Поставка системы автоматического управления для системы фильтрации раствора нитрата магния, проектирование и сборка шкафов управления г. Березники, Пермский край

В декабре 2021 года компанией РИТМ было выполнено проектирование и поставка партии шкафов автоматического управления фильтрацией раствора нитрата магния на базе SIEMENS S7 Simatic-1200. Доочистка от механических примесей и волокнистых включений. Для нужд филиала "Азот" АО "ОХК "Уралхим".  Заказчик - ООО «Современные технологии фильтрации».

Работа диспетчера — оперативная, тре­бующая высокой скорости принятия опти­мальных решений. Для обеспечения этого не­обходимо заранее подготовить набор ос­новных, наиболее часто встречающихся в работе ситуаций и наилучших решений для каждой ситуации.

            Ситуации следует определять на основе не менее двух разновременных состояний процесса, что позволяет учесть его динамику. Из двух состояний одно должно быть теку­щим. Ситуация определяется параметрами процесса, событиями, происходящими в со­ответствующий момент времени.

            Необходимо учитывать, что число воз­можных ситуаций, как правило, превышает число возможных решений.

            Для ответственных, объемных про­изводств целесообразно разработать техно­логический процесс работы каждого диспет­чера. Разработка технологического процесса ввиду сложности работы выполняется в не­сколько этапов.

            На первом этапе определяются основные функции и задачи, которые должен выпол­нять диспетчер, и составляется укрупненная технология работы диспетчера. Пример вы­бора основных задач для диспетчерской службы водоснабжения города, входящей в состав АСУ ТП водоснабжения. АСУ ТП водо­снабжения должна обеспечить оперативное управление процессами водозабора, водораспределения, прогнозирование стока и плани­рование водопользования. Выбранные: зада­чи соответствуют обобщенным задачам, приведенным в графе. На основании такой укрупненной техно­логии разрабатывают подробные технологи­ческие карты управления.

            Для обеспечения работы диспетчерской службы, кроме оперативной информации, по­ступающей от аппаратуры сбора, первичной переработки и вывода информации, необхо­димы данные, которые можно получить в ре­зультате решения задач на информационно-­вычислительном центре. Результаты реше­ния этих задач оперативно поступают на диспетчерские пункты.

            Оперативные задачи решаются по подси­стемам управления основным производ­ством, управления вспомогательным про­изводством (ремонтно-механическое хозяй­ство, энергетическое хозяйство, транспорт), управления снабжением, сбытом и качеством продукции.

            Структура диспетчерского управления предприятием определяется, с одной сто­роны, организационной структурой самого предприятия, а с другой — допустимой для данного конкретного производства степенью централизации управления.

            При централизованной системе управле­ния в отделениях (цехах) организуется ряд операторских пунктов, позволяющих каждо­му оператору управлять вверенным ему от­делением (цехом) в соответствии с указания­ми, полученными от руководства предприя­тия. При этом диспетчер выполняет простей­шие организационно-административные функции, пользуясь для связи с объектами телефонной связью.

            На предприятиях с централизованной одноступенчатой системой управления опе­раторские пункты обычно отсутствуют, и подавляющая часть средств централизо­ванного контроля, управления и регулирова­ния сосредоточена в ДП цеха (производства). При такой структуре вся оперативная инфор­мация о технологических процессах и состоя­нии оборудования, поступающая на ДП цеха (производства), используется диспетчером цеха для контроля и оперативного управле­ния всем технологическим процессом цеха (производства). В более сложных системах управления, когда одноступенчатая структу­ра может оказаться громоздкой и трудно выполнимой (например, когда многочис­ленные объекты рассредоточены на большой площади и потоки информации на объект и обратно значительны), целесообразно иметь систему управления с двумя и боль­шим числом ступеней управления.

            При двухступенчатой системе управления помимо ДП, рассредоточенных в отделениях (цехах), предусматривается ЦДП завода. В этом случае оперативное управление тех­нологическими процессами отделений (цехов) сосредоточено у операторов (диспетчеров), получающих всю оперативную информацию о протекающем технологическом процессе.

            ЦДП служит для координации работы операторских (диспетчерских) пунктов, опти­мизации работы Предприятия в целом. Для этих целей в ЦДП направляется вся необхо­димая оперативная и отчетная информация.

            Центральный диспетчер при отсутствии сбоев и нарушений не вмешивается в опера­тивное управление отделениями (цехами). С помощью технических средств он получает данные об эффективности работы цехов и подчиненных ему диспетчеров и предприя­тия в целом, на основании которых дает ре­комендации о соответствующих изменениях в ведении технологического процесса и в планировании оперативной работы.

            Для предприятий с непрерывным харак­тером производства обычно принимается од­на из исходных структур предприятия: агрегат — цех (производство) — завод (комбинат);

•             агрегат — отделение — цех (производ­ство) — завод (комбинат);
•             агрегат — отделение — цех (производ­ство) — завод — комбинат.

