализациями ранжирует и выводит на консоль оператора поступающие сигналы в зависимости от их важности и актуальности. Если по какой-то причине оператор не реагирует на событие, система отправляет сигнал выше — на уровень руководства. Вся история записывается, при необходимости можно изучить то, как персонал отрабатывал нештатные ситуации, и принять решение о том, что необходимо изменить.

Системы сценарного управления позволяют в значительной мере автоматизировать процессы пуска и останова установок, делая их более предсказуемыми и снижая время простоев.

Help-операторы, анализируя множество параметров, дают упреждающие рекомендации о том, какие действия могут потребоваться через некоторое время.

Http://www. gazprom-neft. ru/press-center/sibneft-online/archive/2014-december-projects/1104930/

Система автоматики НПЗ предназначена для автоматизации технологического процесса атмосферной перегонки нефти на мазутную, дизельную и бензиновую фракции, а также отпуска нефтепродуктов потребителям.

Система обеспечивает мониторинг и управление следующими объектами НПЗ:

    печи подогрева нефти; ректификационные колонны и теплообменники; технологическая насосная станция; резервуарный парк нефти и нефтепродуктов; площадка емкости химических реагентов; насосная станция отгрузки; установки налива в авто и железнодорожные цистерны; аварийные и дренажные емкости; другое технологическое оборудование.

    автоматический контроль технологических параметров и параметров состояния оборудования; автоматическая защита оборудования по аварийным и предельным значениям контролируемых параметров и при отказах систем обеспечения; поддержание режимов работы оборудования в пределах нормативных условий эксплуатации; управление запорной арматурой на технологических трубопроводах; программное управление и защита насосных агрегатов; регулирование технологических параметров; отображение и регистрация на мониторах АРМ операторов технологических установок и резервуарного парка контролируемых технологических параметров и параметров состояния оборудования, как в процессе работы, так и при проведении ремонтных и пусконаладочных работ; составление отчетов и сводок; документирование информации (архивация событий нижнего уровня и действий оператора).

Система автоматики НПЗ построена по распределенному принципу на базе ПЛК промышленного исполнения и состоит из контроллеров, связанных между собой и системой информационного обеспечения оператора технологической сетью.

При необходимости система автоматики может быть доукомплектована соответствующими модулями, позволяющими решать те или иные задачи по автоматизации технологического процесса атмосферной перегонки нефти на мазутную, дизельную и бензиновую фракции. Возможно проведение последовательной реконструкции автоматики технологического объекта, исходя из наличия инвестиционных ресурсов. Также возможно наращивание системы автоматики при наращивании технологических мощностей НПЗ.

Входящие в состав системы автоматики НПЗ «ЭлеСи» устройства позволяют реализовать дополнительные режимы функционирования оборудования (имитация, тестирование, маскирование), защитить систему от несанкционированного доступа, осуществить контроль действия персонала по журналу событий, установить причины аварий по хронологической последовательности, минимизировать затраты электроэнергии и времени на поддержание технологического процесса на НПЗ, повысить уровень надежности работы и живучести технологического оборудования.

Система автоматики НПЗ «ЭлеСи» предоставляет возможность сопряжения с существующими системами сторонних производителей.

Система автоматики НПЗ «ЭлеСи» имеет все необходимые сертификаты и разрешения на применение «РОСТЕХНАДЗОРА».

Http://www. elesy. ru/engineering/solutions/neftepererabotka/sistema-avtomatiki-npz. aspx

В 2005 году Экспертная группа по автоматизации, состоящая из главных метрологов всех НПЗ Компании, разработала пятилетнюю стратегию по совершенствованию производства, направленную также на устранение препятствий на пути получения оптимальной отдачи от оборудования за счет внедрения современных технологий. В основе стратегии лежит модель, по форме напоминающая пирамиду. В этой связи были разработаны следующие цели:

    модернизация контрольно-измерительной аппаратуры: замена существующего оборудования на современное, электронное, с возможностью «интеллектуального» режима работы (самодиагностика, выдача отчетов об ошибках и другие); замена устаревших систем контроля и аварийной остановки на современные аналоги; внедрение систем оптимизации смешения бензинов и дизельного топлива на соответствующих НПЗ; внедрение современных технологий контроля на ключевых установках (например, на установках каталитического крекинга Рязанского и Лисичаского НПЗ и на установках АВТ других заводов) с одновременным внедрением анализаторов производительности; обеспечение информационных систем соответствующими интерфейсами (например, PI, LIMS); обеспечение выполнения корпоративных политик, например, в отношении измерения массы, безопасности печного оборудования и других областях; подготовка собственных специалистов по указанным технологическим областям; внесение изменений в соответствующие бизнес-процессы с целью обеспечения максимальной отдачи от применения новых технологий.

Исходя из практических и экономических соображений, график внедрения новых технологий должен соответствовать графику планово-предупредительных ремонтов на конкретном НПЗ. Кроме того, нацеленность плана на повышение отдачи от активов означает, что отдельные НПЗ смогут продвигаться вверх по пирамиде быстрее других заводов Компании. Необходимо также отметить, что в долгосрочной перспективе нашей целью является подготовка собственных специалистов, внедрение и обслуживание указанных технологий самостоятельно, без привлечения подрядчиков.

