АСУ ТП установки по производству сульфит-бисульфитного реагента

Создание АСУ ТП является частью проекта капитального строительства установки по производству сульфит-бисульфитного реагента из отходящих газов печей. АСУТП предназначена для регулирования подачи реагентов, управления технологическим процессом производства бисульфита и выгрузкой готового продукта. Бисульфит натрия из отходящих газов печей производят поглощением содержащегося в них диоксида серы раствором соды в насадочных колоннах. Раствор соды из автоцистерн поступает в приемный бак, откуда погружными насосами перекачивается в два сборника содового раствора, соединенных переливной трубой.


Раствор из второго сборника непрерывно нагревается паром в пластинчатом теплообменнике до температуры 60°С и через делительный бак поступает во второй (по ходу технологического газа) циркуляционный контур, образованный колонной второй ступени, циркуляционный баком, парой центробежных циркуляционных насосов и теплообменником. В теплообменнике раствор нагревается паром или охлаждается водой до температуры, оптимальной для протекающих химических реакций. Часть раствора из второго циркуляционного контура идет на пополнение объема циркуляции первого контура, который аппаратно аналогичен первому контуру, но работает в другом диапазоне кислотности раствора.

В рамках проекта нами был выполнен монтаж систем кондиционирования и вентиляции помещения операторной. Из колонны первого контура через гидрозатвор раствор поступает в бак товарного бисульфита и далее через бак-мерник на загрузку в автоцистерны. Работу газового тракта, включающего в себя газоходы диаметром 400 мм, насадочные колонны и каплеуловитель циклонного типа, обеспечивают высоконапорные вентиляторы (рабочий и резервный), при этом выполняется очистка выбросов и создается разряжение в 6-7 кПа и расход технологических газов до 8000 м3/ч. Плановая производительность установки 40 000 тонн бисульфита натрия в год.

АСУ ТП установки по производству сульфит-бисульфитного реагента представляет собой единый программно-технический комплекс, состоящий из трех уровней и имеет следующую емкость:
1. контролируемых аналоговых сигналов - 86 шт.;
2. контролируемых дискретных сигналов - 112 шт.;
3. управляющих аналоговых сигналов - 18 шт.;
4. управляющих дискретных сигналов - 82 шт.


В качестве технических средств нижнего уровня используются датчики и преобразователи технологических параметров со стандартными выходными сигналами производства компаний Endress&Hauser. В качестве исполнительных механизмов в проекте применяются регулирующие шланговые вентили, запорные клапаны с пневмоприводами, задвижки с электроприводами, насосы.

Средний уровень управления выполнен на платформе Allen-Bradley ControlLogix производства компании Rockwell Automation и состоит из станции управления и двух станций ввода-вывода. Станция управления содержит шасси с двумя процессорными модулями и коммуникационными модулями для сетей Ethernet/IP, ControlNet и Modbus RTU.

Верхний уровень системы - АРМ оператора на базе промышленного компьютера с 22-дюймовым TFT-монитором и панель оператора PanelView Plus диагональю 15” фирмы Allen-Bradley. Основное управление процессом осуществляется с АРМ, установленного в помещении операторной. Панель оператора, выполняющая функции дополнительно пульта управления, размещена в помещении оперативного персонала рядом с технологическим оборудованием в производственной зоне. Для организации человеко-машинного интерфейса на АРМ оператора и панели оператора использовано программное обеспечение FactoryTalk View SE компании Rockwell Software.


Оборудование верхнего и среднего уровней системы соединено между собой резервированной сетью ControlNet, обеспечивающей гарантированную передачу данных на скорости 5 Мбит/сек с использованием протокола CIP и модели передачи данных Producer/Consumer. Сеть Modbus используется для передачи информации от приборов учета тепловой и электрической энергии в контроллер, который, в свою очередь, по протоколу OPC предоставляет эти данные системе технического учета энергоресурсов предприятия. Станция управления также подключена к сети Ethernet, по которой передается информация в системы учета и управления производством.

АСУ ТП установки по производству сульфит-бисульфитного реагента обеспечивает выполнение следующих функций:
- представление информации о технологических параметрах и состоянии исполнительных устройств в виде мнемосхем и трендов;
- выдачу предупредительных и аварийных сообщений и сопровождение их звуковой сигнализацией при отклонении значений технологических параметров от нормы, при - диагностируемой неисправности оборудования АСУ и исполнительных органов;
- выбор с АРМ режимов управления, изменение задания контурам регулирования;
- дистанционное управление с АРМ исполнительными механизмами и запорно-регулирующей арматурой;
- автоматическое регулирование заданных параметров; формирование сигналов управления исполнительными устройствами в автоматическом режиме от ПЛК в соответствии с заданными алгоритмами;
- безударный переход с автоматического управления на дистанционное ручное;
- регистрацию и хранение исторической информации о технологических параметрах, работе оборудования и действиях оперативно-технологического персонала.


Кроме того, АСУ ТП обеспечивает выполнение дополнительных функций:
- возможность дистанционного конфигурирования отдельных элементов системы;
- диагностика элементов программно-технического комплекса в реальном времени;
- индикация сообщений о неисправности диагностируемых элементов и устройств для службы КИП.