Автоматические выключатели

• Заказчик: ЗАО «ЮграГазПроцессинг», г. Ханты-Мансийск
• Системный интегратор: ООО «СибПроектАвтоматика», г. Тюмень; ЗАО «ЮграГазПроцессинг» - дочерняя компания ООО «Монолит»

Интегратор

Основными направлениями деятельности ООО «СибПроектАвтоматика», г. Тюмень, являются: разработка и поставка автоматизированных систем управления, производство электромонтажных работ, специализированная торговля промышленными товарами, инженерно-техническое проектирование в промышленности и строительстве.

Проект

Для обеспечения электроэнергией всего комплекса сооружений Нижне-Шапшинского нефтяного месторождения компании ОАО «НАК «АКИ-Отыр» была спроектирована и построена автономная электростанция, работающая на попутном нефтяном газе.

На площадке ГПЭС проектом предусматривается автоматизация следующих объектов: блок газопоршневой станции Jenbacher - 20 шт.; дизельная электростанция ДЭС-550; блок подготовки газа; площадка абсорбции; склад масла.

В административном отношении объект расположен в Нефтеюганском районе Ханты-Мансийского автономного округа Югры, в 30 км на восток от деревни Батово.

Структурная схема системы управления:

На площадке ГПЭС проектом предусматривается автоматизация следующих объектов: блок газопоршневой станции - 20 шт.; ДЭС-550; блок подготовки газа; площадка абсорбции; склад масла.

Автоматизированная система управления технологическими процессами объектов подготовки газа для электростанции строится по иерархическому принципу, имеет многоуровневую структуру и включает в себя следующие подсистемы управления:

• подсистема управления технологическим оборудованием – полевой уровень и уровень управления 1 (локальные средства контроля и управления, технологические контроллеры, к которым непосредственно подключаются технические средства полевого уровня - датчики, первичные преобразователи и исполнительные механизмы);
• подсистема диспетчерского контроля и управления - уровень управления 2 (операторская панель);
• подсистема диспетчерского контроля ресурсов – уровень управления 3 (система управления ОАО «НАК «АКИ-ОТЫР»).

Проект автоматизированной системы управления подготовкой газа для автономной электростанции построен полностью на оборудовании компании.

Применяемые решения:

Система управления строится на модульном контроллере ILC 350 ETH с применением модулей ввода/вывода IB IL 32DI, IB IL 32DO, IB IL 8AI, IB IL 2AO, IB IL 1DO. Каналом передачи данных между компонентами системы является сеть Ethernet, которая строится на коммутаторе FL SWITCH 6TX/2FX ST. Программный протокол обмена данных между компонентами системы – OPC. Для передачи данных на ПК применен AX OPC Server.

Питание системы управления базируется на резервированных через QUINT DIODE источников питания QUINT 24V DC/20A, а также для вспомогательных систем применяются импульсные источники питания MINI 24V DC/2A.

В качестве резервного средства управления используется сенсорная панель визуализации TP 12T на базе операционной системы Windows CE.

Разводка питания внутри шкафов управления производится с помощью защитных выключателей UT6-TMC для цепей ~220В, и с помощью электронных автоматических выключателей EC-E1 1A для цепей питания = 24В.

Для обеспечения взрывозащиты на объектах подготовки газа применены искробезопасные барьеры PI-EX-ME-RPSS-I/I, PI-EX-MESD/24/65-C, PI-EX-ME-2NAM/TO.

Для управления силовым оборудованием используются универсальные модули PLC с электромагнитными реле PLC-RSС-24DC/21.

Все примененные винтовые клеммы UT-2,5 также производства компании. Для программирования контроллера ILC 350 ETH применен программный продукт PC Worx 6 Pro.

Мнемосхемы управления технологическим процессом на АРМ оператора построены на SCADA системе Visu+ 2.0.

Официальное открытие ГПЭС с представителями ОАО «РуссНефть», ООО «Монолит» и губернатора ХМАО-ЮГРА Александра Филипенко.

Эффект от внедрения системы

Система управления занимается автоматизированным процессом подготовки попутного нефтяного газа для использовании его в качестве топлива для газопоршневой электростанции.

Автономная электростанция на площадке ГПЭС позволяет утилизировать попутный нефтяной газ с месторождений Шапшинской группы в объеме до 190 млн.н.м³/год.

