Структура интегрированной многоуровневой распределенной асу. Основные задачи, решаемые на всех уровнях предприятия (объектный, цеховой и уровень предприятия)

Автоматизированные системы управления технологическими процессами строятся по многоуровневой схеме.Интегрированная система автоматизации предприятия мо­жет быть представлена в виде 4-уровневой пирамиды. Уровень 0 ВВОд-вывод(ТСА/ИУ) – Уровень 1 Непосредственное упр-е (Пром.контроллеры) – Уровень 2 Диспетчерское управ. (SCADA) – Уровень 3 Управ.производ цехом – Уровень 4 Планирование ресурсов предприятия (САПР)

Нижний, нулевой уровень системы включает набор датчи­ков и исполнительных устройств, встраиваемых в конструктив­ные узлы технологического оборудования и предназначенных для сбора первичной информации и реализации исполнитель­ных воздействий. Этот уровень называется уровнем I/O (ввода- вывода);

Следующий, первый уровень служит для непосредственного автоматического управления технологическими процессами с помощью различных УСО и ПК. Этот уровень получил наимено­вание control (непосредственное управление).

Второй уровень, названный SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition — сбор данных и диспетчерское управление), предназначен для отображения (или визуализации) данных в производственном процессе и оперативного комплексного уп­равления различными агрегатами, в том числе и с участием дис­петчерского персонала.

Третий уровень MES (Manufacturing Execution System) — сред­ства управления производством — выполняет упорядоченную об­работку информации о ходе изготовления продукции в различных цехах, обеспечивает управление качеством, а также является источником необходимой информации в реальном времени для верхнего уровня управления предприятием.

И наконец, четвертый, верхний уровень управления опреде­ляется как MRP (Manufacturing Resource Planning) и ERP (Enterprise Resource Planning) — планирование ресурсов предпри­ятия. В России системы этого уровня больше известны под име­нем АСУП (автоматизированные системы управления предприя­тием). Они предназначены для автоматизации планирования про­изводства и финансовой деятельности, снабжения и продаж, ана­лиза и прогнозирования и т.д. Наиболее известные системы этого уровня предлагаются компаниями SAP, Oracle, BAAN и др.

Первый уровень (управление агрегатом) характеризуется сле­дующими показателями: предельно высокой реактивностью режимов реального времени; предельной надежностью (на уровне надежности основного оборудования); возможностью встраивания в основное оборудование; функциональной полнотой модулей УСО; возможностью автономной работы при отказах комплексов управления верхних уровней;возможностью функционирования в цеховых условиях.

Второй уровень управления должен обеспечивать: диспетчерское наблюдение за технологическим процессом по его графическому отображению на экране в реальном масштабе времени; расчет и выбор законов управления, настроек и уставок, соот­ветствующих заданным показателям качества управления и те­кущим (или прогнозным) параметрам объекта управления; хранение и дистанционную загрузку управляющих программ в ПК; оперативное сопровождение моделей объектов управления ти­па «агрегат», «технологический процесс», корректировку моде­лей по результатам обработки информации от первого уровня; синхронизацию и устойчивую работу систем типа «агрегат» для группового управления технологическим оборудованием; ведение единой базы данных технологического процесса (ре­альное время); контроль работоспособности оборудования первого уровня, ре­конфигурацию комплекса для выбранного режима работы (в том числе переход на резервную схему в случае отказа отдель­ных элементов); связь с третьих уровнем.

Третий уровень характеризуется необходимостью решения за­дач оперативной упорядоченной обработки первичной информа­ции из цеха и передачи этой информации на верхний уровень планирования ресурсов предприятия. Решение этих задач на дан­ном уровне управления обеспечивает оптимизацию управления ресурсами цеха как единого орфнизационно-технологического объекта по заданиям, поступающим с верхнего уровня, и при оперативном учете текущих параметров, определяющих состоя­ние объекта управления.

Задачи, решаемые на четвертом уровне (планирование ресур­сов предприятия.

 

 

ОСН-ЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ПРИНЦИПЫ АВТ-ЦИИ ПП НА ПРИМЕРЕ НГДП

Отличит-ые особ-ти НГДП: 1. Большая рассред-ть объекта. 2. Непр-ть ТП. 3. Однотипность ТП на объектах (скважины, групповые устновки и т.д.). 4. Связь всех технолог-х объектов через единый пласт, на кот. проведены все эксплуатац-ые и нагнетат-ые скважины через поток продукции (нефть и газ) и через энергетич-ие потоки (вода и пар). 5. Низкая инфор-ть о процессах, протекающих в пласте и скважинах. 6. Большая инерц-ть протекающих в пласте процессов, приводящих к тому, что рез-ты того или иного управл-го возд-ий на пласт можно будет оценить только через несколько лет, а иногда только к концу разработки местророждений. 7. Непостоян-во нефтедобычи на месторож-ии, характ. Подъемом добычи в нач. период экспл-ции, стабилизация на некотор. Уровне в промежут-ый период и снижением добычи после этого период.

Осн-ые положени об обустр-ве и авт-ции:

- унификация схем промыслового сбора нефти, газа и воды;

- рац-ое размещение технолог-го оборуд-ия;

- создание новых видов нефтепромысл-го оборуд-ия высокопроизв-го, надежного, включ-го в себя ср-ва автоматики и микропроцессорной техники;

- опр-ие рац-х объемов авт-ции и телемеханики;

- разработка и внедрение новой орг-ой стр-ры.

Авт-ция и телемех-ция объктов НГДП опр-ся технико-экономической целесообр-ю и имеет целью:

1. Снижение доли энергозатрат на добычу нефти за счет внедрения энергосберег-х технологий;

2. Обесп-ие безопасной и безаварийной добычи нефти, прогнозиров-ие возник-ия и развития аварийных ситуаций и создание усл-ий быстрейших их ликвидаций;

3. Обесп-ие возм-ти реализации экономически технологич-х сис-м, позволяющих снизить капиталовложения и эксплуатационные расходы.

4. Сокращение простоя, увеличение коэф-та полезного исп-ия обор-ия и сооруж-ий за счет повышения надежности, контроля и упр-ия.

5. Приорит-ое исп-ие полностью автоматич-го, местного или дистанц-го режима упр-ия работой оборуд-ия без постоянного присутствия обслуж-го персонала.

6. Улучшение и облегчение усл-ий работы обслуж. Персонала.

7. Сбор и обработка инф-ции для исп-ия в автоматиз-х сис-х упр-ия объектами нефтегазодобычи.

Авт-ция и телемех-ция объектов нефтегазодобычи должна обеспечивать: эффектив-ть всех ТП, безоп-ть ТП и обслуж-го персонала, выполнение требов-ий по защите окр. Среды, соот-ие открытым протоколу обмена, соот-ие совр-м ИТ (реализ-ся АСУ на уровне цеха и предприятия), ориентация на энергосберег-ую безлюдную технологию.

Авт-ция и телемех-ция объектов НГДП должна обесп-ть возм-ть контроля и упр-ия этими объектами их центр-х пунктов упр-ия, цехов добычи и подготовки нефти.