Вышеизложенный план последовательно реализуется на нефтеперерабатывающих заводах Компании, на ближайшие два-три года запланировано несколько крупных проектов переоснащения контрольно-измерительных систем.

На наших заводах также начинают применяться и более совершенные технологии автоматизации, широко распространенные в Западной Европе и Северной Америке. Так, в 2005 году на Рязанском НПЗ начала работу первая в России усовершенствованная система контроля. Недавно на Лисичанском заводе была введена в эксплуатацию новая смесительная установка для мазута, оборудованная ультразвуковыми счетчиками, а также прибором измерения вязкости, установленным непосредственно в трубопроводе. Это позволило существенно сократить затраты на обеспечение качества данного вида продукции, то есть снизить ее себестоимость.

Первым шагом к развитию собственного потенциала Компании в области перечисленных новых технологий стало обучение инженеров по автоматизации со всех НПЗ Компании на специальных курсах, проходящих в рамках программы корпоративного обучения. Экспертная группа по автоматизации разработала матрицу навыков, цель которой – акцентировать внимание на тех областях, где, как предполагается, в будущем обнаружится недостаток квалифицированных кадров. В связи с этим курсы станут важной частью программы подготовки и развития собственных специалистов Компании.

До конца 2010 года контрольно-измерительные системы, в должной мере обеспечивающие функции аварийной остановки, должны быть полностью внедрены на всех заводах Компании. Значительная часть эксплуатационного контрольно-измерительного оборудования (ультразвуковые счетчики, датчики давления) на технологических установках будет иметь «интеллектуальные» функции, обеспечивающие автоматическую передачу данных о режиме работы специалистам по техническому обслуживанию. Смешение основных видов продукции будет осуществляться с помощью современных технологий анализа и оптимизации. На установках вторичной переработки и сепарации будет установлено современное контрольно-аналитическое оборудование.

Http://www. oilcareer. ru/news/modernizacija_sistem_avtomatizacii_npz/2016-09-04-2228

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Автоматический контроль параметров технологических процессов на различных предприятиях позволяет получить высокую производительность при наименьших производственных затратах и высоком качестве продуктов. Неотъемлемой частью современного стекольного производства являются системы автоматического регулирования технологических процессов и автоматического измерения различных параметров. В данном курсовом проекте будет рассмотрена система автоматического контроля технологических параметров системы водоподготовки.

Автоматизация современных нефтеперерабатывающих производств позволяет повысить эффективность производства и качество получаемой воды. Для оптимизации работы системы нефтепереработки и снижения эксплуатационных затрат следует предусмотреть все аспекты процесса получения конечного продукта. В настоящее время улучшение качества получаемых продуктов и повышение отдачи системы напрямую зависят от грамотного включения в нее средств автоматизации, предполагающих использование средств автоматического контроля технологических параметров.

Для повышения степени автоматизации в современных условиях необходимо использовать последние технологические разработки в области цифровых измерительных и регулирующих устройств. Несмотря на относительно более высокие изначальные вложения, они быстро окупаются за счет резкого снижения эксплуатационных расходов. Кроме того, современные цифровые технологии позволяют создавать единые компьютеризованные сети контроля и управления процессами, способные гибко перестраивать технологические цепочки в соответствии с изменяющимися потребностями производства.

Дистилляцией или перегонкой называется процесс разделения смеси взаимно-растворимых жидкостей на фракции, которые отличаются по температуре кипения как друг от друга, так и от исходной смеси. При перегонке – смесь нагревается до температуры, при которой компоненты с более низкой температурой кипения переходят в пары, а компоненты с высокой температурой кипения остаются в жидкости. Пары после конденсации образуют дистиллят. При этом в дистиллят увлекается значительное количество высококипящих компонентов, а в остатке накапливаются и легкокипящие компоненты.

Для чёткого разделения нефти на фракции применяют перегонку с ректификацией. Ректификация – это тепло и массообменный процесс разделения жидкостей, разделяющихся по температурам кипения, за счёт противоточного, многократного контактирования паров и жидкости. Процесс ректификации производится в ректификационных колоннах на специальных устройствах – тарелках или насадках.

Часть ректификационной колонны, которая расположена выше сырья, называется концентрационной, а ниже – отгонной. В обеих частях происходит один и тот же процесс ректификации.

В зоне подачи в колонну предварительно нагретого сырья (эвапарационной) происходит эвапарация – однократное испарение сырья и предварительное разделение его на паровую и жидкую фазы.

Для нормальной работы ректификационной колонны, необходимо, чтобы с тарелки на тарелку непрерывно стекала орошающая жидкость – флегма. Поэтому часть готового продукта (ректификата) после конденсации возвращается на верхнюю тарелку в виде орошения. При помощи подаваемого на верх колонны холодного (острого) орошения регулируется температура верха колонны и определяется качество ректификата по температуре конца кипения (по содержанию в нём высококипящего компонента). В зависимости от числа получаемых продуктов, при разделе многокомпонентных смесей различают простые и сложные колонны.

