Модернізація системи дистанційного управління елеватором ПрАТ «Укрелеваторпром»

Склад робіт:

• Модернізація ПО, оновлення схеми АСУТП терміналу згідно змін після реконструкції вузла автоприйому - 2018 р.
• Модернізація ПО, оновлення схеми АСУТП терміналу згідно змін після реконструкції - 2017 р.
• Розробка SMART - дистриб'ютора - автоматичний контроль положення та повернення на задану точку; розробка SMART- норії - норійне обладнання із застосуванням вартових таймерів та відображенням їх у SCADA системі; розробка програми по автоматизованному контролю положення автомобілів на вагах при зважуванні для забезпечення максимально точного зважування - 2016 р.
• Проектування, виготовлення, монтаж та налагодження додаткового АРМ СДАУ елеватора - 2014 р.
• Реконструкція СДАУ терміналу. Розробка проекту, виготовлення, монтаж, налагодження та введення в експлуатацію нової системи дистанційного автоматичного управлыння терміналом - 2013 - 14 рр.
  

Детальніше про реконструкцію:

Ситуація у замовника

ПрАТ «Укрелеваторпром» - перевантажувальний комплексу у Одеському порту ємністю одноразового зберігання 210 000 тон, провідне підприємство у структурі ТОВ «Альфред С. Топфер Інтернешнл (Україна)».
 Підприємство веде свою діяльність з 2002 року. На момент спорудження, було оснащено передовою та унікальною, на той момент, системою управління компанії ТОВ «ІнноВіннпром».

Одним з основних критеріїв розвитку бізнесу «Альфред С. Топфер Україна» є збільшення рентабельності та ефективності виробництва за рахунок впровадження інноваційних методів управління, які передбачають впровадження сучасних систем управління та методів ведення технологічних процесів.

Здійснити поставлене завдання за допомогою морально та фізично застарілої системи дистанційного автоматизованого управління елеватором стало неможливим. Тому керівництвом ПрАТ «Укрелеваторпром» було прийнято рішення про здійснення реконструкції системи дистанційного автоматизованого управління шляхом заміни засобів автоматизації виготовлених компанії ТОВ «ІнноВІннпром» на обладнання фірми «Siemens» та розробці нового прикладного програмного забезпечення на базі SCADA системи WinCC інтерфейс, якого, був би схожим з прикладним пакетом, розробленим компанії ТОВ «ІнноВІннпром».

Особливою умовою реконструкції системи управління стало те, що здійснити цю роботу необхідно було практично без зупинки виробництва, використовуючи проміжок часу, у кілька тижнів, пов'язаного жорстким графіком навантаження морських судів, спільно затвердженим представниками зерноторгівельної компанії, Одеського МТП і вантажоперевізника.

Вибір виконавця робіт

Керівникам технічних підрозділів ПрАТ «Укрелеваторпром», головному інженеру та головному енергетику було доручено зробити запит для надання своїх пропозицій щодо реалізації даного проекту ряду компаній, що займаються автоматизацією технологічних процесів. Пропозиції про реалізацію даного проекту надходили від кількох компаній.
Критерії остаточного вибору виконавця робіт

Остаточне рішення про вибір виконавця робіт ґрунтувалося на наступному:

• ГК «Зернова Столиця» у своєму складі має фахівців більш ніж 30-ти річним стажем роботи у галузі автоматизації зернопереробних підприємств;
• ГК «Зернова Столиця» має позитивний досвід проектування, виготовлення і впровадження проектів такого масштабу;
• ГК «Зернова Столиця» в своєму розпорядженні має фахівців, що мають глибокі знання як про існуючу, до моменту реконструкції, технічну базу обладнання компанії ТОВ «ІнноВіннпром», технічну базу обладнання компанії «Siemens»
• ГК «Зернова Столиця» має потужну виробничу базу;
• ГК «Зернова Столиця» є розробником сучасних високоефективних технологій управління елеваторними комплексами;

ГК «Зернова Столиця» запропонувала найкращий варіант співвідношення «ціна-якість» та найкоротшими строками монтажу та введення у експлуатацію.

Передпроєктна підготовка

На початку проектування було проведено ряд спільних робочих нарад фахівців проектного відділу ТОВ «Укрелеваторбуд» разом із провідними технічними фахівцями ПАТ «Укрелеваторпром».

За результатами зустрічей, було визначено основні проблеми, які потребують вирішення для оптимізації ходу робіт:

• Відсутність остаточного технічного завдання.
• Різночитання стандартів та протоколів зв'язку технічних засобів систем керування.
• Вибір обладнання, на якому передбачалося будувати систему управління, не відповідав оптимальним критеріям «ціна-якість».

Безударний перехід з однієї системи управління на іншу у стислі терміни. (мал.1)

Виходячи з цих проблем, спільно з фахівцями ГК «Зернова Столиця» було прийнято:

• Сформовано технічне завдання на проведення робіт з реконструкції системи управління.
• З огляду на специфіку виробництва і виконуючи галузеві вимоги, нами все засоби автоматизації розмістити в шафах нового конструктиву «Spacial SF» зі ступенем захисту IP55 виробництва компанії «Schneider Electric» (Франція).
• Визначили конфігурацію засобів автоматизації з розбивкою на дві незалежні ділянки з центральними процесорами S7-317PN/DP зі структурою пристроїв розподіленої периферії на базі модульних станцій ЕТ200М, що дозволяють у своєму складі використовувати всю гаму сигнальних і функціональних модулів стандартного програмованого контролера S7-300.
• Прийняти стандарт протоколу зв'язку ProfiNet, що дозволяє передавати дані з великою швидкістю, збільшити кількість модулів введення-виведення у обслуговуваних стандартними інтерфейсними модулями IM 153.
• Обладнати всі шафи автоматизації і розподіленої периферії стабілізованими джерелами живлення з джерелами безперебійного живлення та акумуляторами, що дозволяють підтримувати напругу живлення до 7 годин.
• У якості повторювачів сигналу використовувати маршрутизатори з розширеним температурним діапазоном.
• Перелік елементів управління та функціонал терміналів SCADA систем.
• Забезпечити узгодження всіх робіт, вироблених у рамках цього проекту, з усіма відповідальними особами, зацікавленими у експлуатації комплексу що реконструюється.

