Обоснование выбора наиболее рационального варианта концепции и описание предлагаемой АСУТП
Предлагаемый вариант является единственным и заведомо наиболее рациональным.
Системы РСУ и ПАЗ реализованы на независимых друг от друга ПЛК S7-300. Система РСУ имеет: 7 аналоговых входных сигналов и 3 аналоговых выходных сигнала. Система ПАЗ имеет: 7 дискретных входных сигналов и 8 дискретных выходных сигналов.
На самом нижнем уровне расположены полевые устройства (КИП и исполнительные механизмы). Поскольку полевые устройства не требуют сложной диагностики либо диагностики в реальном времени, решено было отказаться от внедрения интерфейса PROFIBUS PA на полевом уровне. Передача сигнала ПЛК и ИМ (здесь это ток 4-20 мА) происходит по обыкновенным проводам.
На уровне УСО (устройств связи с объектом) расположены контролеры S7-300. Они монтируются в шкаф оборудования на профильные шины (Rack). Контроллеры имеют коммутационные процессоры CP 342-5 для подключения к сети PROFIBUS DP. Контроллер РСУ является ведомым устройством кольцевой сети PROFIBUS DP.
|
|
На верхнем уровне, в операторной располагаются две станции оператора (СОТ или OS), инженерная станция (ES) и аварийная панель MP370.
Ожидаемые результаты и эффективность реализации выбранного варианта концепции АСУТП
· повышение надежности работы оборудования, снижение риска тяжелых аварий;
· обеспечение автоматизированного эффективного управления технологическими процессами в нормальных, переходных, предаварийных и аварийных режимах работы;
· защита технологического оборудования и обслуживающего персонала при угрозе аварии;
· улучшение условий труда эксплуатационного персонала;
· снижение затрат на эксплуатацию, диагностику и ремонт оборудования;
· возможно сокращение количества эксплуатационного персонала установки, откуда следует снижение затрат на оплату труда;
· засчет снижения погрешности измерительных цепей, обеспечивается более точный учет исходного сырья и конечных продуктов;
· повышение экологичности технологического процесса, в соответствии с международными стандартами об охране окружающей среды.
Ориентировочный план реализации выбранного варианта построения АСУТП
1) Замена старых МСКУ контроллерами SIEMENS S7-300, установка панели MP370.
2) Замена старых промышленных компьютеров новыми моделями;
3) Монтаж сигнализаторов уровня, замена датчиков давления, температуры. Для этого потребуется останов процесса.
Оценка затрат на реализацию проекта создания АСУТП
Оценим примерные затраты на оборудование (не включая промышленные компьютеры для ES и OS):
· кабель PROFIBUS FC, стандартный – цена 1 евро за 1 метр. Для АСУТП потребуется приблизительно 400 м.
|
|
· штекера RS485 – цена 48 евро за 1 шт. Потребуется 12 шт.
· датчик перепада давления Yokogawa EJX118A – цена 840 евро.
· датчик давления Yokogawa EJA430A –280 евро.
· нормирующий преобразователь YTA70 –150 евро.
· термопара – 100 евро.
· ПЛК SIMATIC S7-300: блок питания (PS 307) – 100 евро, центральный процессор (CPU 312) – 300 евро, коммуникационный процессор (CP 342-5) – 700 евро, модуль ввода-вывода дискретных сигналов (SM 323) – 200 евро; модуль ввода аналоговых сигналов (SM 331) – 380 евро, модуль вывода аналоговых сигналов (SM 332) – 450 евро.
· панель оператора SIEMENS MP370 – цена 4000 евро.
· прочие неучтенные расходы – примем 2000 евро.
Таким образом, общая сумма затрат на оборудование составит 10876 евро.