Рис. 1. Структурная схема АСУТП КУКПН

ОС1/ИС1, ОС2/ИС2 –системная консоль – операторская станция с функциями инженерной станции; ИСЗ – инженерная станция по обслуживанию интеллектуальных приборов; УСО - устройство связи с объектом (стойки с платами ввода-вывода); RNI- устройство связи по локальной сети Enternet.

Таким образом, можно отметить, что система обеспечивает два уровня оперативного управления установкой: нижний и верхний.

Нижний уровень обеспечивает автоматическое и по командам с верхнего уровня управление технологическим оборудованием, в том числе его защиту по заданным алгоритмам.

Верхний уровень обеспечивает автоматизированное (человеко–машинное) операторское управление технологическим оборудованием.

Структурно нижний уровень состоит из следующих подсистем:

• Подсистема управления оборудованием площадки обезвоживания;

• Подсистема управления оборудованием площадки стабилизации;

• Подсистема управления оборудованием печей;

• Подсистема управления оборудованием насосной и бензосклада.

Каждая подсистема нижнего уровня при потере связи с верхним уровнем обеспечивает работу в автономном режиме по заранее заданным параметрам и уставкам.

Верхний уровень системы реализован на базе двух операторских станций (ОС) – консолей, имеющих в своем составе дисплей, функциональную клавиатуру и принтер. Для обеспечения инженерных функций по конфигурированию и обслуживанию системы операторская станция переводится в режим инженерной станции (ИС). Доступность режима конфигурирования определяется соответствующим механическим ключом, вставляемым в операторскую станцию. Для обеспечения функций по конфигурированию и обслуживанию приборов с HART–интерфейсом предусмотрена отдельная инженерная станция инженера КИПиА.

Основное взаимодействие между оператором и технологическим процессом происходит посредством системной консоли. Системная консоль позволяет производить следующие действия:

• Конфигурировать рабочие характеристики консоли;

• Выполнять конфигурирование установки;

• Конфигурировать алармы, события и их списки;

• Выполнять операции с диском и лентой;

• Выполнять операции с модулями управления;

• Проводить диагностику системы;

• Создавать и конфигурировать мнемосхемы процесса;

• Конфигурировать и генерировать отчеты процесса;

• Создавать и просматривать файлы трендов.

Доступ к тем, или иным функциям строго разграничен и определяется физическим ключом. Информация о текущем пользователе отображается в правом нижнем углу экрана монитора. В системе существуют следующие уровни доступа:

• Администратор системы;

• Конфигуратор;

• Оператор;

• Гость (если ключ вообще не вставлен).

Система автоматизации RS3 обеспечивает функционирование технологического объекта в круглосуточном режиме. Отказы технических средств отдельных модулей системы не оказывают влияния на работоспособность всей системы в целом.

---

Система RS 3 фирмы Fisher – Rosemount обеспечивает оперативный контроль состояния объекта управления, расчет технологических параметров и показателей, архивирование информации, расчет ТЭП, предупредительную сигнализацию отклонений технологических параметров от нормы, регулирование отдельных параметров технологического процесса, противоаварийную защиту технологического оборудования, дистанционное управление исполнительными механизмами (ИМ), формирование и печать журнала аварийных и технологических сообщений (ЖАТС), формирование и печать отчетных документов о работе технологического оборудования.

На нижнем уровне – уровне технологического оборудования – реализуются следующие основные функции:

• сбор и обработка сигналов с датчиков;

• автоматическое регулирование параметров технологического процесса и оборудования;

• программно-логическое управление;

• передача информации на верхний уровень и получение команд и данных с верхнего уровня.

На верхнем уровне – уровне автоматизированных рабочих мест – реализуются следующие функции:

• формирование и отображение оперативной информации о текущих значениях параметров, состоянии оборудования и исполнительных устройств (ИУ);

• предупредительная и предаварийная сигнализация, тренды;

• дистанционное управление технологическим оборудованием и ИУ;

• управление работой контуров регулирования;

• ведение базы данных, архивов нарушений, событий, действий оператора, технологического журнала;

4. Проектирование схем визуализаций диспетчерского мониторинга.