В первых при ректификации получают два продукта – лёгкий бензин и полуотбензиненную нефть. Вторые предназначены для получения трёх и более продуктов. Они представляют собой последовательно соединённые простые колонны, каждая из которых разделяет поступающую в неё смесь на два компонента.

В сложных колоннах для создания флегмы по всей высоте колонны используются циркуляционные орошения.

Флегму с определённой тарелки забирают насосом, прокачивают через теплообменники и охлаждённую возвращают в колонну.

Отгонные части сложных колонн выделяют в самостоятельные аппараты – отпарные колонны (стрипинги).

Чёткость ректификации и глубина отбора зависят от многих факторов, важнейшими из которых являются:

Важными показателями нормального течения процесса является удельный вес фракции н. к. 850С и процентное количество отбора фракции.

Сырьевым насосом нефть прокачивается через теплообменники, где нагревается за счёт тепла циркуляционных орошений и выводимых с установки керосина и дизельного топлива и с температурой 180 – 1900С поступает на 4 тарелку отбензинивающей колонны. В ней происходит отгонка растворённых углеводородных газов, водяных паров и бензиновой фракции.

С верха колонны отбираются пары фракции н. к.-850С и воды которые охлаждаются в конденсаторе холодильнике за счёт оборотной воды до 400С и поступают в ёмкость. Углеводородные газы из ёмкости поступают в сепаратор и далее на сжигание в печь или на свечу рассеивания.

Вода из ёмкости дренируется. Балансовый избыток бензина откачивается насосом в промпарк.

Колонна выполнена из углеродистой низколегированной стали 16 ГС4 ГОСТ 5520-79. Высота колонны 10100мм, диаметр в верхней части 500 мм, в нижней – 1000 мм. Оснащена 12 трехслойными тарелками с провальной сеткой. Расстояние между тарелками 400 мм. Объем колонны 3 м3.

Водоотделитель колонны К-1 (Е-1). Диаметр 1200 мм, высота 3000 мм. Объем 4 м 3.

Аварийная емкость (С-2). Диаметр 2500 мм, высота 4210 мм. Объем 15 м3.

Материал корпуса 16ГС Ст3Сп5, диаметр 600мм, длинна 4050 мм, материал трубок Ст20, диаметр трубок 15, количеств трубок 389 шт. рабочая среда сырая нефть-керосин.

Материал корпуса 16ГС Ст3Сп5, диаметр 600мм, длинна 4050 мм, материал трубок Ст20, диаметр трубок 15, количество трубок 389 шт. рабочая среда сырая нефть – дизельное топливо.

Подача нефти на установку и подача отбензиненной нефти из отбензинивающей колонны К-1в промпарк осуществляется насосом НМШ 12-25-10/101 УЗ. Это шестерные масленые насосы предназначенные для перекачивания нефтепродуктов. Позиционное обозначения насоса Н-1 и Н-2 соответственно.

Насос ХМЕ – центробежный, горизонтальный, моноблочный, одноступенчатый. Предназначен для перекачивания химически активных и нейтральных жидкостей плотностью не более 1500 кг/мі, содержащих твердые включения размером до 0,2 мм, объемная концентрация которых не превышает 0,1%, кинематическая вязкость – не более 30Ч10-6мІ/с. Позиционное обозначение Н-3.

-температуру – 400С на выходе из теплообменника. Это связано с необходимость поддержания температуры на входе в колонну К-1

– температуру сырья на входе в колонну, она должна быть в пределах 1700С, для обеспечения глубины отбора легкой фракции бензина. При повышении температуры возникает опасность захвата паров тяжелых фракций нефтепродуктов, вследствие чего происходит отклонение от заданных параметров показателей качества бензиновой фракции, увеличение количества бензиновой фракции и уменьшение количества отбора тяжелых фракций.

– температуру верха колоны, она не должна превышать 100-1150С, при увеличении или снижении измениться состав стабильной фракции НК – 850С;

– температуру низа колонны, которая должна составлять 150-1700С, для предотвращения «запаривания» трубопроводов. И контроля работы печи П-1.

– давление верха и низа колонны, которое должно быть в пределах 2,5 и 3,0 МПа соответственно, при увеличении или снижении изменяться температура выкипания фракции и соответственно состав;

– расход орошения в К-1, который варьируется до 1500кг/час, так как подается с коррекцией по температуре верха колоны и так же влияет на показатели качества фракции н. к 850С

– расход сырья, который согласно заданию составляет 3800-8000 кг/час;

– уровень в колонне он должен составлять 20-80%. Для обеспечения глубины отбора легкой фракции при пониженных температурах. Увеличения давление может привести к аварийной ситуации, а понижение к ухудшению показателей качества.

– давление, оно должно не превышать 2,5кг/см2, через емкость Е-1 осуществляется регулирование давление колонны К-1, и при повышении давления в емкости возможно возникновение аварийной ситуации.

– уровень жидкости, который должен составлять 20-80% шкалы (высота шкалы 1,1 м), при увеличении произойдет «захлебывание» аппарата, при низком уровне сократиться площадь теплообмена и соответственно температура на выходе увеличится.

