Микропроцессорная система автоматизации (МПСА) нефтеналивного терминала «Усть-Луга» (Россия)

Название компании-интегратора/проектной организации/поставщика и web-сайт

ЗАО «ЭМИКОН», www.emicon.ru

Информация о компании

ЗАО «ЭМИКОН» более 20 лет успешно работает на российском рынке средств и систем автоматизации, специализируясь на разработке и производстве программируемых логических контроллеров, а также проектировании и поставке «под ключ» АСУ ТП и систем управления автоматическим пожаротушением для объектов трубопроводного транспорта нефти, нефтепродуктов и газа и других отраслей промышленности.

Объект, на котором установлена система

Нефтеналивной терминал в порту «Усть-Луга» является крупнейшим на Балтике, обеспечивая прямой выход российского сырья на мировые рынки, минуя порты прибалтийских стран. Терминал является конечной точкой нефтепровода «Балтийская трубопроводная система-2» и принадлежит ОАО «АК «Транснефть».

Название установленной системы

Микропроцессорная система автоматизации (МПСА) нефтеналивного терминала «Усть-Луга».

Описание проекта

Система предназначена для автоматизации технологических процессов приема нефти из магистрального нефтепровода в резервуарный парк, подачи нефти к причальным сооружениям, налива нефти в танкеры; также для контроля и защиты основного и вспомогательного технологического оборудования и сооружений ННТ.

МПСА обеспечивает автономное поддержание заданных режимов работы наливной насосной станции, причальных сооружений, оборудования нефтебазы и управление ими по командам с автоматизированных рабочих мест диспетчера нефтебазы, локальных АРМ, по каналам телемеханики из районного диспетчерского пункта.

МПСА ННТ «Усть-Луга» - уникальная по объему объектов автоматизации система со сложным верхнем уровнем. Количество входных сигналов с учетом редукции для однотипных объектов превышает 1500.

Объекты автоматизации:

• Резервуары нефтебазы с запорной арматурой
• Наливные насосные НС № 1, НС №2
• Причалы и береговые сооружения
• Система канализации и очистные сооружения

МПСА включает в себя пять взаимосвязанных подсистем: систему автоматизации (СА) нефтебазы; СА наливной насосной станции №1; СА наливной насосной станции №2; СА причалов и береговых сооружений; СА канализации и очистных сооружений. При этом МПСА связана с другими локальными автоматизированными системами нефтебазы: системой измерения количества и показателей качества нефти, системой измерения уровня в резервуарах, системой автоматического пожаротушения, автоматизированной системой технического учета электроэнергии.

МПСА является распределенной и имеет трехуровневую структуру:

Нижний уровень включает в себя датчики (избыточного давления, уровня и расхода нефти, плотности и температуры нефти и т.д.), вторичные преобразователи и измерители, устанавливаемые на приборных шкафах, щитах (стойках) или непосредственно на технологическом оборудовании, а также устройства управления исполнительными механизмами.

Средний уровень включает в себя программируемые логические контроллеры. Центральные контроллеры выполнены по схеме «горячего» резервирования и реализованы на базе модулей Modicon Quantum. Такую же основу имеют и контроллеры устройств сопряжения с объектами автоматизации причалов и береговых сооружений. Контроллеры УСО остальных систем выполнены на базе модулей каркасного исполнения.

Верхний уровень включает в себя оборудование серверов и автоматизированные рабочие места операторов (в том числе АРМ местного диспетчерского пункта, нефтебазы, наливных насосных станций, комплекса причальных сооружений и другие), а также телекоммуникационное оборудование.

Верхний уровень обеспечивает:

• прием и отображение информации со среднего уровня;
• мониторинг и оперативное управление технологическим процессом;
• архивацию событий нижнего уровня и действий оператора;
• обмен данными с локальными системами автоматизации;
• связь с районным диспетчерским пунктом по OPC протоколу Ethernet-интерфейса через сервер ввода вывода.