4.1 Обоснование выбора двух-мониторных рабочих станции.

Поддержка двух-мониторных станций. Среда оператора DeltaV для RS3 поддерживает двух-мониторные рабочие станции. Два монитора обеспечивают больше пространства экрана для одного оператора для просмотра информации о процессе. Это означает отсутствие необходимости заказа дополнительной рабочей станции или фокусирования оператора на работе на маленьком экране и получение оптимального количества просматриваемой информации о процессе. Среда оператора DeltaV для RS3 совместима с ABC Batch. С двух-мониторной станцией Вы можете просматривать шаги ABC Batch на одном мониторе, а на другом - информацию о процессе.

Конфигурация экранов. Конфигурация экранов загружается с предопределенной функциональностью, включая такие функции как панели, тренды, сводки алармов и детальные экраны. Большие рабочие зоны экранов функционируют точно также, как и маленькие, поэтому не требуется специального обучения операторов. Оператор может легко выбрать панель или другое окно и «перетащить» его на другую рабочую зону экрана другого монитора, если требуется.

Рис.2 Двух-мониторная рабочая станция

---

4.2 Создание пользовательского интерфейса с системой управления Fisher- Rosemount RS3.
Консоли фирмы Rosemount представляют пользователю интерфейс с системой управления Fisher- Rosemount RS3. Эти станции позволяют отображать измеряемые параметры и текущее состояние контролируемого объекта в графической форме, удобной для восприятия оператором. Все операции контроля и управления выполняются по мнемосхемам. Оператор управляет процессом с помощью специальной функциональной клавиатуры.

Мнемосхемы процесса представляют собой графическое представление работы установки. На экране приводятся изображения основного технологического оборудования (аппаратов, емкостей, регулирующих клапанов, насосов и др.), данные о протекании процесса. Мнемосхемы позволяют оператору следить за процессом, управлять различными ИМ. Вызов и переход между отдельными мнемосхемами осуществляется с помощью клавиш в экранной области функциональной клавиатуры, или перелистыванием между отдельными мнемосхемами.

Под отделением производства понимается участок производства, изображенный на мнемосхеме с присвоенным ему номером. Всем параметрам, изображенным на одной мнемосхеме, присваивается соответствующий номер отделения производства. Аварийные технологические события, возникающие в системе, сортируются в соответствии со своими номерами отделений производства. Мигающий световой сигнал рядом с кнопкой вызова мнемосхемы свидетельствует о возникновении нового, еще не подтвержденного аларма. После подтверждения оператором возникшего аларма световой сигнал горит ровным светом. Индикация пропадает только после пропадания аларма.

Примеры мнемосхем процесса представлены на рисунках ниже.

Рис. 3 Мнемосхема печи

Всю графическую информацию мнемосхемы можно разделить на две части: статическую и динамическую.

Статические элементы состоят из графического изображения упрощенной технологической схемы (эскизы фигур технологического оборудования и исполнительных механизмов, трубопроводов) и надписей. Динамические элементы состоят из изображения аналоговых и дискретных переменных, а также упрощенного изображения электрозадвижек, насосов, вентиляторов и др. (состояние этих дискретных элементов характеризуется цветом: открыто, включено – зеленым; закрыто, отключено – красным).

В системе RS3 на каждой системной консоли накапливаются и хранятся данные процесса (по которым включено накопление). Для анализа сохраненных данных, они могут вызываться на экран консоли в графическом виде.

Рис.4 Мнемосхема площадки стабилизации

Трендовая информация организована в виде файлов трендов, которые находятся на жестком диске консоли. Для файлов трендов определены характеристики по частоте и длительности записи данных, типам данных и др. Для вызова на экран группы трендов необходимо нажать клавишу «тренд группы» в области СТАТУС, часть ЭКРАН. Экран группы трендов представлен на рисунке 4.

