главнаяотчеты по проектамотраслевые решенияМодернизация АСУ ТП ... ий алюминиевый завод / 2001 г.

Модернизация АСУ ТП «Размол боксита»
Павлодарский алюминиевый завод

Павлодарский алюминиевый завод является головным предприятием ОАО «Алюминий Казахстана» и является одним из крупнейших производителей глинозема среди предприятий СНГ. При проектной мощности 1 млн.т глинозема в год, производится 1,2 млн.т и планируется довести выпуск до 1,5 млн.т.

Завод выпускает продукцию с 1964 г., и, естественно, для решения этой задачи, кроме расширения производственных мощностей, необходима модернизация измерительных и информационно-управляющих систем. На предприятии разработана и принята к исполнению соответствующая программа.

 
В соответствии с вышеупомянутой программой была поставлена задача модернизации АСУ ТП участка размола боксита.
Коротко об объекте модернизации
Участок размола боксита производительностью 3,6 млн. т боксита в год находится в начале технологического процесса.

Функции участка:
• мокрый размол боксита с выдержкой определенной тонины помола и заданного модуля пульпы вывод железистой фракции боксита вывод каолинитовой фракции боксита. От стабильной и качественной работы участка в значительной степени зависит стабильность работы всего завода.

Функции АСУ ТП
• Сбор информации с датчиков, ее визуализация, сигнализация и блокировки, оперативное управление.
• Расчет и стабилизация дозировки оборотного раствора на мельницы.
• Управление схемами вывода железистых песков, вывода каолинита в соответствии с заданным регламентом.
• Расчет ТЭПов участка.
• Взаимодействие с Информационно-управляющей системой завода (ИУС).

Характеристика АСУ ТП до модернизации
• Физический и моральный износ, как следствие - низкая надежность контроллера ТВСО, локальной автоматики (регуляторы, релейные схемы), части приборов КИП.
• Отсутствие модулей УСО ТВСО для дополнительного подключения сигналов.
• Многообразие АРМов оператора (ТВСО-ИУС, МФК-VNS), что затрудняло работу оператора, служб эксплуатации.
• Операторское помещение характеризовалось большим количеством регистрирующих и показывающих приборов, что влекло за собой увеличенную нагрузку на эксплуатацию и ремонт, повышенным уровнем энергопотребления и шума, отсутствием естественного освещения.
• Также панели КИП с блоками ручного управления были удалены от оператора, что затрудняло его работу.

В целом операторское помещение не соответствовало современным техническим и эстетическим стандартам. С целью устранения вышеуказанных недостатков, было принято решение провести модернизацию АСУ ТП участка, а именно:
1. ТВСО и МФК заменить на современный микропроцессорный контроллер с дополнительным подключением сигналов всего участка.
2. Отображение и регистрацию текущих значений с приборов КС перевести на современный SCADA-пакет.
3. Программу управления дозировкой оборотного раствора перенести с ТВСО на контроллер и SCADA-пакет.
4. Локальные САР перевести на контроллер.
5. Модернизировать схемы локальной автоматики, часть приборов КИП.
6. Перенести операторскую в новое помещение.
7. Реконструировать щитовое помещение КИП.

В результате тщательного анализа и экспертной оценки имеющихся на рынке микропроцессорных контроллеров и SCADA-пакетов была выбрана «связка»: контроллер TREI-5B-02 (производство TREI GmbH, Россия–ФРГ) — система программирования IsaGRAF (производство CJ International, Франция) — SCADA-пакет iFIX (производство Intellution Inc., США).

Технические характеристики оборудования АСУ ТП
Нижний уровень
Датчики с унифицированным токовым сигналом 0-5,0-20/4-20 мА, термометры сопротивления, дискретные цепи сигнализации и
управления =24В, бесконтактные пускатели, электрические и пневматические исполнительные механизмы, клапана и др.

Средний уровень
- контроллеры TREI-5B-02 на базе Pentium 166/64Mb/8Mb, Flash/ Ethernet в формате 19", размещенные в шкафах-конструктивах RITTAL (исполнение IP 55);
- концентратор HP AdvanceStack Hub-12U, размещенный там же.

Верхний уровень
- операторские станции HP Vectra P3-933/256Mb/20Gb IDE/Ethernet/19" ЭЛТ-монитор.
- Back-UPS APC-500,
- сетевой принтер HP LaserJet 1200,
- коммутатор HP Switch.

С нижнего уровня собирается информация в контроллер с 262 аналоговых и 272 дискретных сигналов с периодом опроса 0,1 с. В соответствии с программами управление передается через 128 дискретных и 18 аналоговых выходов.

Программное обеспечение
• OC РВ QNX v4.25 (QNX Software Systems Ltd.),
• Целевая задача IsaGRAF для QNX (Науцилус - TREI GmbH),
• Система программирования IsaGRAF v3.40 (CJ International),
• Инженерная станция Estation (TREI GmbH), включающая программы конфигурирования и метрологии контроллера,
• SCADA- пакет iFIX (Intellution Inc.),
• Технологические программы управления и регулирования, VBA-скрипты, программа обмена iFIX-ИУС, ИУС завода (ОАО «Алюминий Казахстана»).

Структура ПТК состоит из 9 контроллеров TREI, размещенных в 4-х шкафах, 2-х серверов iFIX HMI PAK, 1-го клиента iFIX Run-time, станции инжиниринга и станции ИУС завода и 3-х клиентов iFIX Read-only. Один контроллер обеспечивает управление и контроль 2-х мельниц (всего 9), либо 1 аппарата вывода железистых песков (всего 3), поэтому отказ любого контроллера не приведет к полной остановке АСУ ТП участка (как было ранее). Применение 2-х независимых SCADA-серверов позволило применить резервирование данных для для iFIX-клиента, т.е. при отказе одного из серверов, iFIX-клиент переключается автоматически на другой iFIX-сервер. Связь SCADA-серверов с контроллерами осуществляется по внутренней сети. Ethernet 100 Мб/ с, через концентратор. Каждый iFIX-сервер независимо от другого опрашивает все контроллеры.

Связь SCADA-серверов с iFIX-клиентами и ИУС осуществляется по вторым Ethernet-картам через коммутатор шкафа оптических кроссов, далее через ВОЛС. При этом отказ внешнего кольца сети, сбой файл-серверов либо ИУС завода не приведет к потере работоспособности участковой системы – разве что прервется обмен данными с ИУС, чтобы автоматически возобновиться при устранении сбоя.

Каждый шкаф контроллеров и SCADA-сервер зарезервирован по питанию через Back-UPS. Оператор осуществляет контроль и управление процессом с помощью с мнемосхем и виртуальных панелей.

Результаты
Модернизация АСУ ТП участка позволила достичь следующих результатов:
• Отключены и сняты с эксплуатации локальные регуляторы Р27 и регистрирующие приборы КСУ, КСМ;
• Ликвидированы громоздкие и ненадежные схемы релейной логики модернизирована часть приборного парка КИПиА (термометры сопротивления, исполнительные механизмы, реле сигнализации работы оборудования);
• Реконструированы кабельные трассы и панели КИПиА отключены контроллеры ТВСО и МФК операторская в бесприборном варианте перенесена в новое отремонтированное помещение;
• Качественным образом улучшены условия труда и эффективность работы оператора-технолога архивирование работы оборудования и действий оператора позволяет зафиксировать и детально разобрать любую нештатную ситуацию;
• Повышена в целом живучесть и надежность работы АСУ ТП участка получен бесценный опыт работы с современными ПТК, опыт работ по модернизации систем контроля и управления.
 
    Навигация по странице:
 
^ Наверх ^ 147 мс