– температуру, которая должна составлять не более 50 0 С, согласно технологическому режиму

Измерение температуры проводят только коственным методом, основываясь на зависимости от температуры таких физических свойств тел, которые поддаются непосредственному измерению. Эти свойства тел называются термометрическими. К ним относят длину, объем, плотность, термоЭДС, электрическое сопротивление и т. д.

Манометрические термометры. Принцип действия манометрических термометров основан на зависимости давления рабочего (термометрического) вещества в замкнутом объеме (термосистеме) от температуры.

Жидкостные манометрические термометры. В жидкостных манометрических термометрах, как и в газовых, имеет место погрешность от измерения температуры окружающей среды. Манометрическим жидкостным термометрам свойственна гидростатическая погрешность, вызванная различным положение манометра относительно термобалонов по высоте. Эта погрешность может быть устранена после монтажа прибора путем смещения указателя прибора на нудное значение по шкале.

Конденсационные манометрические термометры. В качестве термометрического вещества в этих термометрах используется легкокипящие жидкости, в частности пропан, этиловый эфир, ацетон, толуол, хлористый метил и т. п. В зависимости от рабочего вещества диапазон измерений лежит в интервале от – 50 до 350 0С. Рабочее давление в конденсационных термометрах зависит только от пределов измерения и закона изменения давления насыщенного пара от температуры.

Конденсационным термометрам присуща гидростатическая погрешность и погрешность от изменения барометрического давления. Первая погрешность компенсируется аналогично жидкостным манометрическим термометрам, а вторая имеет место только на начальном участке шкалы, когда давление в термосистеме не велико.

Он представляет собой цепь из двух или нескольких соединенных между собой разнородных проводников.

Термоэлектрический метод измерения температуры основан на зависимости термоэлектродвижущей силы (термоЭДС), развиваемой термопарой от температуры ее рабочего конца. ТермоЭДС возникает в цепи, составленной из двух разнородных проводников (электродов) , если значения температуры мест соединения не равны (при равенстве температур термоЭДС равна нулю). Возникающая в цепи термопары ЭДС является результатом действия эффектов Зеебека и Томпсона. Первый связан с появлением ЭДС в месте спая двух разнородных проводников, причем величина ЭДС зависит от температуры спая. Эффект Томпсона связан с возникновением ЭДС в однородном проводнике при наличии разности температур на его концах.

В качестве средств измерений, работающих в комплекте с ТЭП, используются милливольтметры магнитоэлектрической системы, потенциометры и нормирующих преобразователи.

Измерение температуры термопреобразователями сопротивления основано на свойстве металлов и полупроводников изменять свое электрическое сопротивление с изменением температуры.

Если априорно известна зависимость между электрическим сопротивлением термопреобразователя сопротивления и его температурой, то измерив сопротивление, можно определить значение температуры среды, в которую он погружен.

Термопреобразователи позволяют надежно измерять температуру в пределах от -260 до +1100 0С. К металлическим проводникам термопреобразователей сопротивления предъявляется ряд требований, основными из которых являются стабильность градуировочной характеристики, а так же ее воспроизводимость, обеспечивающая взаимозаменяемость изготовляемых термопреобразователей сопротивления (платина, никель, медь и т. д).

В практике технологических измерений температуры с использованием термопреобразователей сопротивления широкое применение нашли мосты (уравновешенные и неуравновешенные), логометры и нормирующие преобразователи.

Уравновешенные мосты подразделяют на неавтоматически и автоматические. В них используется нулевой метод измерения.

Давление является одним из важнейших [5] параметров технологических процессов. От величины давления часто зависит правильность процесса производства.

По принципу действия приборы для измерения давления делятся на следующие группы:

– жидкостные, основанные на уравновешивании измеряемого давления гидростатическим давлением столба жидкости;

– деформационные (пружинные), измеряющие давление по величине деформации различных упругих элементов или по развиваемой ими силе;

– электрические, основанные либо на преобразовании давления в какую – нибудь электрическую величину, либо на изменение электрических свойств материала под действием давления.

Для измерения давления, разряжения и разности давления в промышленных условиях наибольшее распространение получили деформационные манометры. Они охватывают диапазоны измерений от 0 – 160 Па до 0 – 1000 МПа. Выпускается показывающие и самопишущие манометры; есть измерительные преобразователи, которые линией связи соединены с показывающим вторичным прибором, расположенным на щите управления.

Наибольшее распространение для измерения уровней жидкости получили гидростатический и поплавковый методы измерения. Несколько меньше распространены буйковые и емкостные методы. Акустический, индуктивный, высокочастотный и другие методы получили ограниченное распространение.

Для измерения уровня жидкости наиболее распространены визуальные, поплавковые, буйковые, гидростатические, электрические, ультразвуковые, акустические уровнемеры.

В поплавковых уровнемерах [5] перемещение поплавка на поверхности жидкости передаётся на показывающие устройства или преобразователь для преобразования перемещения в выходной сигнал. Они точны и надёжны, но при давлениях более 5 – 6 МПа практически невозможно создать поплавок, который плавал бы на поверхности.

Действия буйковых уровнемеров основано на принципе электрической или пневматической компенсации усилия развиваемого чувствительным элементом (буйком) измерительного блока уровнемера, погружённым в жидкость, уровень который измеряется. Могут работать при высоких давлениях и температурах.