---

На экране трендов самая новая информация выводится с правой стороны графика, а предшествующая – с левой. Перемещая визир по экрану графика можно наблюдать значения переменных в этот момент времени (показаны в нижней части экрана). Масштаб отображения графиков можно изменить путем прямого цифрового ввода. На экран по умолчания выводятся текущие значения переменных. Для изменения продолжительности выборки используется поле ВРЕМ ШКАЛА (минуты, часы, дни). Поле СТАРТ/КОНЕЦ обозначает время и дату, соответствующие самым новым или старым данным в окне трендов. Если ввести какое-либо время в этом поле, статус поля изменится на ИСТОРИЯ, и графики трендов не будут модифицироваться (формат времени – ЧЧ:ММ:СС, даты – ДД-ММ-ГГ).

Рис. 5 Вид экрана группы трендов

Кроме накопления параметров процесса в виде трендов в системе RS3 происходит сохранение данных в файлах отчетов. Отчеты – это предварительно сконфигурированные формы отображения информации, в которых выводятся соответствующие данные системных переменных процессах. Отчеты могут формироваться по времени, алармам или событиям, а также по командам оператора. Для отчетов может быть сконфигурирована автоматическая распечатка, но их можно просто выводить на экран, и затем выборочно распечатывать. Доступ к отчетам можно получить, нажав клавишу ОТЧЕТ в области СТАТУС, часть ЭКРАН.

В ходе технологического процесса и в процессе работы системы возникают различные аварийные и предаварийные ситуации. Для информирования оператора используются АЛАРМЫ. Оповещение об алармах и событиях производятся с помощью цветовой сигнальной строки в нижней части экрана, подсветкой клавиши соответствующей мнемосхемой процесса в области ЭКРАНЫ, а также подсветкой соответсвующей клавиши в области АЛАРМЫ. Если аларм не подтвержден, то подсветка мигает, если аларм активен и подтвержден, то горит ровным светом, при пропадании аларма подсветка гаснет. При нажатии на клавишу ПОДТВЕРЖДЕНИЕ АЛАРМОВ в области алармов происходит квитирование активного аларма. Различают алармы критические, предупредительные, алармы оборудования и системные алармы.

Регистрация алармов на жесткий диск системной консоли происходит в соответствии с заданной конфигурацией. Список зарегистрированных алармов представляет собой ЭКРАН РЕГИСТРАЦИИ АЛАРМОВ, который выводится на экран с помощью специальной клавиши в области ЭКРАНЫ. На экран выводится время возникновения аларма, тэг блока с наименованием, тип аларма и значение параметра в физических единицах.

---

5. Проектирование комплекса технических средств

5.1 Объем автоматизации технологических объектов на КУПКН

В таблице представлен объем автоматизации технологических объектов, расположенных на КУПКН.

Таблица 1

Измеряемый параметр	Назначение прибора	Тип прибора
Температура	Первичный измерительный преобразователь. Измерение температуры в П-301	ТСМ-100М термометр шкального типа
	Прибор для измерения температуры, бесшкальный с дистанционной передачей показаний	Измеритель температуры восьмиканальный УКТ-38
Уровень	Контроль за межфазным уровнем в С-301	Fisher 30-96SG
	Измерение уровня в Е-301	Fisher 35-55
	Измерение уровня в БР-301	Fisher 35-55
	Измерение уровня на Е-302	Fisher 35-55
Давление	Давление на ЭДГ-301	Манометр показывающий Fisher 151-100
	Давление на выкиде насосных агрегатов.	Манометр сигнализирующий электроконтактный ЭКМ
Расход	Количество нефти на Е-301, С-301, ЭД-301	Fisher 30-95SD
	Количество жидкости, на Е-302	Расходомер НОРД-200

---