АСУТП водоподготовки

Автоматизированная система управления технологическими процессами химводоочистки

АСУТП химводоочистки (в дальнейшем - система) предназначена для автоматизации контроля и управления работой систем химической подготовки воды в энергетике и других отраслях, где требуется очищенная вода.

Природная вода имеет естественные примеси, которые в некоторых случаях, являются нежелательными. Отложения на трубах (накипь) и коррозия являются прямым следствием использования неподготовленной воды. Химводоподготовка включает в себя два этапа: механический и химический. Во время механической обработки осуществляется фильтрация воды для очистки от песка, ила и других нерастворимых примесей, после чего вода деминерализуется (химически очищается). Собственно, химическая подготовка может осуществляться разными способами, выбор технологии в данном случае зависит от исходного состава воды.

Классическая химводоподготовка может включать в себя осветление воды, обработку воды методами ионного обмена, обработку осаждением, обезжелезивание, фильтры обратного осмоса и и др. – набор средств зависит не только от исходного состояния воды, но и от того, каким требованиям должен соответствовать конечный результат.

АСУТП химводоочистки предназначена для:

* автоматического управления работой установки химводоочистки;
* повышения надежности работы оборудования установки химводоочистки за счет всестороннего контроля его состояния;
* снижения затрат на химические реагенты, электроэнергию и воду, продление срока службы технологической установки за счет оптимизации режимов ee работы;
* снижения затрат на ремонт оборудования за счет своевременного обнаружения и принятия мер по устранению неполадок, а также планирования мероприятий по предупреждению отказов оборудования;
* сокращения дежурного и обслуживающего персонала, уменьшение фонда оплаты труда и связанных с ним накладных расходов;
* повышения точности, достоверности и оперативности получения информации о состоянии установки химводоочистки, расходе воды, химреагентов и электроэнергии для принятия правильных управленческих решений, в том числе, в аварийных ситуациях;
* предоставления информации о состоянии оборудования дежурному персоналу установки химводоочистки в удобном для восприятия виде (технологические мнемосхемы с индикацией значений технологических параметров и их отклонений);
* регистрации контролируемых параметров и событий, автоматического архивирования их в базе данных, предоставления информации из базы данных в виде трендов, таблиц, диаграмм;
* расчета общих и удельных показателей работы установки химводоочистки по данным приборов учета электроэнергии, воды, химреагентов;
* автоматической регистрации действий дежурного оператора, в том числе в аварийных ситуациях, для повышения уровня ответственности персонала;
* формирования сменных, суточных и месячных отчетов о работе установки химводоочистки.
АСУТП химводоочистки реализует следующие функции:

* измерения технологических параметров;
* технологических защит и блокировок;
* автоматического поддержания технологических параметров в заданных пределах;
* автоматического и дистанционного управления технологическим оборудованием;
* учета энергоресурсов;
* расчета технико-экономических показателей работы химводоочистки;
* представление оперативному персоналу информации о состоянии технологического и полевого оборудования, а также о работе ПТК (программно-технического комплекса);
* регистрация и архивирование значений технологических параметров, работы АСУТП, действий оператора и других событий в системе, формирование и вывода протоколов и отчетов на печать (автоматически или по запросу оператора).
АСУТП позволяет управлять оборудованием химводоочистки:

* автоматически, с отображением хода технологического процесса на АРМ (автоматизированном рабочем месте) оператора;
* дистанционно с АРМ оператора;
* вручную с местных пультов управления.
Основной вид управления — автоматический.

Система позволяет решать следующие задачи функционально-группового (автоматического) управления:

* поддержание номинальных технологических режимов;
* регенерация фильтров.
Структура

АСУТП химводоочистки является двухуровневой. Нижний уровень управления (уровень контроллеров) реализует задачи локальной автоматики: ТЗиБ (технологических защит и блокировок), регулировок, измерения параметров, передачи их на верхний уровень управления. Верхний уровень (уровень АРМ оператора) решает задачи сбора, отображения и хранения данных, функционально-группового (ФГУ) и дистанционного управления, расчетные задачи вычисления удельных и интегральных параметров работы химводоочистки. В АСУТП входят шкафы автоматического управления функциональных узлов (фильтров, дозаторов химреагентов, насосных станций), шкаф питания и коммуникаций, автоматизированные рабочие места (АРМ) и сервер баз данных (БД) и приложений.

Управление установкой осуществляется с АРМ оператора, надёжность которого повышается путём «горячего» резервирования. Для обслуживания, проведения регламентных работ и настройки системы предназначен АРМ обслуживания АСУТП. Для управления потоками данных и хранения информации предназначается сервер БД и приложений.

Окупаемость АСУТП зависит от размеров установки химводоочистки, степени автоматизации и определяется следующими факторами:

* Значительное повышение надежности работы системы автоматики за счет минимизации количества реле, ключей, переключателей (замена «релейной логики» логикой аппаратно-программной) и применения современных микропроцессорных устройств и силовых переключающих элементов с неограниченным сроком службы.
* Повышение статической и динамической точности регулирования параметров установки химводоочистки за счет алгоритмов цифрового регулирования, что позволяет обеспечить экономию воды, химреагентов и электроэнергии. Возможность полностью автоматизировать управление установкой химводоочистки, за счет применения новых высоконадежных средств автоматизации.
* Передача системе управления части ответственных операций, требующих точности исполнения, в частности, реализация алгоритмов автоматической регенерации фильтров.
* Существенное уменьшение (по сравнению с традиционными системами контроля) количества кабелей, металлоконструкций для их прокладки, затрат на проектные и монтажные работы. Уменьшение количества шкафов управления и их весо-габаритов.
* Обеспечение точного и достоверного, в режиме реального времени, учета и контроля технологических параметров за счет отказа от устаревших и самопишущих приборов. Исключение таких негативных факторов, как изношенные средства и приборы измерений с низкими метрологическими характеристиками, ошибки при снятии и обработке показаний, низкая информативность и значительная трудоёмкость процесса обработки данных в силу их ручного сбора.
* Доступность системы для людей с разной степенью подготовки к работе на компьютере.
* Простота работы с архивами и широкие возможности визуализации технологического процесса с использованием мнемосхем, гистограмм, графических и цифровых сигнализаторов, псевдострелочных приборов, трендов.
* Защита от неправильных действий оператора и несанкционированного вмешательства в работу оборудования путем организации системы разграничения прав доступа.
* Возможность осуществлять диагностику состояния технологического оборудования и предупреждать развитие аварийных ситуаций.
* Возможность измерения и автоматического вычисления технико-экономических показателей работы технологической установки.
* Снижение общей численности эксплуатационного персонала.
* Улучшение условий труда оперативного персонала за счет:
- уменьшения количества контролируемых приборов (всё на экране);

- уменьшения шума и тепловыделения;

- улучшения условий выполнения операций управления (с клавиатуры, а не с панелей шкафов).

* Возможность объединения локальных АСУ ТП в единый комплекс и организации АСУ предприятия в целом.