logo search
ОАПП_Лекция 9

62 63 Требования по технической реализации систем автоматизации

3.5.1 Общие требования

Системы автоматизации должны выполняться на базе микропроцессорных средств.

Микропроцессорная система автоматизации (система автоматизации) должна

обеспечивать:

− функционирование централизованной или распределенной системы с

возможностью расширения выполняемых функций без изменения структуры

программного обеспечения;

− работу системы автоматизации автономно, в локальной сети и в составе

многоуровневой автоматизированной системы управления транспортом нефти.

3.5.2 Требования к структуре и функционированию системы автоматизации

3.5.2.1 Для улучшения ремонтопригодности и минимизации ремонта система

должна иметь модульную конструкцию и обеспечивать взаимозаменяемость однотипных

модулей без дополнительной настройки.

3.5.2.2 Микропроцессорная система автоматизации должна иметь

трехуровневую структуру − нижний, средний и верхний уровни.

3.5.2.3 К нижнему уровню системы автоматизации относятся:

− средства измерения технологических параметров;

− сигнализаторы технологических параметров;

− исполнительные механизмы (в том числе средства визуальной и звуковой

сигнализации).

3.5.2.4 К среднему уровню системы автоматизации относятся программно-

аппаратные модули (блоки) управления узлов и агрегатов НПС на базе ПЛК.

3.5.2.5 К верхнему уровню системы автоматизации относятся АРМ оператора

НПС. АРМ оператора НПС реализуется на базе двух персональных или промышленных

компьютеров (рабочего и резервного), работающих в режиме горячего резервирования:

АРМ полностью идентичны по программно-аппаратному составу, имеют общий источник

точного времени и выделенный интерфейс (независимый от сегмента сети) для

организации самоконтроля. Во всех системах должно устанавливаться московское время.

3.5.2.6 Верхний уровень системы автоматизации должен обеспечивать:

− прием информации о состоянии объекта;

− мониторинг технологического процесса и получение графиков измеряемых

технологических параметров;

− оперативное управление технологическим процессом;

− архивацию событий нижнего уровня, действий оператора и команд из РДП, (ТДП);

− формирование базы данных;

− настройку, программирование, конфигурирование контроллера МПСА,

редактирование экранных форм (с АРМ инженера).

На принтер АРМ оператора выводится информация:

− таблицы, отображаемые на видеомониторе;

− периодические отчеты о работе НПС;

− перечни аварийных ситуаций за сутки, неделю, месяц;

− перечни неисправностей с указанием времени их возникновения;

− иная информация, формируемая АРМ оператора.

3.5.3 Требования к программно-аппаратной части

3.5.3.1 Время обработки сигналов, включающее интервал времени от появления

сигнала на входе модуля ввода до появления соответствующего сигнала реакции на

выходе модуля вывода при работе программ автоматической защиты, не должно

превышать 0,5 секунды.

3.5.3.2 Время отображения сигналов, время появления сообщения на экране не

должно превышать двух секунд.

3.5.3.3 Время обновления кадров на экране не должно превышать двух секунд.

3.5.3.4 Время передачи управляющего сигнала с клавиатуры, ручного манипулятора

не должно превышать 0,5 секунды.

3.5.3.5 Устройства контроллеров должны иметь средства самоконтроля,

обеспечивающие тестирование:

− функционирования активных элементов;

− программ пользователя;

− интерфейсных каналов;

− функционирования модулей ввода-вывода.

Самоконтроль должен осуществляться в фоновом режиме.

При обнаружении неисправности устройство должно определять ее характер, место

и формировать сигналы, которые могут быть использованы для принятия мер по

устранению последствий отказа.

3.5.3.6 В системах технологической автоматизации НПС при отсутствии 100%

резервирования контуров станционных защит для резервирования функций защит должны

применяться блоки ручного управления и аварийных защит. Аварийные защиты

формируются БРУАЗ с выдержкой времени от момента возникновения аварийного

события (поступления соответствующего сигнала в БРУАЗ). Настройка сигнализаторов,

подключенных к БРУАЗ, и выдержка времени при срабатывании защиты БРУАЗ должны

обеспечивать отключение насосных агрегатов микропроцессорными средствами СА,

функционирующими без сбоев.