Принцип действия электрических уровнемеров основан на зависимости от уровня жидкости электрических параметров преобразователей.

В акустических уровнемерах используется принцип локации уровня жидкости через газовую среду.

В ультразвуковых уровнемерах используется метод, основанный на отражении ультразвуковых колебаний от границы раздела сред со стороны жидкости.

В технологических процессах для того, чтобы узнать [5] какое количество вещества проходит в единицу времени через данный технологический трубопровод, – применяются расходомеры или преобразователи расхода.

Самое широкое распространение среди средств измерения расхода получили расходомеры переменного перепада давления, которые используют зависимость перепада давления на сужающем устройстве, установленном в трубопроводе, от расхода. принципиальным преимуществом их по сравнению со всеми остальными расходомерами является возможность определить градуировочную характеристику (номинальную статическую характеристику преобразователя) расчетным путем. Характеристики всех остальных преобразователей расхода определяются экспериментально. Расходомеры переменного перепада давления применяются для измерения средних и больших расходов от 1м3/ч и более в трубопроводах диаметром от 50мм и более. Различают расходомеры со стандартными и специальными сужающими устройствами. Последние применяются на трубопроводах диаметром менее 50 мм и при малых числах Рейнольдса (Re),что позволяет их использовать для вязких жидкостей.

Часто применяются ротамеры, являющиеся наиболее распространенной разновидностью расходомеров постоянного перепада давления. Они могут измерять очень малые расходы различных сред, в том числе агрессивных. Это достаточно надёжные и неприхотливые в эксплуатации средства измерения; Имеет практически линейную шкалу, просты, дешевы и достаточно точны (погрешность не превышает 1 – 1,5%). Однако ротамеры обязательно должны устанавливаться вертикально, а поток должен быть направлен с низу в верх.

Выпускаются электромагнитные расходомеры (широко распространены в химической промышленности), основанной на зависимости ЭДС, возникающей при движении электропроводящей жидкости в магнитном поле, от расхода этой жидкости. Отличительной особенностью является почти полное независимость показаний от наличия в жидкости пузырьков газа и твёрдых частиц. Они применяются для измерения расхода электропроводящих сред в трубопроводах диаметром 2 – 3600 мм. Именно этим методом в данном курсовом проекте измеряется расход технической воды. Главным достоинством последнего является высокая точность, простота установки приборов для измерения, отсутствие трущихся деталей, не создаёт сопротивление потока.

Для трубопроводов больших диаметров выпускаются зондовые электромагнитные преобразователи, измеряющие скорость в одной или нескольких точках сечения, по которым определяется расход.

Тахометрические расходомеры и счётчики количества, которые получили широкое распространение в системах водоснабжения, для измерения расхода мазута и других вязких и агрессивных сред в различных технологических установках, – используют зависимость частоты вращения тела, установленного в трубопроводе от скорости движения среды или её объёма. Это наиболее точный метод измерения. Однако почти все они имеют ограниченный срок службы (исключения составляют шаровые расходомеры с гидродинамическим подвесом, но у них низкая точность измерения).

Бывают ещё вихревые, струйные, тепловые, ультразвуковые и корреляционные расходомеры. Главным преимуществом ультразвуковых расходомеров является полная герметичность измерительных преобразователей, класс точности 1 – 1,5. Тепловые расходомеры применяют в основном для измерения микрорасходов от десятков миллилитров до сотен литров в час.

Поддержание заданных параметров температуры в отгонной колонне является важнейшей задачей т. к. от этого параметра зависит качество бензиновой фракции. Объектом при регулировании температуры является участок трубопровода расположенный после регулирующей арматуры по ходу движения среды. Для регулирования расхода используем регулирующий пневмоклапан типа 25Ч30НЖ.

Поддержание заданного давления на участке отбензинивания нефти является так же важной задачей, т. к. от этого параметра зависитбезопасность протекающего процесса и качество ректификации. Объектом при регулировании давления является участок трубопровода расположенный после регулирующей арматуры по ходу движения среды. Для регулирования расхода используем регулирующий пневмоклапан типа 25Ч30НЖ.

Поддержание постоЯнного уровня жидкости в аппаратах является не менее важным параметром регулирования. В качестве регулятора будем использовать управляемую запорную арматуру установленную на участке подводящей трубы в непосредственной близости к аппаратам. В качестве исполнительного механизма предлагается использование электроуправляемого механизма МЭО 25/250.

Необходимость регулирования расхода возникает [2] при автоматизации практически любого непрерывного процесса. Объектом при регулировании расхода является участок трубопровода между точкой измерения расхода, например местом установки электромагнитного расходомера 1 и регулирующим органом 2 (рисунок 2).

Давление в системе орошения регулируется изменением положения [2] клапана в трубопроводе. Температура измеряется термопреобразователем сопротивления хромель-капель Метран 262-03, выходной сигнал преобразователя 4-20 мА. Этот сигнал подается на регулирующий, регистрирующий и показывающий прибор – Диск-250 , выходной сигнал которого 4-20 мА. Электрический сигнал 4-20 мА подается на электропневмопреобразователь ЭП1324, который преобразует его в пневматический сигнал 20-100 кПа. Преобразованный сигнал подается на пневматический регулирующий клапан 25Ч30НЖ, который регулирует давление а системе.

