Публикации
АСУ ТЭК: автоматизация в комплексе
Автор: Пендуров Олег Витальевич
№ 7 (49) от 15 июля 2007, в рубрике: IT & Связь
Пожалуй, самая яркая иллюстрация подъема, наметившегося в российской промышленности - массовая модернизация производств. Однако наступает момент, когда задача «улучшать и повышать» не может быть выполнена лишь за счет простой замены узлов технологических объектов. Так называемая «точечная» автоматизация не обеспечивает необходимую гибкость и не позволяет интегрировать локальные системы автоматизации в информационную систему предприятия.
Выходом из сложившейся ситуации может стать комплексная реконструкция технологического объекта, среди прочего включающая в себя установку автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП). Такой подход обеспечивает возможность производить продукцию, качество которой соответствует всем нормативным требованиям и ожиданиям потребителей.
Реальную помощь в реконструкции окажет ООО «АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА» («АСУ-ТЭК») - российское предприятие по разработке, внедрению и сервисному обслуживанию систем автоматизации в области промышленного производства.
Предприятие было создано 5 мая 2003 г. на базе отделов и служб автоматизации двух крупных предприятий ЗАО «Энегокомплект-Пермь» и ЗАО «Энергосервис», специализирующихся на оказании услуг по автоматизации, электроснабжению и связи для предприятий промышленности Прикамья и других регионов.
В результате создана компания, способная оказывать широкий комплекс услуг в области промышленной автоматизации для производственных предприятий различного профиля, что подтверждается партнерством с всемирно известными фирмами Siemens, Vacon и др.
Специалисты предприятия обладают большим опытом по разработке систем автоматизированного управления технологическими процессами, техническому обслуживанию, текущему и капитальному ремонту, наладке и модернизации средств автоматики, электротехнического и теплотехнического оборудования. На все выполняемые работы и услуги имеются соответствующие разрешения и лицензии.
Наличие высококвалифицированных инженерно-технических кадров и профессиональных рабочих, производственных баз в городах Пермь, Кунгур, Чернушка, Оса, Березники, специализированных бригад, оснащенных спецтехникой, оборудованием, приборами, мобильными средствами связи, дает возможность выполнять работы и услуги на высоком техническом уровне.
Основные направления деятельности
- Реализация проектов в области автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) «под ключ».
- Проведение энергетического обследования предприятий.
- Реализация проектов в области автоматизированных систем коммерческого учета энергоресурсов (АСКУЭ) «под ключ».
- Разработка проектной документации по АСУ ТП, системам телемеханики, электроснабжения и теплоснабжения, пожаротушения и охранной сигнализации.
- Экспертиза проектов, консультирование служб АСУ ТП предприятий.
- Выполнение проектов в области разработки специализированного системного и прикладного программного обеспечения.
- Монтаж, наладка, сервисное обслуживание АСУ ТП, систем телемеханики, электротехнического и теплотехнического оборудования
- Пуско-наладочные и режимно-наладочные работы газоиспользующего и теплоутилизирующего оборудования, оборудования химводоподготовки, котельных и тепловых сетей.
- Поставка, монтаж, наладка и сервисное обслуживание частотно-регулируемого привода технологических агрегатов.
- Услуги лицензированной электролаборатории для различных испытаний и измерений в электроустановках.
- Оформление заказа, комплектование и поставка на договорной основе оборудования систем автоматизации, электротехнического и теплотехнического оборудования.
- Инструктаж персонала Заказчика по работе с системами.
Комплексный подход, высокое качество работ и поставляемой продукции привлекли внимание к компании крупнейших заказчиков – таких, как ОАО «ЖБК-1», ООО «Пермский фанерный комбинат», ООО «ЛУКОЙЛ – Пермь», ОАО «Сильвинит», ОАО «Уралкалий», ООО «ЛУКОЙЛ-Коми», ОАО «БСЗ», ЗАО «ЛУКОЙЛ-Информ», АО «Метафракс», ОАО «ПЕМОС», Камский ЦБК и др.
