Автоматизация теплогенераторов для нефтяной компании

Нефтяная промышленность является одной из ключевых отраслей российской экономики. Проект по модернизации системы управления теплогенераторами для производственной базы Сургутского УТТ №6, выполненный нашим партнером «Связьсервис» для нефтяной компании «Сургутнефтегаз» на базе оборудования ОВЕН, стал примером эффективного внедрения современных технологий автоматизации для поддержания стабильных технологических процессов и бесперебойного теплоснабжения.

Задача проекта

Основной задачей проекта стала автоматизация систем управления четырьмя теплогенераторными установками (ТГН), оснащенными газовыми горелками. Необходимо было внедрить современное решение, обеспечивающее автоматический пуск, контроль и регулирование параметров работы теплогенераторов, а также интеграцию системы в существующую инфраструктуру предприятия. Комплекс должен обеспечивать автоматический контроль герметичности газовых клапанов, отключение подачи газа при снижении или превышении давления топлива, при потере пламени горелки или отсутствии разрежения в камере сгорания. Дополнительно требовалась возможность регулировки температуры газовоздушной смеси на выходе теплогенераторов в режимах большого и малого горения и блокировка работы при превышении предельных температур. Управление системой должно выполняться как локально с панели горелок, так и дистанционно с общего шкафа автоматики. Выполнение задачи осложнялось необходимостью интегрировать оборудование в действующие блок-боксы теплогенераторов без прерывания основных технологических процессов и с последующим подключением к диспетчерской системе объекта.

Реализация проекта

Всего в рамках задачи было собрано пять шкафов управления. Четыре шкафа автоматики (ША) установлены в каждую теплогенераторную установку и отвечают за местное управление и защиту горелок. Пятый шкаф общей автоматики (ШОА) отвечает за работу газораспределительного пункта и диспетчеризацию теплогенераторов.

Проект был реализован на основе контроллеров ОВЕН ПЛК210-04-CS, обеспечивающих управление режимами работы теплогенераторов и защитные функции. Информация отображается на графической монохромной панели оператора ОВЕН ИП320, которая поддерживает работу с ПЛК210.

Контроллеры установлены в каждом из четырех шкафов управления, смонтированных непосредственно в блок-боксах теплогенераторных. Каждый программируемый логический контроллер выполняет цикл обработки сигналов от датчиков температуры газовоздушной смеси на выходе, давления топлива, разрежения в камере сгорания и состояния пламени. При отклонении параметров от заданных пределов контроллер автоматически инициирует переход горелки в безопасное состояние: прекращение подачи топлива, остановка вентилятора, блокировка запуска.

Для реализации алгоритмов управления задействованы модули дискретного ввода-вывода ОВЕН МК110-8Д.4Р. Они обеспечивают прием дискретных сигналов от датчиков контроля пламени, положения клапанов, давления и разрежения, а также выдачу управляющих сигналов на электромагнитные клапаны газа, пускатели вентиляторов, сигнальные цепи. Все модули связаны с контроллерами по внутренней шине шкафа управления.

Отдельный шкаф общей автоматики (ШОА), установленный в помещении газораспределительного пункта, работает на программируемом контроллере ОВЕН ПЛК210. Он обеспечивает общий контроль, вывод информации на экран оператора при помощи MasterSCADA, сбор данных по сети Modbus от всех теплогенераторов, а также дистанционное управление режимами работы и передачу данных в диспетчерский пункт. Управление системой возможно как с местных панелей шкафов управления горелками, так и дистанционно через операторский интерфейс шкафа общей автоматики.

Логика работы контроллеров предусматривает автоматический выбор режима «большого» или «малого» горения по заданным уставкам температуры газовоздушной смеси, последовательное управление включением вентиляторов, проверку герметичности газовых клапанов перед пуском, контроль наличия пламени в камере сгорания и автоматическое отключение при аварийных ситуациях.

Питание системы выполнено от источников ОВЕН БП60Б с резервированием по цепям питания автоматики и сигнализации. Состояние основных узлов и режим работы отображаются на сигнальных лампах MEYERTEC MT22, выведенных на лицевую панель каждого шкафа.

Результат автоматизации

Все элементы системы были интегрированы с действующей инфраструктурой объекта и протестированы в рабочих режимах. Внедренное решение позволило обеспечить соответствие действующим требованиям по безопасности и автоматизации, а также повысить надежность и удобство эксплуатации теплогенераторных установок. Обновленная система успешно введена в эксплуатацию и обеспечивая устойчивую и безопасную работу теплогенераторов в автоматическом режиме, с возможностью локального и удаленного управления.

Мнение партнера

Максим Лазуткин, начальник участка ООО «Связьсервис»