Точностью поддерживать регулируемый параметр, а у ПИ-регулятора отсутствует статическая ошибка и незначительна динамическая ошибка.

Давление в системе перегонки регулируется изменением положения [2] клапана в трубопроводе. Давление измеряется измерительным преобразователем избыточного давления Метран-55ДИ 515 , выходной сигнал преобразователя 4-20 мА. Этот сигнал подается на регулирующий, регистрирующий и показывающий прибор – Диск-250 , выходной сигнал которого 4-20 мА. Электрический сигнал 4-20 мА подается на электропневмопреобразователь ЭП1324, который преобразует его в пневматический сигнал 20-100 кПа. Преобразованный сигнал подается на пневматический регулирующий клапан 25Ч30НЖ, который регулирует давление а системе.

Точностью поддерживать регулируемый параметр, а у ПИ-регулятора отсутствует статическая ошибка и незначительна динамическая ошибка.

Уровень кубового остатка в колонне регулируется [1] изменением положения клапанов в трубопроводах. Уровень измеряется датчиком гидростатического давления Метран 100ДГ 1541, выходной сигнал которого 4-20 мА. Этот сигнал подается на регулирующий, регистрирующий и показывающий прибор – Диск-250 , выходной сигнал которого используется для управления исполнительным механизмом.

Расход сырья на установку регулируется изменением [2] положения клапана в трубопроводе. Расход измеряется электромагнитным расходомером Метран-370, выходной сигнал которого 0-5 мА. Этот сигнал подается на регулирующий, регистрирующий и показывающий прибор – Диск-250, выходной сигнал которого 4-20 мА. Электрический сигнал 4-20 мА подается на электропневмопреобразователь ЭП1324, который преобразует его в пневматический сигнал 20-100 кПа. Преобразованный сигнал подается на пневматический регулирующий клапан 25Ч30НЖ, который регулирует расход воды через умягчитель.

В разработанной схеме автоматического контроля в качестве первичных измерительных преобразователей температуры используются преобразователи типа Метран-262-03 (поз.1а,2а,3а,4а). Они обеспечивают непрерывное преобразование значения температуры среды в унифицированный токовый выходной сигнал 4-20мА.

Прибор Диск-250 представляет собой стационарный одноточечный прибор контроля технологических величин. В основу работы прибора типа Диск 250 положен принцип электромеханического следящего уравновешивания. Прибор конструктивно выполнен в прямоугольном корпусе, приспособленном для уплотненного щитового монтажа.

Модификация 1321 осуществляет регулирование измеряемого параметра. Выходной сигнал вторичного прибора поступает на электропневматический преобразователь ЭП 1324 (поз.2в), далее пневматический сигнал подается на исполнительный механизм – регулирующий клапан типа 25Ч30НЖ (поз.2г). Таким образом, поддерживается заданные параметры температуры верха колонны К-1.

Электрический унифицированный сигнал, пропорциональный измеряемому давлению, подаётся на вход вторичных приборов:

· Показывающего, регистрирующего и регулирующего типа Диск-250 мод. 1421 (поз.6б).

Модификация 1421 осуществляет регулирование измеряемого параметра. Выходной сигнал вторичного прибора поступает на электропневматический преобразователь ЭП 1324 (поз.6в), далее пневматический сигнал подается на исполнительный механизм – регулирующий клапан типа 25Ч30НЖ (поз.6г). Таким образом, поддерживается постоянное давление на участке первичной перегонки нефти.

Расход сырья на установку измеряется автоматическим измерителем расхода. Для автоматического измерения значений расходов в технологическом процессе предлагается использования электромагнитных (индукционных) расходомеров

Данные расходомеры обеспечивают непрерывное измерение расхода жидкости, формируя на выходе стандартный унифицированный сигнал постоянного тока 0-5 мА.

В качестве вторичного прибора предлагается также использовать прибор типа Диск250 мод. 1021 (поз.7б).

Для автоматического измерения значений расхода сырья на установку также предлагается использования электромагнитного расходомера Метран-370 (поз.8а).

Вторичный регистрирующий прибор со встроенным ПИ – регулятором типа Диск-250 мод. 1421(поз.8б) обеспечивает постоянный расход сырья, воздействуя на исполнительный механизм – регулирующий пневмоклапан типа 25Ч30НЖ (поз.8в) через электропневматический преобразователь типа ЭПП 1324(поз.8г).

Автоматическое поддержание постоянного уровня кубового остатка обеспечивает автоматический регулятор уровня. Измерение уровня осуществляется измерителем уровня – датчиком гидростатического давления Метран 100ДГ 1541 (поз. 9а) с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА. Вторичный регистрирующий прибор Диск-250 мод.1321(поз 9б), со встроенным регулирующим и сигнализирующим устройством имеет шкалу 0-5м.

Вторичный прибор обеспечивает регулирование отвода полуотензиненой нефти, воздействуя на исполнительный механизм – МЭО 25/250 (поз.9г). Управление исполнительным механизмом осуществляется бесконтактным реверсивным пускателем ПБР-2М (поз.9в).