3.5.3.6.1 В составе БРУАЗ необходимо предусматривать:

Световую и звуковую сигнализацию о срабатывании защиты, сформированной

БРУАЗ:

− аварийного минимального давления на приеме МНС;

− аварийного максимального давления в коллекторе МНС;

− аварийного максимального давления на выходе НПС;

− пожара (при отсутствии пожарного концентратора отдельную сигнализацию по

каждому защищаемому объекту: МНС, ПНС, маслосистема, РД, ССВД, СИКН);

− аварийной загазованности;

− затопления помещения насосного зала;

− затопление блок-бокса (помещения) маслосистемы;

− аварийного максимального уровня в емкостях сбора утечек и сброса ударной

волны;

Световую сигнализацию:

− состояния высоковольтных выключателей насосных агрегатов (включен,

отключен);

− __________положения задвижек подключения МНС и ПНС (открыта, закрыта);

− состояния пожарных насосов (включен, отключен) (при отсутствии

самостоятельной системы автоматизации пожаротушения);

− положения задвижек (открыта, закрыта) на линиях подачи пены (при

отсутствии самостоятельной системы автоматизации пожаротушения).

Средства подачи команд управления:

− аварийного отключения МНС («Стоп МНС»);

− аварийного отключения ПНС («Стоп ПНС » для НПС с емкостью);

− отключения магистральных насосных агрегатов;

− отключения подпорных насосных агрегатов (для НПС с емкостью);

− закрытия задвижек подключения МНС и ПНС;

− включения пожарных насосов (при отсутствии самостоятельной системы

автоматизации пожаротушения);

− открытия задвижек на линиях подачи пены (при отсутствии самостоятельной

системы автоматизации пожаротушения).

Должны функционировать:

- кнопки опробования ламп и звуковой сигнализации;

- кнопка общей деблокировки световой и звуковой сигнализации.

3.5.3.6.2 Кнопки БРУАЗ должны непосредственно воздействовать на систему

управления ВВ насосных агрегатов, с сигнализацией подачи команды в системе

автоматизации.

3.5.3.6.3 Допускается реализация БРУАЗ без функции аварийных защит.

3.5.4 Требования к функциям контроля

3.5.4.1 Функции контроля параметров состояния оборудования должны

выполняться непрерывно.

3.5.4.2 При обработке аналоговых и дискретных значений параметров должны

осуществляться:

− сглаживание и фильтрация измеренных значений;

− проверка достоверности измеренных значений;

− проверка достоверности сигнализации;

− формирование тревожного сообщения для каждого аналогового параметра

сравнение при достижении им установленного предельного значения.

3.5.4.3 Оператор должен подтверждать получение тревожного сообщения от СА

выполнением операции квитирования. Эта операция не должна совмещаться с операцией

деблокировки сообщения.

3.5.4.4 Функция контроля заданных режимов работы должна предусматривать

контроль исправности средств измерений, сигнализаторов и проверку их показаний с

учетом имеющейся избыточности информации.

3.5.5 Требования к функциям отображения

3.5.5.1 Состояние и параметры работы оборудования НПС должны отображаться

на экранах АРМ в реальном масштабе времени, на мнемосхемах, использующих

стандартные мнемосимволы, на шкалах средств измерений, установленных вблизи

технологического оборудования.

В качестве мониторов компьютеров должны быть применены цветные дисплеи

размером не менее 19".

3.5.5.2 Для отображения информации должны использоваться всплывающие окна,

графики изменения измеряемых технологических параметров.

3.5.5.3 При отображении информации должны использоваться следующие цвета:

Для мнемознака агрегата вспомсистем:

− зеленый − включен (для всех режимов управления);

− желтый − отключен (для режимов «автоматический основной», «кнопочный»,

«ручной»);

− голубой − находится в режиме «автоматический резервный»;

− зеленый пульсирующий (через белый) – включается;

− желтый пульсирующий (через белый) – отключается;

− красный элемент на желтом фоне мнемознака агрегата (или рядом) – отключен

автоматически, сигнал защиты не деблокирован;

− красный элемент на зеленом фоне мнемознака агрегата (или рядом) – не

отключился автоматически при неисправности, работает, сигнал защиты не деблокирован;

− коричневый – отключен, находится в режиме «ремонт»;

− наличие напряжения в схеме управления – обозначается дополнительным

знаком рядом с мнемознаком агрегата (зеленый – есть напряжение, красный цвет – нет

напряжения).

Выбранный режим управления агрегатом обозначается символами на

дополнительном поле мнемознака агрегата (или рядом):

«АВТ» - режим автоматический основной;

«РЕЗ» - режим автоматический резервный;

«КНП»- режим кнопочный;

«РУЧ» - режим ручной;

«РЕМ» - режим ремонтный.

