ЗАО «Укрэлеваторпром»

Продукт.

Полная реконструкция системы дистанционного автоматизированного управления элеватором (СДАУ).

Информация о заказчике.

Компания «Alfred C. Toepfer International» основана в Гамбурге в 1919 г. Работает в области торговли сельскохозяйственными культурами — зерновые и кормовые культуры, растительные масла, мука, солод,
минеральные удобрения.

Является одним из крупнейших агротрейдеров в мире, работает в 37 странах. Оперирует инфраструктурными экспортными объектами в Аргентине, США и Восточной Европе.

ООО «Альфред С. Топфер Интернешнл (Украина)», дочерняя компания «Alfred C. Toepfer International», работает в Украине с 1993 года. ЧАО «Укрэлеваторпром» — один из крупнейших элеваторов, работающих на
территории Одесского порта. По итогам маркетингового года (июль 2012-июнь 2013 гг.) работники «Укрэлеваторпром» совместно с коллективом стивидорной компании «Бруклин-Киев» переработали и отправили
на экспорт 2,1 млн. т зерновых.

Описание проекта

Комплекс зернового терминала состоит из нескольких очередей и разбит на два участка, расположенных на удаленных друг от друга территориях.
В помещениях пяти распределительных пунктов на обоих производственных участках размещены устройства сбора информации ООО «ИнноВиннпром», от которых, по протоколу связи Modbus, передается информация на центральные контроллеры автоматизированных рабочих мест.

Срок реализации

2011-2013 гг.

ЧАО «Укрэлеваторпром» — перегрузочный комплекса в Одесском порту емкостью единовременного хранения 210 000 тонн, ведущее предприятие в структуре ООО «Альфред С. Топфер Интернешнл (Украина)».
Предприятие ведет свою деятельность с 2002 года. На момент постройки, было оснащено передовой и уникальной, на тот момент, системой управления компании ООО «ИнноВиннпром».

Одним из основных критериев развития бизнеса «Альфред С. Топфер Украина» является увеличение рентабельности и эффективности производства за счет внедрения инновационных методов управления,
предусматривающих внедрение современных систем управления и методов ведения технологических процессов.

Осуществить поставленную задачу при помощи морально и физически устаревшей системы дистанционного автоматизированного управления элеватором стало невозможным. Поэтому руководством
ЧАО «Укрэлеваторпром» было принято решение об осуществлении реконструкции системы дистанционного автоматизированного управления путем замены средств автоматизации изготовленных компании
ООО «ИнноВиннпром» на оборудование фирмы «Siemens» и разработке нового прикладного программного обеспечения на базе SCADA системы WinCC интерфейс, которого, был бы схожим с прикладным пакетом,
разработанным компании ООО «ИнноВиннпром».

Особым условием реконструкции системы управления стало то, что осуществить эту работу необходимо было практически без остановки производства, используя промежуток времени, в несколько недель,
связанного жестким графиком погрузки морских судов, совместно утвержденным представителями зерноторговой компании, одесского морского торгового порта и грузоперевозчика.

Руководителям технических подразделений ЧАО «Укрэлеваторпром», главному инженеру и главному энергетику было поручено сделать запрос для предоставления своих предложений по реализации данного проекта
ряду компаний занимающихся автоматизацией технологических процессов. Предложения о реализации данного проекта поступали от нескольких компаний.

Критерии окончательного выбора производителя работ.

Окончательное решение о выборе производителя работ основывалось на следующем:

  • ГП «ЗерноваяСтолица» в своем распоряжении имеет специалистов более чем 30-ти летним стажем области автоматизации зерноперерабатывающих предприятий;
  • ГП «ЗерноваяСтолица» имеет положительный опыт проектирования, изготовления и внедрения проектов такого масштаба;
  • ГП «ЗерноваяСтолица» в своем распоряжении имеет специалистов, имеющих глубокие знания как о существующей, до момента реконструкции, технической базе оборудования компании ООО «ИнноВиннпром»;
  • ГП «ЗерноваяСтолица» в своем распоряжении имеет специалистов, имеющих глубокие знания как о существующей, до момента реконструкции, технической базе оборудования компании «Siemens»;
  • ГП «ЗерноваяСтолица» обладает мощной производственной базой;
  • ГП «ЗерноваяСтолица» является разработчиком современных высокоэффективных технологий управления элеваторными комплексами;
  • ГП «ЗерноваяСтолица» смогла выдвинуть предложение с наилучшим соотношением «цена-качество» и кратчайшими сроками монтажа и ввода в эксплуатацию.

Перед началом проектных работ был проведен ряд совместных рабочих совещаний специалистов проектного отдела ООО «Укрэлеваторстрой» ведущими техническими специалистами ЧАО «Укрэлеваторпром».

По результатам встреч, были определены основные проблемы, требующие решения для оптимизации хода работ:

  • Отсутствие окончательного технического задания.
  • Разночтение стандартов и протоколов связи технических средств систем управления.
  • Выбор оборудования, на котором предполагалось строить систему управления, не соответствовал оптимальным критериям «цена-качество».
  • Безударный переход с одной системы управления на другую в сжатые сроки. (рис.1)

Исходя из этого проблем, совместно со специалистами ГП «ЗерноваяСтолица» было принято:

  • Сформировано техническое задание на проведение работ по реконструкции системы управления.
  • Учитывая специфику производства и выполняя отраслевые требования, нами все средства автоматизации разместить в шкафах нового конструктива «Spacial SF» со степенью защиты IP55 производства
    компании «Schneider Electric»(Франция).
  • Определили конфигурацию средств автоматизации с разбивкой на два независимых участка с центральными процессорами S7-317PN/DP со структурой устройств распределенной периферии на базе модульных
    станций ЕТ200М, позволяющих в своем составе использовать всю гамму сигнальных и функциональных модулей стандартного программируемого контроллера S7-300.
  • Принять стандарт протокола связи ProfiNet, позволяющий передавать данные с большой скоростью, увеличить количество модулей ввода-вывода в обслуживаемых стандартными интерфейсными модулями IM 153.
  • Оборудовать все шкафы автоматизации и распределенной периферии стабилизированными источниками питания с источниками бесперебойного питания и аккумуляторами, позволяющими поддерживать напряжение
    питания до 7-ми часов.
  • В качестве повторителей сигнала использовать маршрутизаторы с расширенным температурным диапазоном.
  • Перечень элементов управления и функционал терминалов SCADA систем.
  • Обеспечить согласование всех работ, производимых в рамках этого проекта,со всеми ответственными лицами, заинтересованными в эксплуатации реконструируемого комплекса.
  • Разбить комплекс работ на этапы.

Этапы работ

  • Формирование технического задания;
  • Проектирование;
  • Комплектация средствами управления и автоматизации;
  • Изготовление щитов управления и автоматизации;
  • Монтаж средств контроля, управления и автоматизации;
  • Наладка средств контроля, управления и автоматизации;
  • Комплексная наладка системы дистанционного автоматизированного управления.

Перед тем как приступить к проектированию был определен полный перечень работ, необходимых для выполнения поставленной задачи.
В результате был сформирован календарный план- график, с указанием ответственных лиц и сроков выполнения этапов работ — Общий вид календарного плана-графика вы можете увидеть на рис 2.

Формирование рабочей группы.

После составления плана-графика была организована рабочая группа проекта. В нее были включены руководителей структурных подразделений

ЗАО «Укрэлеваторпром» и ведущие специалисты департамента автоматизации ГП «ЗерноваяСтолица»

На этапе проектирования была организована постоянно действующая группа состоящая из специалистов копании ЧАО «Укрэлеваторпром», ГП «ЗерноваяСтолица», технологов и специалистов по системам обеспыливанию
компании ООО «Евростройсервис».

Созданная группа позволила в сжатые сроки представить наилучшее техническое решение для реализации поставленной задачи удовлетворяющее заказчика.

В результате удалось разработать систему дистанционного автоматизированного управления элеватором (СДАУ), которая позволяет:

  • осуществлять оперативный сбор и обработку данных о состоянии всего периферийного оборудования:транспортеров, норий, механизмов, датчиков, бункерных весов, дистрибьюторов потока зерна и т.д.;
  • непрерывно диагностировать аварии и отклонения от технологического процесса с выдачей аварийной сигнализации и информации о характере неисправности;
  • предпринимать действия, предотвращающие блокировку оборудования, остановку маршрутов;
  • контролировать токи нагрузки двигателей, и выполнять их отключения во избежание аварийных ситуаций;
  • вести управление в автоматическом и ручном, сблокированном или отладочном режимах;
  • контролировать наличие продукта в бункерах и силосах;
  • проводить весовой товарный учет;
  • отображать технологические параметры в различных графических формах;
  • вести протоколы работы производства.

Дополнительно был подготовлен механизм безударного перехода работы системы управления с оборудования компании ООО «ИнноВиннпром» на оборудование компании «Siemens».

Для этого был специально разработан OPC сервер, позволяющий SCADA системе одновременно работать с разными контроллерами

  • Шкафы управления серии «Spacial SF» со степенью защиты IP55 производства компании «Schneider Electric»(Франция);
  • Центральные процессоры:CPU S7-317PN/DP;
  • Источники питания:SITOP SMART 240W;
  • Источники бесперебойного питания:SITOP POWER DC-UPS;
  • Аккумуляторы: SITOP POWER =24 В/ 7 АЧАС;
  • Система распределенной периферии IM 153-4 PN;
  • Модули ввода-вывода ET200M;
  • Маршрутизаторы:MicroTik RB 750.

В качестве рабочих станции оператора используются ПК с установленной на нём специализированной SCADA-системой собственной разработки набазе WinCC TIA Portal V12 .
Каждая рабочая станция имеет два 24” монитора. При помощи одного ведется управление комплексом, при помощи второго ведется контроль токовых нагрузок всех приводов

рис.5 -АРМ оператора первого участка,

рис.6.-АРМ оператора второго участка.

В результате работы проведенной ГК «Зерновая Столица» по разработке, изготовлению и внедрению системы дистанционного автоматизированного управления элеватором ЧАО «Укрэлеваторпром»:

  • Снижение сроков внедрения по отношению к аналогичным системам за счет разработки и применения алгоритма безударного перехода в 5 раз.
  • Снижение объемов финансирования строительства за счет сокращения сроков внедрения и снижения стоимости средств автоматизации до 15% .
  • Снижение сроков обучения работе операторов СДАУ за счет универсальности применяемого интерфейса до 4-7 дней.
  • Снижение затрат электроэнергии на перемещение единицы продукта за счет алгоритмической оптимизации маршрутов транспортировки зерна от 10% до 12%.
  • Снижение затрат на обслуживание за счет применения высоконадежного оборудования производства ведущей электротехнической компании и новейшего прикладного программного обеспечения разработки ООО «Укрэлеваторстрой» с патентованными функциями «PointStart» и «SoftRoute» до 17 %.
  • Построена новая система управления на базе оборудования, производитель которого, может обеспечить максимальную техническую поддержку при минимальных сроках поставки запчастей.
  • Появилась возможность в дальнейшем, расширять систему управления и выполнять ее поддержку силами обслуживающего персонала или при сервисном обслуживании.