АСУТП печи обжига флюса

Стеллой в 2000 году был реализован проект по созданию АСУТП печей обжига известково-магнезиально-железистого флюса (АСУТП "Обжиг") для ОАО "Волховский алюминий". После тщательного анализа предлагаемых на рынке средств автоматизации, заказчику был предложен вариант построения АСУТП "Обжиг" на базе ПЛК GE Fanuc серии 90-30 фирмы GE Fanuc Automation, Inc. (США). Эти контроллеры хорошо зарекомендовали себя на самых различных объектах энергетики, металлургической и химической промышленности и имеют сравнительно невысокую стоимость.
Цель создания АСУТП:

• повышение качества управления процессом обжига в печах;
• повышение безопасности и стабильности технологического процесса;
• накопление информации о технологическом процессе.

Информационная мощность АСУТП:

Состав и функции системы:
АСУТП "Обжиг" строится как централизованная объектно-ориентированная многоуровневая система, состоящая из двух уровней контроля и управления (рис. 1), а именно:

• нижний уровень управления;
• верхний уровень управления.

Рис. 1

Нижний уровень комплекса технических средств системы представляет собой совокупность средств контроля и измерения (датчики давления, разности давления, температуры, расхода и т.п.), исполнительных механизмов и микропроцессорных контроллеров. Система предусматривает четыре контура регулирования:

• контур регулирования (стабилизации) расхода природного газа;
• контур регулирования соотношения расходов "газ-воздух";
• контур регулирования (стабилизации) расхода пульпы;
• контур регулирования (стабилизации) разрежения отходящих газов в холодной головке печи.

В соответствии с Правилами безопасности в газовом хозяйстве ПБ12-245-98 в составе проекта разработана схема автоматики безопасности (АБ) сжигания природного газа. Ею предусматривается "отсечка" природного газа при:

• понижении давления газа ниже нормы;
• повышении давления газа выше нормы;
• понижении разрежения отходящих газов перед дымососом ниже нормы;
• понижении давления воздуха ниже нормы;
• пропадании электропитания в схеме АБ.

Верхний уровень системы, реализуемый на базе двух рабочих станций оператора (компьютеры класса Pentium II с мониторами 17"), обеспечивает:

• централизованный контроль технологических параметров и состояния технологического оборудования;
• автоматический контроль функционирования подсистем нижнего уровня;
• автоматическое и дистанционное управление регулирующими органами и отсечными клапанами;
• представление оператору оперативной информации о протекании технологического процесса в виде мнемосхем, графиков, аварийных и предупредительных сообщений;
• формирование, хранение и печать оперативного и системного журналов.

Для реализации данных задач в АСУТП "Обжиг" используется программный пакет FIX MMI v7.0 на 150 точек ввода-вывода фирмы Intellution, Inc. (США). FIX MMI имеет большой набор мощных графических инструментов позволяющих быстро и легко разрабатывать систему, а также широкие функциональные возможности, включая наблюдение за процессом в реальном времени и диспетчерское управление, организацию сигналов тревоги и управление сигналами тревоги, вывод трендов, статистическое управление процессами, защиту информации каждого пользователя, простоту расширения системы, работу в сети и т.д.
На рис. 2, 3 изображены экраны операторского интерфейса, созданного средствами FIX.

Рис. 2 Рис. 3

Сетевые средства:
АСУТП "Обжиг" базируется на сетевой 10 Мбит/с Ethernet-технологии (витая пара). Связь верхнего уровня с контроллерами осуществляется через сетевой 8-ми портовый повторитель (hub). В качестве базового протокола сетевого взаимодействия использован протокол TCP/IP.

Сертификаты:
Контроллеры GE Fanuc имеют сертификат TUV на применение в системах противоаварийной защиты. По взрывобезопасности контроллеры GE Fanuc сертифицированы Канадским институтом стандартов CSA и Американской лабораторией FM по категории, соответствующей классификации В1Г.
Контроллеры GE Fanuc прошли метрологические испытания в Институте им. Менделеева (г.Санкт-Петербург), имеют сертификат Госстандарта России об утверждении типа средств измерения за №2342 от 11 июня 1998 года и включены в Государственный реестр средств измерений под №17303-98.

С внедрением АСУТП "Обжиг" были достигнуты следующие цели:

• реализация более сложных алгоритмов контроля и управления;
• обеспечение персонала более полной, достоверной и своевременной информацией о работе печей;
• улучшение диагностики оборудования и протекания технологического процесса.

Динамика работы АСУТП