            Этим производственным структурам со­ответствует трех-, четырех- и пятиступенча­тая структура системы управления. Число ступеней управления зависит от глубины проработки информации на каждой ступени, некоторое определяется сжатием информации (отношением количества информации, посту­пающей в орган управления «снизу», коли­честву информации, передаваемой этим ор­ганом в вышестоящие органы). В условиях автоматизации управления появляется воз­можность снижения числа ступеней опера­тивного управления.

            Многоступенчатые системы оперативного управления рекомендуется обеспечивать ин­формацией централизованно, т. е. собирать информацию от датчиков с учетом нужд всех уровней управления, обрабатывать ее и вы­водить на разные ступени управления. Такой подход снижает затраты на оборудование, повышает степень согласованности действий оперативного персонала и снижает объемы информации между оперативным персона­лом разных уровней.

            В литературе приводились структуры диспетчерской службы в различных отрас­лях, в том числе в машиностроении в усло­виях АСУП. Приведенная струк­тура диспетчерской службы включала три уровня управления: 1) ЦДП, 2) ДП подготов­ки производства, ДП транспорта, снабжения и сбыта, пункт главного экономиста и пункт помощника директора по кадрам и быту; 3) ДП цеха (семь ДП основных цехов и три — вспомогательных).

Структура АСУ ТП не­большим объектом

Анализ функций управле­ния технологическим процессом водохозяй­ственного объекта показывает, что не все звенья создаваемой АСУ ТП рав­нозначны по назначению и по мере ответ­ственности за работу системы в целом. Для управления транспортом воды используется двухуровневая организационная структура АСУ ТП, обладающая следующими призна­ками организации: наличием взаимосвя­занных подсистем, имеющих право прини­мать решения в пределах своей компетенции, и иерархией этих подсистем.

            Нижний уровень управления ответствен за непосредственное управление основным и вспомогательным оборудованием автома­тизируемых гидросооружений, верхний — за правильность действий элементов нижнего уровня и их координацию. Структура обра­зована в результате выделения отдельных групп функций, передачи их специализиро­ванным звеньям и координации этих звеньев в рамках всей системы. Специализированны­ми звеньями нижнего уровня водохозяй­ственного объекта являются операторские пункты гидросооружений. Операторские пункты подчинены центральному органу управления АСУ ТП, которым является дис­петчерский пункт. Верхний и нижний уровни снабжаются средствами сбора и автоматиче­ской обработки информации.

            Структура представленной АСУ ТП соче­тает централизацию и децентрализацию управления. Децентрализация управления обеспечивает функционирование системы в нормальном режиме и сводит к минимуму последствия выхода из строя отдельных эле­ментов организационной структуры как ниж­него, так и верхнего уровней. Структура АСУ ТП является гибкой; при выходе из строя средств обработки информации дис­петчерского пункта обеспечивается синхро­низация действий операторских пунктов гид­росооружений силами операторов диспетчер­ского пункта.

Структура АСУ ТП объединением

В настоящее время наиболее прогрессивной организационной системой является двухуровневая: предприятие — цех. Однако для крупных производственных объединений (например, в химической и не­фтехимической промышленности) характер­ной является трехуровневая система органи­зации: производственное объединение — за­вод — цех.

            Структура оперативного управления, по­вторяя структуру организации, охватывает все звенья управления вплоть до технологи­ческих агрегатов, включая и функционирую­щие АСУ ТП. Примеры структур оператив­ного управления:

            диспетчер производственного объедине­ния — диспетчер производства (завода) —             диспетчер (начальник смены) цеха — началь­ник смены отделения, установки, агрегата.

             Возможен вариант, когда оперативное упра­вление на уровне производства (завода) не существует, и тогда этот уровень выпадает из структуры оперативного управления. Воз­можны также смешанные варианты, когда одни производства (заводы) имеют диспет­черские службы, а другие не имеют.

            Диспетчер объединения осуществляет оперативное управление работой входящих в объединение подразделений в соответствии с их функциями и задачами. Его целью является обеспечение максимальной прибы­ли при заданных ограничениях по плану, ас­сортименту и качеству продукции.

            Диспетчер предприятия входит в диспет­черскую группу производственного отдела не оперативно, подчиняясь оперативно ру­ководству предприятия. Он поддерживает контакты с внешними организациями желез­нодорожного, автодорожного, газового, не­фтяного транспорта и т. п.

            Диспетчеру предприятия в оперативном отношении подчиняются диспетчеры про­изводств (заводов), если они имеются, дис­петчеры (начальники смен) цехов, а также диспетчеры вспомогательных производств: электроснабжения, водоснабжения, энерго­снабжения.

            Организационная структура диспетчер­ской службы и АСУ ТП таким образом ор­ганически стыкуется на уровне АСУ ТП це­ха, отделения, установки или агрегата.