В ходе выполнения контрольной работы, были получены навыки, которые нам пригодятся в дальнейшем обучении и работе. С целью получения максимально качественного продукта в ходе выполнения контрольной работы были выбраны наиболее оптимальные методы и средства автоматического измерения и регулирования, обеспечивающие сбор, анализ информации и автоматическое регулирование параметров технологического процесса. Была разработана схема, отображающая функциональные связи между управляемым технологическим процессом и средствами автоматики.

2. Технологически регламент установки первичной перегонки нефти установка АВТ ЗАО «Рико»

Http://knowledge. allbest. ru/manufacture/3c0a65635b3bd69b5c43a88421306d37_0.html

Олег Анатольевич Безручко, начальник сектора ИТ, отдел АСУТП ООО «КИНЕФ», Надежда Александровна Куцевич, Технический директор АИУС, ЗАО «РТСофт»

Международная ассоциация MESA дает следующее определение MES-системы: это система, состоящая из набора программных и аппаратных средств, обеспечивающих функции управления производственной деятельностью, от заказа на изготовление партии продукции и до завершения производства. Учитывая непрерывность процесса нефтепереработки и современные российские экономические условия, это определение можно конкретизировать: MES-система состоит из набора программных и аппаратных средств, обеспечивающих функции управления производственной деятельностью, от получения задания на выработку партии продукции и до отгрузки партии потребителю.

Для создания эффективной MES-системы необходимы наличие большой исторической базы данных и возможность наблюдения за процессом в реальном времени. Другими словами, важна прозрачность производства, ведь контроль над производством продукции должен осуществляться постоянно и на всех стадиях. При этом его глубина должна быть исчерпывающей и позволять не только выявлять отклонения, но и вести архив технологических параметров для последующего анализа и «работы над ошибками». Кроме того, должны быть и рычаги для своевременного корректирующего воздействия на производственный процесс. И, пожалуй, самое главное, без чего невозможно внедрение MES-системы на любом предприятии, – это политическая воля руководителей производства.

Аналитическая поддержка принятия решений выглядит по-разному для разных уровней управления. Для оператора – это прогноз качества и его текущее состояние, для диспетчера и производственного отдела – это матбаланс и выполнение плана. Поддержка принятия решений на операторском уровне осуществляется, как правило, системами усовершенствованного управления. На уровне управления производством этим занимается MES-система. Под поддержкой принятия решения в этом случае понимают набор приложений, который обеспечивает быстрый доступ к информации. При этом данные предоставляются в удобном для восприятия и анализа виде (тренды, гистограммы, сводные таблицы).

Достоверность и непротиворечивость предоставляемых сведений на разных уровнях управления – залог принятия правильных решений. При этом важно, чтобы источники информации об одних и тех же измерениях не дублировались. Например, если существует автоматический сбор данных по какому-либо параметру, то следует избегать внесения этих же сведений вручную.

Для принятия управленческих решений пользователям нужна информация из разных источников. Это и информация от датчиков, и лабораторные анализы, и информация ручного ввода. При этом желательно получить ее с помощью одного интерфейса, а не запускать отдельное приложение для каждого источника данных. Комбинирование в этом интерфейсе функций создания стандартных отчетов с гибкими аналитическими возможностями и возможностями импорта/экспорта данных позволяет удовлетворить требованиям самых разных групп пользователей.

Преобразование технологических данных в бизнес-информацию и бизнес-целей в оперативные команды

Диспетчерская занимает ответственное место в структуре системы управления производством. Здесь плановые задания преобразуются в конкретные команды и передаются на технологические объекты. Чтобы эти команды были актуальными и обоснованными, диспетчер должен обладать максимально полной информацией о любом отрезке технологической цепочки.

Контроль выполнения плановых заданий также возложен на диспетчера. И его осуществление будет невозможно без использования как агрегированной, так и текущей информации.

Этапы создания систем управления производством на Киришском НПЗ

В начале 90-х годов развитие систем АСУП-АСУТП на Киришском нефтеперерабатывающем заводе получило новый импульс. Несмотря на сложную экономическую ситуацию, руководство ООО «КИНЕФ» всерьез занялось переоснащением производства. На многих установках были внедрены информационные и распределенные системы управления. Параллельно развивалась сетевая инфраструктура предприятия и автоматизация бизнес-процессов. В частности, упор был сделан на автоматизацию учета отгрузки товара и расчетов с контрагентами.

Уровень MES-АСОДУ долгое время оставался практически не модернизированным. Толчком к его развитию послужило создание системы сбора и хранения технологической информации (АСУТП верхнего уровня). Потребность в ней возникла в связи с попытками автоматизации сведения материального баланса.

«Лоскутная» автоматизация, характерная для начала 90-х годов для многих предприятий, стала большой проблемой при создании общезаводской системы сбора и хранения технологических данных и для КИНЕФ. Проанализировав предложения нескольких системных интеграторов, руководство завода приняло решение реализовать этот проект в сотрудничестве с ЗАО «РТСофт».