Для отображения всех технологических площадок нефтебазы на верхнем уровне используется видеостена из 14 мониторов:

• АРМ местного диспетчерского пункта 1(основной и резервный)
• АРМ местного диспетчерского пункта 2(основной и резервный)
• АРМ оператора НС №1
• АРМ оператора НС №2
• АРМ оператора нефтебазы (основной и резервный)
• АРМ системы измерения уровня
• АРМ комплекса причальных сооружений (основной и резервный)
• АРМ линейной телемеханики и контроля нормативных параметров (основной и резервный)
• АРМ инженера и мониторинга.

Связь с районным диспетчерским пунктом из помещения операторной осуществляется посредством телекоммуникационного контроллера, подключенного к центральному контроллеру нефтебазы по протоколу Modbus TCP. В системе также предусмотрена связь стандарта Modbus RTU с интеллектуальными исполнительными устройствами: задвижками и заслонками с интеллектуальными приводами, устройствами размыва донных отложений, вентиляционными системами, устройствами контроля загазованности, станциями управления стендерами, системой управления швартовыми гаками, системой контроля вибрации.

Контроль и управление системой автоматики нефтеналивного терминала осуществляется по сети Ethernet. Информация от датчиков, сигнализаторов, кнопок, исполнительных устройств поступает на входы модулей ввода аналоговых и дискретных сигналов контроллеров УСО, затем подвергается предварительной обработке и далее передается в центральный контроллер. Сформированные системой сигналы управления технологическими объектами передаются от модулей вывода на соответствующие исполнительные устройства.

Волоконно-оптическая сеть связи среднего уровня МПСА выполнена по топологии самовосстанавливающегося дублированного Ethernet-кольца. Верхний уровень системы также реализован по схеме двойного резервирования с использованием общего для всей МПСА отказоустойчивого сервера ввода-вывода. Сервер по протоколу Modbus TCP подключен ко всем центральным контроллерам (КЦ нефтебазы, КЦ НС №1,КЦ НС №2). Локальные рабочие места каждой из подсистем в свою очередь также подключены к контроллерам по независимым линиям связи.

Для управления установленной на предприятии системой автоматизации используется несколько программных пакетов:

• прикладное программное обеспечение, разработанное на основе SCADA-пакета iFix, реализует отображение информации на экранах мониторов компьютеров (видеокадры, табличные формы, графики) для выполнения задач технологического мониторинга и трансляции команд управления серверной части
• специализированное ПО собственной разработки производит расчет всех объемно-массовых характеристик резервуаров и передает данные в районный диспетчерский пункт для последующей обработки и отображения
• специализированное ПО автоматического построения и контроля маршрутов, расширяющее возможности управления оборудованием, реализованное в центральном контроллере нефтебазы в среде «Unity»
• специализированное ПО перевода нефтебазы в безопасное состояние в случае отказа КЦ реализованное в устройствах сопряжения с объектом в среде «Cont Designer» (разработка ЗАО «ЭМИКОН»).

Оборудование MOXA в составе системы

Система автоматизации нефтеналивного терминала «Усть-Луга» включает в себя следующее оборудование MOXA:

• МОХА серии EDS-516 и EDS-408 с оптическим каналом, в сети опроса УСО СА нефтебазы, соединенные в кольцо с использованием технологии TurboRing;
• МОХА серии EDS-516 в сети связи СА нефтебазы с СА ННС-1, СА ННС-2, СА Причальных сооружений, СА КОС, СА СИКН и САПТ;
• МОХА серии EDS-408 с оптическим каналом и EDS-405 во внутренней и внешней сети СА КОС, соединенные в кольцо с использованием технологии TurboRing;
• МОХА серии EDS-408;
• МОХА серии EDS-408 с оптическим каналом в сети опроса ИБП в УСО, соединенные в кольцо с использованием технологии TurboRing;
• МОХА серии EDS-408 в сети опроса УСО СА ННС-1 и ННС-2;
• МОХА серии EDS-408 в КЦ СА ННС-1 и ННС-2 для связи с локальными АРМами.

Преимущества оборудования MOXA

Определяющие критерии при выборе в пользу оборудования MOXA:

• Промышленное исполнение;
• Высокая отказоустойчивость;
• Удобство в настройки через web-интерфейс;
• Возможность резервирования каналов с использованием технологии TurboRing;
• Широкий спектр изделий от одного производителя, выполненный в едином стандарте.