Для мнемознака ПНА, МНА:

− зеленый − включен (для всех режимов управления);

− желтый − отключен (для режимов «дистанционный», «программный»,

«испытательный», «кнопочный»);

− голубой − находится в режиме «автоматический резервный» (в горячем

резерве);

− зеленый пульсирующий (через белый) – включается, выполняется программа

пуска;

− желтый пульсирующий (через белый) – отключается, выполняется программа

остановки;

− красный элемент на желтом фоне мнемознака (или рядом)– отключен

автоматически по неисправности, защита не деблокирована;

− красный элемент на зеленом фоне мнемознака – не отключился, работает,

защита не деблокирована;

− коричневый – отключен, находится в режиме «ремонтный»;

− темно коричневый – в консервации (для систем u1086 отображения СДКУ);

− белый - готовность к пуску (кроме режима «автоматический резервный»).

Выбранный режим управления агрегатом обозначается символами на

дополнительных полях мнемознака агрегата (или рядом):

«АВТ» - автоматический, запуск агрегата по программе (для режима

«программный из операторной», допускается для режима «дистанционный из РДП,

ТДП»);

«РЕЗ» - режим «автоматический резервный»;

«КНП» - режим «кнопочный»;

«РЕМ» - режим «ремонтный»;

«ТУ» - режим «дистанционный из РДП, ТДП».

Наличие испытательного режима отображается символами «ИСП».

Выбранная последовательность пуска МНА обозначается символами на

дополнительном поле мнемознака агрегата (или рядом):

«П1» - на открытую (полностью) задвижку;

«П2» - на открывающуюся задвижку (задвижка сдвинулась с закрытого положения и

находится в промежуточном положении).

Режим управления «Дистанционный из РДП, ТДП» дублируется цветом на

дополнительном элементе мнемознака агрегата (или рядом с ним): зеленый -

дистанционный, синий - в остальных режимах управления.

Для мнемознака ВВ:

− зеленый − включен;

− желтый − отключен;

− красный − авария.

Для мнемознака исправности цепей управления ВВ:

− красный – неисправность цепей включения (отключения);

− зеленый – исправность цепей включения (отключения).

Мнемознак задвижки состоит из двух элементов:

− оба элемента зеленые − открыта;

− оба элемента желтые − закрыта;

− один элемент зеленый, другой желтый – в промежуточном положении;

− оба элемента красные − авария задвижки;

− периодическая смена зеленого и черного цвета (пульсирование) обоих

элементов – открывается;

− периодическая смена желтого и черного цвета (пульсирование) обоих

элементов – закрывается;

− наличие напряжения в схеме управления – обозначается дополнительным

знаком на мнемознаке задвижки (или рядом с ним): зеленый – есть напряжение, красный

цвет – нет напряжения;

− наличие включенного режима имитации – обозначается дополнительным

знаком розового цвета на мнемознаке задвижки (или рядом с ним);

− положение ключа управления (местное – синий, дистанционное – зеленый) –

обозначается дополнительным знаком на мнемознаке задвижки (или рядом с ним);

− готовность к телеуправлению (для задвижек линейной части) - обозначается

дополнительным знаком белого цвета на мнемознаке задвижки (или рядом с ним).

Допускается совмещение сигналов «наличие напряжения в схеме управления»,

«положение ключа управления», «готовность к телеуправлению» на одном мнемознаке.

Для системы автоматического регулирования давления используются мнемознаки

исполнительных механизмов:

− зеленый − исполнительный механизм находится в автоматическом режиме;

− синий − исполнительный механизм находится в ручном режиме;

− красный − авария исполнительного механизма;

− наличие напряжения в схеме управления исполнительным механизмом –

обозначается дополнительным знаком рядом с мнемознаком исполнительного механизма:

зеленый – есть напряжение, красный цвет – нет напряжения.

Состояние резервуаров в резервуарном парке отображается двумя элементами.

Мнемознак резервуара:

− зеленый – резервуар находится в режиме приема;

− синий – резервуар находится в режиме откачки;

− голубой – резервуар используется как буферная емкость;

− желтый – резервуар в режиме хранения;

− красный – авария резервуара;

− коричневый – резервуар находится в ремонте;

− белый – резервуар отключен,

− сиреневый – резервуар выведен под продукты зачистки.

Мнемознак хранящейся нефти:

− пульсирующий цвет типа нефти (через черный) – уровень нефти ниже

минимального допустимого уровня;

− пульсирующий цвет типа нефти (через темно-розовый) – уровень нефти выше

нормативного аварийного уровня;

− пульсирующий цвет типа нефти (через красный)– уровень нефти выше

максимально допустимого уровня;

Для аналоговых (измеряемых, вычисляемых) параметров:

− синий или серый – недостоверное значение;

− белый, черный или зеленый - достоверное значение в норме;

− желтый - достоверное предельное значение (максимальное или минимальное);

− красный - достоверное аварийное значение (максимальное или минимальное);

− наличие режима имитации - обозначается дополнительным знаком рядом с

цифровым полем параметра розового цвета.