Преимущества предприятия
Направления деятельности предприятия весьма разнообразны, каждым из них занимается соответствующий отдел. Однако общим для всех является предоставление полного комплекса услуг:
- Во-первых, изучаются требования заказчика и разрабатывается подходящая ему система, в сочетание с тесными контактами со смежными проектными монтажными организациями и службами заказчика, благодаря чему до минимума сокращается время внедрения, снижаются долгосрочные расходы на эксплуатацию, что позволяет предприятию встать в авангард технологии на многие годы вперед.
- Во-вторых, высококвалифицированные специалисты проходят с заказчиком каждый шаг этого непростого пути от первоначального проекта до сдачи системы в промышленную эксплуатацию.
- В-третьих, на стадии разработки применяются отладочные наборы контроллеров и инструментальные средства для программирования.
- В-четвертых, при проведении работ специалистами предприятия используются аппаратные средства ведущих производителей оборудования в области промышленной автоматизации, с которыми заключены партнерские соглашения по поставке и техническому сопровождению, таких как:
- Комплектное документирование проекта согласно ГОСТам и РД, включая инструментальное программное обеспечение, схемы алгоритмов, кабельно-трубные журналы и т.д., как правило, имеет фирменную подробную документацию, позволяющую в сочетании с исполнительной документацией вносить изменения персоналу заказчика самостоятельно.
«АСУ-ТЭК» - специализированная компания, предоставляющая услуги по автоматизации промышленных производств «под ключ» и обеспечивающая последующее сопровождение объекта. Компания имеет опыт в решении вопросов автоматизации систем распределения электроэнергии, систем телемеханики магистральных газопроводов, нефтедобывающих производств.
Проекты
Благодаря накопленному интеллектуальному потенциалу, практическому опыту подразделений и служб предприятия стала возможна реализация следующих проектов:
1. Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) установки подготовки нефти, газокомпрессорной станции, кустовой насосной станции системы поддержания пластового давления нефтяного месторождения, центральных перекачивающих станций таких объектов, как ЦПС «Северная Кожва», «УППН-Кокуй», ДНС «Южная Лыжа» и др.
2. Система сбора телеметрической информации промысловых объектов с использованием радиоканала ЦДНГ-5, 6, 7, 8 НГДУ «Осинскнефть» ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМНЕФТЬ».
3. Реконструкция реверсора шахтной подъемной машины с заменой масленых выключателей на вакуумные ОАО «Сильвинит».
4. Разработка информационной измерительной системы стенда регулировки и испытаний топливно-регулирующей аппаратуры газотурбинных двигателей. ОАО «Инкар».
5.Система обнаружения утечек нефтепровода «ДНС «Озерное» - точка врезки нефтепровода Геж-Каменный-Лог» ЗАО «ЛУКОЙЛ-Пермь».
6. Проектирование кабельной эстакады на узле КССПД «Чашкино» ЗАО «Лукойл-Пермь».
7. Разработка проектной документации АСУТП НПС «Яйва» в составе проекта «Реконструкция НПС «Яйва»« ООО «ПермНИПИнефть» и др.
8. Система автоматизации кустовой насосной станции системы поддержания пластового давления Логовского нефтяного месторождения ООО «ПЕРМЬТЕКС».
9. Система сбора телеметрической информации промысловых объектов с использованием радиоканала ЦДНГ-5, 6, 7, 8 НГДУ «Осинскнефть» ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМНЕФТЬ».
10. Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) межпромыслового нефтепровода «Северная Кожва» - терминал «Чикшино» ООО «ЛУКОИЛ - КОМИ» ТПП «Ухтанефтегаз».
11. Реконструкция системы теплоснабжения вахтенного поселка Опалиха.
12. Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) ДНС «Южный Терехевей» ООО «ЛУКОИЛ - КОМИ» ТПП «Ухтанефтегаз».
13. Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУТП) Озерного месторождения ЗАО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ».
14. Кабельная эстакада на узле КССПД «Чашкино» ЗАО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ».
15. Автоматизация системы управления технологическим процессом (АСУТП) межпромыслового нефтепровода «Северная Кожва» - терминал «Чикшино» ООО «ЛУКОИЛ - КОМИ» ТПП «Ухтанефтегаз».
16. АСУТП системы автоматики приточно-вытяжной вентиляции ОАО «Газпром».
17. Автоматизация газовой котельной на Березниковском содовом заводе.
18. Внедрение системы бесперебойного питания и резервирования цепей управления технологического процесса питания. АО «Метафракс».
19. ПНР АСУТП участка Монолит ООО «Привод-Электромеканик»
20. Пусконаладочные работы подземных высоковольтных конденсаторных установок ОАО «Сильвинит».
21. ПНР линии оцинкования ЗАО «ПОЛИСТИЛ» г. Лысьва.
22. Автоматизация систем коммерческого учета электроэнергии Альфа-центр. КАМТЕКС-ХИМПРОМ г. Пермь.
23. ПНР по АСУТП в составе проекта «Сбор и транспорт нефти с разведочных скважин Южно-Лыжского нефтяного м/р».
24. ПНР работы КИПиА ДНС «Южно-Терехевей», по печам нагрева ДНС и др.
25. Сервисное обслуживание АСУТП процессом установки подготовки нефти, установки подготовки воды на НГСП Шумовского нефтяного месторождения (АСУТП УППН-Шумы) ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ».
26. Сервисное обслуживание оборудования и средств автоматизации подразделений ООО «ЛУКОИЛ - КОМИ» ТПП «Ухтанефтегаз» нефтепровод Северная Кожва – Чикшино, ЦПС «Северная Кожва», ДНС «Южная Лыжа», ДНС «Южный Терехевей».
27. Сервисное обслуживание АСУ ТП пропитки электротехнических изделий участка «Монолит» ООО «Привод-Электромеканик» – на базе контроллеров фирмы «SIEMENS» серии S7-300, S7-400 – 8 контуров регулирования, 800 каналов ввода-вывода.
28. АСУ ТП запечки электротехнических изделий участка «Монолит» ООО «Привод-Электромеканик» – на базе контроллеров фирмы «SIEMENS» серии S7-300, S7-400 – 12 контуров регулирования, 400 каналов ввода-вывода.
29. Сервисное обслуживание станций управления асинхронными двигателями солемельниц c системой мягкий пуск на ОАО «Сильвинит».
30. Сервисное обслуживание конденсаторных установок типа УКРВ 6,3 и высоковольтных ячеек типа УК-6 работающих в подземной части рудника на ОАО «Сильвинит».
31. Сервисное обслуживание станций управления асинхронным электродвигателем конвейеров с частотным преобразователем серии «ЧАСТЕР 100» ОАО «Березниковский содовый завод».
32. Монтаж автоматизированного технологического комплекса подачи, дозирования и перемешивания компонентов бетонной смеси на второй дозировке (АТК «Бетон-2») бетоносмесительного отделения ОАО « ЖБК-1»
33. АСКУЭ ОАО «КАМТЭКС-ХИМПРОМ» - 10 счётчиков электроэнергии «ЕвроАльфа», программное обеспечение «АльфаЦентр РЕ» на базе Oracle. Счётчики подключены к серверу опроса по интерфейсу RS-485, для прокладки сигнальных линий по территории предприятия использованы волоконно-оптические и проводные линии связи.
34. АСУ ТП котельной ОАО «Березниковский содовый завод» на базе контроллеров фирмы «SIEMENS» серии S7-300 – 29 контуров регулирования, 600 каналов ввода-вывода, 2 рабочих места операторов.