Розбити комплекс робіт на етапи.

Етапи робіт

• Формування технічного завдання.
• Проєктування.
• Комплектація засобами управління та автоматизації.
• Виготовлення щитів управління та автоматизації.
• Монтаж засобів контролю, управління та автоматизації.
• Налагодження засобів контролю, управління та автоматизації.
• Комплексне налагодження системи дистанційного автоматизованого управління.
  

План робіт

Перед тим, як взятися за проектування було визначено повний перелік робіт, необхідних для виконання поставленого завдання.

В результаті був сформований календарний план-графік, із зазначенням відповідальних осіб та термінів виконання етапів робіт - Загальний вигляд календарного плану-графіка ви можете побачити на мал 2.

Формування робочої групи.
Після складання плану-графіка була зібрана робоча група проекту. До її складу увійшли керівники структурних підрозділів ЗАТ «Укрелеваторпром» та провідні фахівці департаменту автоматизації ГК «Зернова Столиця».

Проєктна документація

На етапі проектування була організована постійно діюча група, що складалася з фахівців копаннії ПрАТ «Укрелеваторпром», а також технологів і фахівців із систем знепилення ГК «Зернова Столиця».

Створена група дозволила у стислі терміни представити краще технічне рішення для реалізації поставленого завдання, яке задовольняє замовника.

В результаті вдалося розробити систему дистанційного автоматизованого управління елеватором (СДАУ), яка дозволяє:

• здійснювати оперативний збір та обробку даних про стан всього периферійного обладнання: транспортерів, норій, механізмів, датчиків, бункерних ваг, дистриб'юторів потоку зерна тощо;
• безперервно діагностувати аварії та відхилення від технологічного процесу з видачею аварійної сигналізації та інформації про характер несправності;
• вживати заходів, що запобігають блокуванню устаткування, зупинці маршрутів;
• контролювати струми навантаження двигунів, та виконувати їх відключення, щоб уникнути аварійних ситуацій;
• вести керування у автоматичному та ручному, заблокованому або налагоджувальному режимах;
• контролювати наявність продукту у бункерах та силосах;
• проводити ваговій товарний облік;
• відображати технологічні параметри у різних графічних формах;
• вести протоколи роботи виробництва.

Додатково був підготовлений механізм безударного переходу роботи системи управління з обладнання компанії ТОВ «ІнноВіннпром» на обладнання компанії «Siemens».

Для цього був спеціально розроблений OPC сервер, що дозволяє SCADA системі одночасно працювати з різними контролерами.

Технічні засоби

• Шафи управління серії «Spacial SF» зі ступенем захисту IP55 виробництва компанії «Schneider Electric» (Франція).
• Центральні процесори: CPU S7-317PN/DP.
• Джерела живлення: SITOP SMART 240W.
• Джерела безперебійного живлення: SITOP POWER DC-UPS.
• Акумулятори: SITOP POWER =24 В/ 7 АЧАС.
• Система розподіленої периферії IM 153-4 PN.
• Модулі вводу-виводу ET200M.
• Маршрутизатори: MicroTik RB 750.

В якості робочих станції оператора використовуються ПК зі встановленою на нього спеціалізованої SCADA-системою власної розробки на базі WinCC TIA Portal V12 .
 Кожна робоча станція має два 24 "монітора. За допомогою одного ведеться управління комплексом, за допомогою другого ведеться контроль струмових навантажень всіх приводів:

мал.5 -АРМ оператора першої ділянки.

мал.6.-АРМ оператора другої ділянки.

Результат

В результаті роботи проведеної ГК «Зернова Столиця» з розробки, виготовлення та впровадження системи дистанційного автоматизованого управління елеватором ПрАТ «Укрелеваторпром»:

• Зниження термінів впровадження у відношенні до аналогічних систем за рахунок розробки та застосування алгоритму безударного переходу в 5 разів.
• Зниження обсягів фінансування будівництва за рахунок скорочення термінів впровадження та зниження вартості засобів автоматизації до 15% .
• Зниження термінів навчання роботі операторів СДАУ за рахунок універсальності застосовуваного інтерфейсу до 4-7 днів.
• Зниження витрат електроенергії на переміщення одиниці продукту за рахунок алгоритмічної оптимізації маршрутів транспортування зерна від 10% до 12%.
• Зниження витрат на обслуговування за рахунок застосування високонадійного обладнання виробництва провідної електротехнічної компанії та новітнього прикладного програмного забезпечення розробки ТОВ «Укрелеваторстрой» з запатентованими функціями «PointStart» і «SoftRoute» до 17 %.
• Побудовано нову систему управління на базі обладнання, виробник якого, може забезпечити максимальну технічну підтримку за мінімальних термінів поставки запчастин.
• З'явилася можливість в подальшому, розширювати систему управління та виконувати її підтримку силами обслуговуючого персоналу або у разі сервісного обслуговування.
  

Коментар замовника

Період співпраці:

2013-18 рр.