• Системный интегратор: ООО Научно-внедренческая фирма «Сенсоры, Модули, Системы»
• Заказчик: АК «Транснефть»

Применение

В 2012 году компания «СМС-Автоматизация» выиграла конкурс на модернизацию систем автоматики объектов АК «Транснефть». В 2013 году проведены работы по модернизации нефтеперекачивающих станций (НПС):

• Комплекс работ по замене системы автоматики (АСУТП) и системы автоматического пожаротушения (АСУПТ) НПС «Терновка-2»;
• Комплекс работ по замене системы автоматики (АСУТП) НПС «Нижнеудинск-1»;
• Поставка и наладка системы автоматики (АСУТП) НПС «Грачи-3»;
• Разработка и изготовление ПТК SIMATIC PCS7 «ТРАНСКОНТ» для НПС-11, НПС-15, НПС-19 ВСТО ОАО «Востокнефтепровод».

В 2014 году компанией «СМС-Автоматизация» выполнены работы по проектам:

• Комплекс работ по замене системы автоматики (АСУТП) и системы автоматического пожаротушения (АСУПТ) НПС «Песчанокопская»;
• Комплекс работ по замене системы автоматики (АСУТП) и системы автоматического пожаротушения (АСУПТ) НПС «Покровская»;
• Комплекс работ по замене системы автоматики (АСУТП) и системы автоматического пожаротушения (АСУПТ) НПС «Красноармейская-2»;
• Поставка и наладка системы автоматики (АСУТП) НПС «Муслюмово»;
• Поставка и наладка системы автоматики (АСУТП) НПС «Лысьва-2»;
• Поставка и наладка системы автоматики (АСУТП) НПС «Калейкино»;
• Телемеханизация МНПП «Куйбышев-Брянск» ОАО «ЮЗНП» на участке «Воскресенка-Никольское» 4ПК, 4(КП) – водные преграды р. Цна, р. Челновая.

Решение

При строительстве и реконструкции нефтеперекачивающих подстанций АК «Транснефть» в шкафах систем автоматики производства «СМС-Автоматизация» применено оборудование компании.

В составе проектов применено следующее оборудование:

• Барьеры искробезопасности MACX MCR-EX;
• Устройства грозозащиты для измерительных цепей LineTrab, Termitrab;
• Устройства грозозащиты для сети Profibus серии Plugtrub IQ;
• Промежуточные малогабаритные реле PLC;
• Преобразователи постоянного тока Quint;
• Автоматические выключатели CB;
• Реле контроля параметров электросети EMD и реле времени ETD;
• Клеммы с технологией подключения Push-In серии PT.

Для печати маркировки применена маркировочная система на основе принтера Bluemark CLED.

В составе проекта использованы барьеры искробезопасности серии MACX MCR-EX.

Определяющими преимуществами при выборе являлись:

• Малые габариты устройств (ширина барьера от 12,5мм);
• Незначительный нагрев устройств при работе, что важно при большом количестве барьеров, установленных в одном шкафу;
• Покрытие печатной платы лаком, увеличивающее срок службы изделий;
• Возможность объединения барьеров в группы с помощью шины. Это позволило организовывать резервированное питание групп барьеров, получать групповой сигнал ошибки, и производить «горячую» замену устройств без отключения питания;
• Межповерочный интервал 5 лет – один из лучших показателей среди аналогичных устройств.

Для применения в данном проекте были выбраны следующие изделия:

• Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) серии Linetrab и Termitrab для измерительных линий 4-20мА и датчиков температуры. Для применения использованы УЗИП с маркировкой Exi для искробезопасных электрических цепей. Установка УЗИП в измерительных цепях обеспечивает защиту от выгорания измерительных каналов;
• Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) серии Plugtrub-IQ для защиты линий передачи данных по сети Profibus. Серия PT-IQ была выбрана благодаря возможности превентивной диагностики состояния УЗИП. Тем самым повышается безотказность сети передачи данных;
• Промежуточные реле серии PLC. В данной серии присутствуют как стандартные электромеханические реле так и твердотельные реле. Одним из преимуществ является наличие реле PLC…SO46 с высоким порогом отпускания, что позволяет отсекать наводки возникающие в длинных кабельных линиях;
• Преобразователи постоянного тока (DC/DC преобразователи) серии Quint на 24В/10А. Использование DC/DC преобразователей позволило организовать гальваническую изоляцию цепей питания. В случае питания от аккумуляторных батарей производится стабилизация выходного напряжения 24В;
• Автоматические выключатели серии CB. Преимущество этой серии – это наличие встроенного контакта состояния автомата в корпусе шириной всего 12,3мм. Разъемная конструкция позволяет производить замену автомата без отключения проводников;
• Реле контроля параметров электросети EMD и реле времени серии ETD. Надежность данных серий проверена многими годами использования в самых сложных условиях. Широкий диапазон входных напряжений позволяет использовать эти устройства в цепях, в которых входное напряжение может отличаться от номинального в значительных пределах;
• Клеммы с технологией подключения Push-In серии PT. Клеммы PT – это инновационный продукт от компании. Данная серия клемм сочетает в себе надежность пружинной клеммы и возможность быстрого монтажа без инструмента за счет технологии Push-In.

