Обновление системы автоматического управления и регулирования на АО «ТАИФ-НК»

Нефть и Газ Статья
выбрано
energybase

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:

  1. Разработка конструкторской документации.
  2. 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.
  3. Сборка и монтаж шкафов управления на площадке заказчика.
  4. Строительно-монтажные работы. Монтаж кабелей, их маркировка, подключение к шкафу управления.
  5. 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.
  6. 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 ГОСТ 24.701−86, характеризуется показателями безотказности по основным выполняемым функциям.

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.