35. АСУ ТП пропитки электротехнических изделий участка «Монолит» ООО «Привод-Электромеканик» – на базе контроллеров фирмы «SIEMENS» серии S7-300, S7-400 – 8 контуров регулирования, 800 каналов ввода-вывода.
36. АСУ ТП стенда испытаний агрегата РСФ-31В ОАО «Пермское агрегатное объединение «ИНКАР» – на базе контроллеров фирмы «SIEMENS» серии S7-300 – 2 контура регулирования, 81 канал ввода-вывода, цифровое осциллографирование разрешением 20 мсек 5 каналов одновременно, протоколы испытаний.
37. Система автоматики вентиляции, дымоудаления и пожарных насосов административного здания РАО «Газпром» г. Пермь. Система автоматики станка «HOLZMA». 100 каналов ввода-вывода. Пермский фанерный комбинат, пос. Уральский.
38. Монтаж, наладка, сервисное обслуживание станций управления асинхронным электродвигателем конвейеров с частотным преобразователем серии «ЧАСТЕР 100» ОАО «Березниковский содовый завод».
39. Монтаж, наладка частотно-регулируемого привода ACS 600 фирмы «АВВ» электродвигателей дымососов котельной ОАО «Березниковский содовый завод «
40. Ремонт, наладка и испытания частотно-регулируемого привода «VECTRON» электродвигателя центрифуги №1 горно-обогатительной фабрики СКРУ-2 ОАО «Сильвинит».
41. Монтаж, наладка, сервисное обслуживание конденсаторных установок типа УКРВ 6,3 и высоковольтных ячеек типа УК-6 работающих в подземной части рудника на ОАО «Сильвинит».
42. АСУ ТП двухтопливного котлоагрегата №2 утилизационной котельной ФГУП «Камский ЦБК» - 20 контуров регулирования, 100 каналов ввода-вывода, 2 рабочих места с подключением к ранее созданной сети и др.
43. АСУТП производства пеностеклянных материалов (АСУТП «Пеноситал») ЗАО «Пермское производство пеносиликатов»
В настоящее время выполняется несколько проектов по нефтяной, авиационной и строительной тематике, в том числе систем автоматизации наладки и длительных испытаний агрегатов РСФ-31В и НР-90 (с применением мат. модели на основе диф. уравнений с решением табличным методом).
Примеры автоматизации
Показательным примером работы «АСУ-ТЭК» стала автоматизация первой и второй линии бетоносмесительного отделения ОАО «ЖБК-1». Система автоматизации первой линии была приобретена ЖБК-1 несколько лет назад в Воронеже. Она работает по сей день, однако проблем избежать не удалось. Дело в том, что система оказалась «закрытой» и это не позволяло модернизировать ее силами специалистов предприятия или местных инжиниринговых компаний. Любые более или менее значимые вопросы решались лишь при непосредственном участии работников воронежской фирмы.
Когда речь зашла об автоматизации второй линии бетоносмесительного отделения, в качестве подрядчика была выбрана пермская компания «АСУ-ТЭК». Несмотря на довольно жесткие сроки, в отладочном режиме АСУ ТП было запущено уже через 4 месяца после начала работ по проектированию. (Исключение человеческого фактора из процесса производства позволило решить задачу, общую для всех производителей бетона, - обеспечение предсказуемого качества продукции. В настоящее время оно востребовано рынком, в частности, строительными компаниями, возводящими дома по технологии монолитного домостроения.) В режиме опытно-промышленной эксплуатации было получено 500 м3 товарного бетона с заданными характеристиками, соответствующими требованиям ГОСТа по качеству дозирования (2% - по инертным компонентам, 1% - по активным). Скорость набора дозы не превышает 1 мин. 40 сек.; в составе системы функционирует подсистема хранения и выдачи более 150 рецептов, учитывающая качество исходного сырья, очередность загрузки в бетоносмеситель и т.д.
