Компания ООО «ПРОМИМПОРТ», совместно со своим партнером CCC (Compressor Controls Corporation), осуществила модернизацию системы автоматического управления и регулирования водородного компрессора производства Elliott на нефтеперерабатывающем заводе АО «ТАИФ-НК».
Благодаря стремительному прогрессу в электронике и программном обеспечении, системы управления имеют тенденцию устаревать быстрее, чем оборудование, которым они управляют. Модернизация старой системы управления делает работу установки более эффективной, точной и надежной при одновременном снижении эксплуатационных расходов.
Полный цикл работ по внедрению системы
В ходе реализации проекта нами был выполнен полный цикл по внедрению системы САУиР, в том числе:
- Разработка конструкторской документации.
- Конфигурирование системы автоматического управления и системы автоматического регулирования. Контроллеры ССС являются контроллерами специального назначения и оптимальны для антипомпажного регулирования критического турбокомпрессорного оборудования. Благодаря огромному числу внедрений антипомпажных контроллеров, компания ССС обладает стандартной базой типовых решений в области программного обеспечения, что сводит риск ошибки к минимуму.
- Сборка и монтаж шкафов управления на площадке заказчика.
- Строительно-монтажные работы. Монтаж кабелей, их маркировка, подключение к шкафу управления.
- Пуско-наладочные работы, включая проведение помпажного теста. В процессе эксплуатации машины могут меняться газодинамические характеристики компрессора, что приводит к смещению рабочей точки и линии помпажа. Цель такого тестирования — определить на диаграмме, где находится линия реального помпажа и насколько от нее удалена рабочая точка компрессора. Во время этого теста наладчик подконтрольно выводит машину на режим близкий к помпажу.
- Обучение оперативного и обслуживающего персонала заказчика. Запланировано на 2021 год.
Структура системы
Функционально внедренная система разделяется на три подсистемы, описанные ниже. Построение системы автоматизированного управления и регулирования с использованием трёх подсистем является общепризнанным решением, получившим широкое распространение на предприятиях нефтепереработки.
Внедренная система является многофункциональной, восстанавливаемой, непрерывного действия и, в соответствии с
Первая подсистема — система антипомпажного регулирования компрессора (САР) на базе программно-технических средств системы Series 6 Prodigy компании CCC (Compressor Controls Corporation), США, в комплекте с программным обеспечением.
Контроллер Series 6 Prodigy обладает расширенными функциональными возможностями для обеспечения максимальной эксплуатационной готовности системы и простоты использования.
Основными функциями САР являются:
- Автоматическое антипомпажное регулирование Регулирование требуемого технологического параметра (например, давления навсасывании или нанагнетании компрессора, или расхода) путем воздействия на регулирующий клапан (задвижку) на линии всаса.
- Возможность ограничение тока электродвигателя при пуске компрессора (при наличии датчика тока) путем воздействия на регулирующий клапан (задвижку) на линии всаса.
- Автоматический пуск и останов компрессора.
- Сохранение работоспособности системы при отказах датчиков (стратегия выживания).
- Возможность демонстрации на экране монитора положения рабочей точки каждого компрессора в поле ее газодинамических характеристик в реальном времени с помощью программного пакета TrainTools.
- Возможность программной настройки системы, используя программный пакет TrainTools;
Преимущества системы Prodigy:
- Контроллер ССС обеспечивает коммуникацию с контроллерами РСУ посредством связи по протоколу MODBUS TCP/IP.
- Контроллеры ССС имеют дублированные входы и выходы.
- Вышедший из строя дублированный модуль контроллера ССС может быть заменен без обесточивания и с автоматической загрузкой в него текущей конфигурации с исправного модуля.
- Контроллер ССС имеет встроенный архив с частотой регистрации данных 20 мс. Это позволяет регистрировать быстро протекающие процессы.
- Имеется постоянно действующая встроенная диагностика и самодиагностика оборудования САР.
Вторая подсистема — система вибромониторинга и диагностики компрессора (СВМиД) в комплекте с программным обеспечением.
Третья подсистема — система автоматического управления компрессором (САУ) в комплекте с программным обеспечением.
Отказоустойчивость САУ обеспечивается «горячим» резервированием контроллера и интерфейсных модулей распределенных станций ввода/вывода, а также возможностью «горячей» замены модулей во время работы.
Контроллер обеспечивает реализацию следующих функций:
- Сбор, обработку, масштабирование информации, поступающей от аналоговых, дискретных датчиков объекта управления.
- Регистрацию быстротекущих параметров технологического процесса.
- Самодиагностику с определением внутренней неисправности контроллера.
- Диагностику модулей ввода/вывода и неисправностей подключения входных/выходных цепей оборудования КИПиА с сигнализацией и регистрацией неисправности в системе.
- Реализацию алгоритмов логического управления и регулирования (ПИ и ПИД регуляторы).
- Выдачу управляющих воздействий на дискретные и пропорциональные исполнительные механизмы.
- Защиту от неправильных действий машиниста.
Внедрение системы обеспечило на нефтеперерабатывающем заводе АО «ТАИФ-НК»:
- Эффективное антипомпажное регулирование компрессора без избыточной рециркуляции.
- Автоматизацию пуска компрессора.
- Безопасную эксплуатацию и регулирование требуемых технологических параметров.
- Снижение энергетических затрат.