Изначально задача ставилась более узко, а именно: создать базу данных реального времени, доступную для большого числа пользователей, как в плане исторических, так и в плане текущих данных. В качестве ее основы были выбраны программные продукты компании Wonderware. Их гибкость и простота позволили большую часть работ выполнить собственными силами. Для ответственных комплексных работ, таких как внедрение Industrial SQL-сервера на кластерной платформе, привлекались специалисты «РТСофт».

С момента внедрения система претерпела довольно сильные изменения, направленные на повышение общей надежности функционирования, удобства обслуживания и расширения спектра сервисов, предоставляемых пользователям.

В настоящее время система сбора и хранения технологических данных, представляющая собой основу для построения MES-системы и функционирования аналитических приложений, работает на базе Industrial Application server 2.1. Сервер Industrial SQL реализован на отказоустойчивой аппаратной платформе Stratus.

Для эффективного использования большого объема технологической информации потребовался гибкий инструмент, который бы обеспечивал доступ к информации из различных источников, помогал анализировать ее и предоставлять результаты в любом удобном для пользователя виде. Таким инструментом стала ЕТВД – единая тематическая витрина данных. Она ориентирована на широкий круг специалистов КИНЕФ – от начальников установок и цехов до инженеров техотдела и главного технолога. Также ею активно пользуются инженеры КИП и А, метрологи, механики, группа учета и другие подразделения НПЗ.

Основная задача данного приложения – интеграция информации и ее анализ во временном контексте. Среди других функций, реализуемых с помощью ЕТВД:

– построение математических моделей и ретроспективный анализ их работы;

– составление отчетов о работе технологических объектов, контроль соблюдения норм технологического регламента;

– построение кубов OLAP с возможностью представления всевозможных срезов данных различными типами и интервалами агрегации;

В настоящее время с помощью системы «Производственный учет» ведется расчет двух видов баланса: оперативного и согласованного, основанных на данных, собираемых на Industrial SQL-сервере.

Оперативный материальный баланс предназначен для службы главного технолога и управления по производству продукции.

Согласованный материальный баланс формируется на основании оперативного баланса с учетом ограничений, связанных с наличием документов о поступлении сырья на завод и отгрузки продукции. Для сведения используется метод наименьших квадратов и данные о классах точности средств измерения.

Система производственного учета введена в опытно-промышленную эксплуатацию.

Http://www. rtsoft. ru/press/articles/detail. php? ID=1640

    для стабилизации заданных режимов технологического процесса путем контроля технологических параметров, визуального представления и выдачи управляющих воздействий на исполнительные механизмы, как в автоматическом режиме, так и в результате действия оператора; для определения аварийных ситуаций на технологических узлах путем опроса подключенных к Системе датчиков в автоматическом режиме, анализ измерений значений и переключения технологических узлов в безопасное состояние путем выдачи управляющих воздействий на исполнительные механизмы в автоматическом режиме, или по инициативе оперативного персонала.

    оперативный контроль параметров НПЗ и НХЗ; программно-логическое управление оборудованием; автоматическое регулирование режимов работы оборудования; учет времени работы оборудования и расходов сырья и энергоресурсов (воды, пара, газа и т. д.); долгосрочное хранение оперативной информации; формирование отчетной документации; диагностика состояния оборудования АСУ ТП.

Система контроля и управления НПЗ и НХЗ представляет собой программно-аппаратный комплекс, в котором задачи контроля и управления технологическим процессом и оборудованием решаются на следующих уровнях иерархии:

    Первичные средства автоматизации (датчики, измерительные преобразователи, приборы местного контроля, исполнительные устройства). Основное назначение:

      преобразование технологических параметров в информационные сигналы; преобразование управляющих сигналов в управляющие воздействия.

    Оборудование с локальными системами автоматизации (блоки дозировки реагента, путевые подогреватели, узлы учета газа и электроэнергии и т. п.); Распределённые системы управления (РСУ). Основное назначение:

      сбор и первичная обработка информации; реализация алгоритмов автоматического регулирования, программно-логического управления, защит.

    Противоаварийная защита (ПАЗ). Основное назначение:

      сбор и первичная обработка информации; реализация алгоритмов программно-логических блокировок.

    Многофункциональный АРМ оператора. Основное назначение:

      сбор данных в режиме реального времени с объекта управления; увязка всех составляющих системы в единую информационно-управляющую систему; реализация функций человеко-машинного интерфейса; мониторинг технологического процесса; оперативное управление технологическим процессом.

    Сервер базы данных. Основное назначение:

      долгосрочное хранение оперативной информации; предоставление доступа к архивной информации посредством стандартных средств баз данных.

    АРМ инженера КИП. Основное назначение:

      связь с первичными интеллектуальными средствами автоматизации по протоколу HART;- мониторинг состояния первичных интеллектуальных средств автоматизации; управления техобслуживанием первичных интеллектуальных средств автоматизации.

    Инженерная станция. Основное назначение:

      сбор данных в режиме реального времени с объекта управления; увязка всех составляющих системы в единую информационно-управляющую систему; реализация функций человеко-машинного интерфейса; мониторинг технологического процесса; изменение проекта АСУ ТП.

Http://www. nefteavtomatika. ru/technical_process_control_system/4

Добавить комментарий