Решение: барьеры искробезопасности MACX MCR-EX

В 2013 году по результатам испытаний барьеры серии MACX MCR-EX были допущены АО «Гипротрубопровод» для использования в проектах по реконструкции систем автоматики нефтеперекачивающих станций ОАО «АК «Транснефть».

Данная продукция была включена в типовой проект ПТК «Трансконт», разработанный компанией «СМС-Автоматизация».

За время выполнения проекта с 2013 года по 2014 год использовано 5885 барьеров искробезопасности серии MACX MCR-EX. Данная серия подтвердила свои высокие эксплуатационные характеристики.

• Заказчик: АО «Дальтрансуголь»

Проект

Целью создания данной системы является контроль за нахождением металлических частей различного происхождения в потоке транспортируемого угля после выгрузки из железнодорожных вагонов и очистки магнитным сепаратором.

В состав системы контроля входят следующие компоненты:

• Металлодетектор;
• Шкаф управления (Шкаф TBC), содержащий контроллер ILC 171, Источники питания Quint для питания силовых цепей установки (клапаны, светодиодное освещение), источники питания бесперебойного питания MINI для питания цепей управления. Коммутация со шкафами вводавывода осуществляется с помощью коммутационных модулей по протоколу Profibus-DP;
• Комплект светодиодных светильников;
• Исполнительные шкафы (Шкаф LBC1, 2), смонтированные непосредственно на конвейере, содержащие модули ввода-вывода управляемые по протоколу Profibus-DP, которые в свою очередь осуществляют коммутацию силовых цепей через релейные модули PLC, термомагнитные защитных выключателях CB TM1 для защита цепей питания;
• Цифровое табло;
• Инкрементальный энкодер.

В шкафах используются клеммы с технологией подключения Push-In, что позволило сократить время монтажа.

Принцип действия основан на точном измерении расстояния от металлодетектора до металлического предмета, по какой-либо причине не извлеченного магнитным сепаратором и указания его местонахождения с помощью светового сигнала индикационной полосы.

В действие алгоритма системы обнаружения заложены следующие шаги:

• Фиксирование наличия металла металлодетектором;
• Формирование сигнала включения световой сигнализации в месте нахождения металла;
• Цифровая индикация расстояния от металлодетектора до металла.

При прохождении металлического предмета через металлодетектор формируется дискретный сигнал остановки конвейера, который также является сигналом начала отсчета импульсов формируемым инкрементным энкодером. Импульсы преобразуются в показания расстояния и программно формируют сигнал включения светодиодного светильника в месте нахождения металла. Одновременно на цифровом табло отображается фактическое текущее расстояние до контролируемой металлической части.

Имеется три вида сигнализации световой полосы:

1. Мигание первых пяти светильников означает – обнаруженный металл вне зоны действия световой полосы (при остановке конвейера металл не дошел до зоны контроля пересыпной башни);
2. Постоянное свечение одного из светильников индикационной цепочки означает – металл в зоне горящего светильника;
3. Мигание пяти последних светильников в зоне приемного бункера означает – металл попал в приемный бункер.

Разработка, монтаж, программирование и пуско-наладка выполнены исключительно силами управления информатизации АО «Дальтрансуголь».

На стадии проектирования было принято решение в реализации распределенной системы управления с удаленными шкафами ввода-вывода, опрос которых, осуществляется по протоколу Profibus DP. Данная структура позволила сократить объемы, как кабельной продукции и сопутствующих материалов, так и значительный объем монтажных работ с соответствующим персоналом.

Текущая система интегрирована в общую промышленную сеть, которая позволяет диспетчеру оперативно реагировать на аварийную сигнализацию и вести архивы необходимых данных.

Перечень используемого оборудования

Шкаф управления (Шкаф TBC)

Перечень используемого оборудования

Исполнительные шкафы (Шкаф LBC1,2)

Преимущества от внедрения оборудования

Данная система контроля существенно упрощает работу по ручной очистке угля от металла и минимизирует время простоя, а также уменьшает вероятность попадания металлических предметов в действующие механизмы (грохот, дробилки), предотвращая долгосрочный ремонт, тем самым сокращая издержки производства.

Система эксплуатируется с ноября 2016 года. В настоящее время система работает без нареканий. Использование оборудования подтвердило заявленные характеристики, а также удобство обслуживания и диагностику системы.