Прошло полтора года. Наступило время улучшать систему в целом – расширить число химдобавок, добавить функции управления технологическим транспортом, ввести приемку заказов непосредственно из цеха по производству, увеличить скорость выдачи товарного бетона. Также было принято решение заменить установленную в первом отделении «закрытую» систему автоматизации, не имеющую возможностей для расширения. Система, пришедшая на смену воронежской разработке, более гибкая, сделана на основе более надежных компонентов и полностью «открытая». Использование «открытых» технологий, полностью документированных изготовителем программного обеспечения (в данном случае - Siemens Simatic S7 и SCADA WinСС) позволило «АСУ-ТЭК» выполнить поставленную задачу на надлежащем уровне. Такое решение гарантирует бесперебойную работу технологического объекта и возможность дальнейшей модернизации.
Взгляд изнутри
Рассказывает технический директор компании «АСУ-ТЭК» Михаил Огарков (ogarkov@asutek.perm.ru):
- Некоторые операции вручную уже просто невозможно выполнить с надлежащим качеством и требуемой скоростью. Естественно, что возникает момент, когда требования руководства «улучшить и увеличить» не могут быть выполнены без реконструкции или модернизации, причем простая замена узлов технологических объектов должного эффекта не дает. Так называемая «точечная» автоматизация, являющаяся на первый взгляд простым и дешевым решением (например, установка отдельных регуляторов на каждый нагреватель в обжиговой печи или паровую камеру) не обладает необходимой гибкостью при изменении технологических режимов и не позволяет интегрировать системы автоматизации в информационную систему предприятия
Все это заставляет технические службы выходить с предложениями о выполнении комплексной реконструкции технологических объектов, включая автоматизированную систему управления технологическим процессом (АСУ ТП), или только с установкой (заменой) АСУ ТП существующего производства. На опыте некоторых объектов можно отразить проблемы, с которыми сталкивается как заказчик, так и исполнитель АСУ ТП.
Весьма показательна работа, выполненная компанией «АСУ-ТЭК» для Пермского фанерного комбината (поселок Уральский Пермской области), на котором использовался станок распиловки листовых материалов HOLZMA с морально и физически устаревшей системой управления немецкой фирмы, почившей в бозе. Служба энергетики столкнулась с тем, что запчастей для нее нет, программное обеспечение является «закрытым», то есть исходные тексты отсутствуют, какие-либо изменения (а они были крайне необходимы) внести нельзя. Более того, станок работал 6 дней в неделю с технологической остановкой один день в неделю, то есть со временем на перемонтаж и переналадку, мягко говоря, было не густо. Кстати, с аналогичной проблемой замены системы управления сталкиваются и будут сталкиваться предприятия с системами управления старше 15-20 лет, коих немало в нашем регионе.
В данном случае пришлось отыскать техническое решение, позволяющее на время профилактики подключать к существующему оборудованию вновь разработанную систему управления и панель оператора. В результате время наладки, конечно, увеличилось, зато станок не останавливался ни на минуту. Это позволило произвести полную остановку с перемонтажом накануне Нового года, и через несколько дней установка была запущена в эксплуатацию. Заказчик получил не только современную и отвечающую его требованиям документированную систему, но и открытое программное обеспечение для модернизации в дальнейшем имеющимся квалифицированным обслуживающим персоналом.
Другой показательный объект – система автоматизации второй линии бетоносмесительного отделения ОАО «ЖБК-1» - АТК «Бетон-2». Первоначально заказчиком для первой линии было принято решение взять «готовую» систему (в Воронеже), которая работает и по сей день. Но возникли проблемы. Так же, как и в предыдущем случае, система оказалась «закрытой», то есть не имела возможности модернизации собственными силами или какой-либо местной инжиниринговой фирмой. По каждому мало-мальски значимому вопросу приходилось вызывать программиста, который мог прибыть даже не в этом месяце.