Недостоверное значение аналогового параметра может так же отображаться

символами «*» серого цвета.

3.5.5.4 Система должна обеспечивать просмотр значений параметров,

характеризующих состояние технологического процесса и оборудования, в виде графиков.

В оперативных графиках должна отображаться информация в реальном времени за

предшествующие 24 часа, исторические графики должны обеспечивать просмотр

информации, полученной за период один месяц. Система должна обеспечивать:

− масштабирование экранов графиков;

− вывод одновременно нескольких графиков (не менее десяти) на экран по

выбору оператора;

− период регистрации измеряемых параметров в оперативных и исторических

графиках не более 1 секунды;

− выбор масштабов по значению контролируемой величины и времени.

3.5.5.5 Функции отображения должны предусматривать режим "помощь".

3.5.5.6 На экране должно быть предусмотрено место для отображения

аварийных сообщений.

3.5.6 Требования к функциям документирования, регистрации и архивации

3.5.6.1 В системе должны формироваться следующие журналы событий и

аварий:

− журнал (архив) аварийных сообщений «Нормативно-технологических параметров

работы МН и НПС»;

− журнал технологических событий и аварий;

− журнал событий и аварий в системе автоматизации.

Допускается выполнять совмещение «журнала технологических событий и аварий»

и «журнала событий и аварий в системе автоматизации».

Для защиты от несанкционированного доступа к журналам должна быть

реализована система разграничения доступа.

Во всех журналах должно регистрироваться время возникновения событий.

При просмотре журналов должен обеспечиваться выбор и сортировка событий по

следующим признакам:

− времени возникновения;

− типу события или аварии;

− текстовому шаблону.

3.5.6.2 Система автоматизации должна обеспечивать составление сводок

текущих измерений, текущего состояния оборудования, перечней отказов, времени

наработки основного и вспомогательного оборудования.

Сводки формируются:

− двухчасовые – по окончании четного часа;

− суточные – по окончании суток;

− месячные – по окончании месяца.

3.5.6.3 Все команды, передаваемые с АРМ оператора, сигналы изменения состояния

и аварийные сообщения должны регистрироваться в журнале событий и аварий.

3.5.6.4 Система автоматизации должна обеспечивать составление периодических и

месячных отчетов по работе НПС.

3.5.6.5 Система автоматизации должна предусматривать создание файлов

предыстории (оперативный архив) и долгосрочное архивирование данных (исторический

архив).

3.5.6.6 Объемы файлов должны выбираться из расчета хранения информации в

архиве:

− по графикам измеряемых параметров в оперативном архиве − сутки;

− по графикам измеряемых параметров в историческом архиве − 1 месяц;

− по двухчасовым параметрам в оперативном архиве − 1 месяц;

− по двухчасовым параметрам в историческом архиве − 1 год;

− по итоговым суточным и месячным сводкам в оперативном архиве −

3 месяца;

− по итоговым суточным и месячным сводкам в историческом архиве −

1 год;

− по журналу событий и аварий в оперативном архиве − 1 месяц;

− по журналу событий и аварий в историческом архиве −1 год.

3.5.7 Требования к функциям связи

3.5.7.1 Проектирование систем автоматизации, телемеханизации на базе

микропроцессорных средств должно выполняться с учетом создания единых сетевых

структур.

3.5.7.2 Все программно-логические контроллеры, используемые в локальных

системах автоматизации, должны предусматривать возможность передачи информации в

технологическую сеть ПЛК НПС (ЛПДС). ПЛК должны соответствовать требованиям

рекомендаций МЭК (IEC) 61131. Программирование должно осуществляться в соответствии с

требованиями МЭК (IEC) 61131-3.

3.5.7.3 При обмене информацией между отдельными локальными системами

автоматизации необходимо использовать:

− протоколы в соответствии с требованиями МЭК (IEC/TR) 61158-4 – для связи

ПЛК различных систем локальной автоматизации и передачи данных от

интеллектуальных датчиков в ПЛК;

− канальный протокол Ethernet, транспортный ТСР/IP – для связи АРМ, ПЛК

локальных систем автоматизации в локальную технологическую сеть МДП. При этом

ЛВС МДП, в состав которой входят технические средства систем локальной

автоматизации, должна быть организована отдельно от административной ЛВС НПС

(ЛПДС, РДП, ТДП), используемой для задач АСУП.

3.5.7.4 При подключении систем локальной автоматизации к ЛВС должна

обеспечиваться защита от несанкционированного доступа к информации, обрабатываемой в

МПСА.