Для второй линии было принято решение воспользоваться услугами компании «АСУ-ТЭК», благо техническое задание разрабатывалось нами еще в 2000 году. Сроки были достаточно жесткие, однако управление системой в отладочном режиме было запущено через 4 месяца после начала проектирования. В режиме опытно-промышленной эксплуатации было получено 500 кубических метров товарного бетона, соответствующего требованиям ГОСТа по качеству дозирования (2% по инертным компонентам, по активным 1% ). Скорость набора дозы - не более 1 минуты 40 секунд. В составе системы была разработана подсистема хранения и выдачи нескольких сот (и более) рецептов, с учетом качества исходного сырья, откуда он был получен, очередности загрузки в бетоносмеситель и так далее.
Прошло полтора года. Наступило время улучшить систему в целом – расширить число химдобавок, добавить в систему функции управления технологическим транспортом, ввести приемку заказов непосредственно из цеха по производству ЖБК, уменьшить время выдачи товарного бетона в миксер. Соответственно, было принято заменить ранее установленную закрытую систему, не имеющую возможности расширения. И никаких вопросов о целесообразности замены не возникло, так как разработчик приезжает в случае необходимости через час. А если надоел или обанкротился – пожалуйста, есть другие приличные фирмы, которые в состоянии подхватить, изменить, расширить и углубить.
Часто большие проблемы возникают с использованием приборов, имеющих последовательный интерфейс («точечная автоматизация»). Что по нему передается и как – известно в подавляющем большинстве случаев одному изготовителю. И что с ним удастся связаться – не факт. Был такой прецедент – уважаемая зарубежная фирма не смогла предоставить протокол обмена, так как прибор поставлялся с «программой для связи с компьютером». Программа-то работала, а к системе прибор присоединить – ну никак…
В данном случае следует отметить, что применение открытых технологий, хорошо документированных изготовителем аппаратного и инструментального программного обеспечения (в данном случае Siemens Simatic S7 и SCADA WinСС) позволило выполнить данные работы с надлежащим качеством.
Еще более тяжелые проблемы возникают в том случае, если техпроцесс находится в стадии отладки. Например, при проектировании АСУ ТП производства пеносиликатов (ЗАО ПЕНОСИТАЛ, город Пермь) мы получили порядка 10 (!) изменений технологической схемы. И это сопровождалось переименованием технологических объектов управления, их перегруппировкой, перестановкой. Проектировщик поймет, что такое переместить один проводок в проекте размером сигналов в 300 с внесением изменений от начала до конца во все пять разделов. Так что тут исполнителю надо держать ухо востро.
Следует отметить, что без грамотного технолога автоматизировать что-либо проблематично, даже при наличии регламента техпроцесса. Мы благодарны сотрудничающим с нами специалистам указанных предприятий.
Подводя некоторые итоги, необходимо отметить следующее: на стадии разработки технических требований крайне важно определить степень открытости проекта, перечень документации, границы автоматизации и критерии качества проектирования. При проведении тендера надо учитывать не только соотношение «стоимость/качество», но и стоимость обслуживания, а также возможность изменения систем в перспективе.
Уверен, что наш опыт поможет специалистам и руководителям, планирующим автоматизацию своего производства.
Рис. 1. Оператор за пультом управления АСУТП «Пеноситал»
Рис. 2. Куст №14 АСУТП Сибирского нефтяного месторождения ООО «Лукойл-Пермь»

Рис. 3. Главный кадр АСУТП «Бетон-2» ОАО «ЖБК-1»

Рис. 4. Шкаф управления мешалкой АСУТП «Бетон-2» ОАО «ЖБК-1»

Пендуров Олег Витальевич,
директор ООО «АСУ-ТЭК» (ov_pendurov@asutek.perm.ru)
614010, г. Пермь, ул. Кл. Цеткин, 14
E-mail: asutek@asutek.perm.ru
Тел./факс: (342)245-12-85, 245-10-05, 241-21-04
|