ПТК «КРУИЗ»®
Программно-технический комплекс (ПТК) «КРУИЗ»® автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП) представляет собой совокупность аппаратных и программных средств и предназначен для реализации автоматического, автоматизированного и дистанционного управления промышленными объектами.
«КРУИЗ»® является универсальным масштабируемым комплексом, предназначенным для разработки распределённых и локальных АСУТП любого масштаба с количеством сигналов до 20000.
Разработка и модернизация комплекса опирается на мировой опыт построения отказоустойчивых резервированных систем с распределёнными вычислениями. Широкое применение стандартизированных решений и технологий уменьшает стоимость разработки, внедрения и владения системы, упрощает эксплуатацию и обучение персонала. Оптимальность соотношения цены и качества решений в области автоматизации на основе комплекса «КРУИЗ»® подтверждается его внедрениями на различных энергетических и промышленных объектах в России и за рубежом.
Комплекс разрабатывается фирмой ЗАО «ПИК ЗЕБРА» (г. Москва), обладающей всеми правами на зарегистрированную торговую марку. Программное обеспечение разрабатывается и модернизируется при участии специалистов ООО «КОНУС».
ПТК полностью обеспечивает выполнение всех функциональных задач АСУТП, включая:
- сбор и первичную обработку информации с контролем достоверности
- формирование и выдачу команд управления технологическим оборудованием
- представление информации оперативному и инженерному персоналу АСУТП в виде видеограмм, мнемосхем, графических трендов, гистограмм, индикаторов и сообщений
- регистрацию и хранение всей технологической информации, её анализ и протоколирование, включая регистрацию аварийных событий и анализ действия защит
- контроль, диагностику и отображение состояния комплекса технических и программных средств АСУТП.
Технические характеристики комплекса:
- количество датчиков и исполнительных органов — до 20000
- цикл опроса датчиков защит — 55 мс, время автоматической реакции от сигнала датчика до исполнительного механизма — 100 мс
- средний цикл контроллера 110-220 мс,
- цикл оперативных АРМ с обработкой графического отображения и задач 200-500 мс
- точность привязки сигналов и событий к шкале времени при архивной регистрации 10 мс
- энергопотребление функционального шкафа — не более 80 Вт
- погрешность измерений значений параметров не более 0,2% полной шкалы
hiddenПроизводство
Аппаратные компоненты «КРУИЗ»® изготавливаются и тестируются фирмой ЗАО «ПИК ЗЕБРА» (г. Москва) насобственной производственной базе из иностранных комплектующих. Производственный участок фирмы оснащён оборудованием под технологию поверхностного SMD монтажа компонентов с шагом от 0,3 мм в полуавтоматическом и автоматическом режимах, что обеспечивает высокую производительность труда и качество аппаратуры. Тестовыйконтроль блоков ведётся на автоматизированных рабочих местах со 100%-ой термотренировкой.
ПТК «КРУИЗ»® создаётся и проходит испытания в соответствии с накопленным опытом работы при создании бортовых систем в космической отрасли России. Система контроля имеет международный сертификат качества ГОСТ Р ИСО 9001-2008, а также сертификаты «Оборонсертифика» и «СОЮЗСЕРТ».
Монтаж компонентов по SMD-технологии включает следующие этапы:
- Нанесение паяльной пасты фирмы «MULTIKORE SOLDERS» с помощью трафаретного принтера «MOTOPRINT».
- Установка компонентов ведётся с помощью манипулятора «LM-901» и автомата «ESM-90».
- Пайка оплавлением припоя производится на конвейерной инфракрасной печи «TRASSА-056 SMD»с четырьмя зонами предварительного нагрева и пайки
- Пайка элементов навесного монтажа осуществляется системой селективной пайки в среде азота «SPA-250».
- Отмывка и сушка печатных плат производится в аппарате «Oko-2000» деионизированной глубокообессоленной водой с остаточной удельной электропроводностью < 1 мксм/см, прошедшей последовательную очистку в микрофильтрационном и обратноосмотических фильтрах, деминерализацию в колонке со смешанной ионообменной смолой и финишную фильтрацию на стерилизующем микрофильтре
- Визуальная проверка ведётся на стереоскопе «MANTIS»
hiddenСтруктура ПТК
Комплекс представляет собой распределённую двухуровневую систему управления с информационным обменом на основе стандартного протокола Ethernet с возможностями масштабирования и подключения дополнительных рабочих мест в реальном времени и переключением объёма управляемого оборудования и задач на каждом АРМ.
hiddenНижний уровень контроллеров
К нижнему уровню АСУТП относятся промышленные программируемые логические контроллеры (ПЛК) с возможностью резервирования. ПЛК размещаются в функциональных шкафах вместе с блоками устройств сопряжения с объектом (УСО) сообразно управляемому технологическому оборудованию и обрабатываемым датчикам определённой функциональной технологической зоны. Таким образом определённый участок технологического процесса может в достаточной степени автономно управляться программой дублированного контроллера, минимизируя передачу информации по вычислительной сети.
В некоторых случаях могут быть выделены контроллеры для реализации алгоритмов защит, для регулирования, для функционально-группового управления (ФГУ).
Подключение сигналов к блокам УСО осуществляется через кроссовые кабельные шкафы, которые могут располагаться как в одном, так и в нескольких помещениях совместно с функциональными шкафами, исходя из размещения подключаемого технологического оборудования и длины прокладываемых по кабельным трассам кабелей. Подключение резервированных датчиков осуществляется к различным блокам УСО с целью повышения надёжности.
hiddenВерхний уровень АРМ
К верхнему уровню АСУТП относятся автоматизированные рабочие места (АРМ) оперативного и неоперативного контура.
Оперативные АРМ в основном размещаются на щитах управления или в диспетчерских и включают один или несколько резервированных АРМ оператора-технолога, оператора-электрика, старшего оператора-машиниста, предназначенные для контроля и управления исполнительными устройствами и отображения информации о ходе технологического процесса. Сюда же относится система отображения коллективного пользования, несмотря на ее исключительно информационную функцию.
К неоперативному контуру относятся АРМ «Загрузчик», Шлюзы, АРМ дежурного инженера АСУТП, АРМ диагностики, АРМ Архива, АРМ технологических функций, расчётов и протоколирования.
В особых случаях АРМ могут быть укомплектованы системными блоками, мониторами, органами управленияпромышленного исполнения с повышенной степенью защиты и надёжности.
hiddenНадёжность, живучесть, масштабирование
Вся аппаратура комплекса имеют высокую степень надёжности и существенное время наработки на отказ при штатной эксплуатации.
Конструктивные решения обеспечивают горячую замену отказавших блоков УСО в течение 3-5 минут без отключения питания и сбоев в работе системы.
Основным методом повышения надёжности системы является резервирование.
Дублирование контроллеров в горячем режиме обеспечивает безударный переход управления к резервному контроллеру в течение 10 секунд при поддержке дублированного АРМ «Загрузчик».
Локальная сеть также состоит из двух равнозначных сегментов, к каждому из которых подключён один из контроллеров каждого функционального шкафа, один загрузчик, один АРМ Архива и несколько оперативный и неоперативных АРМ, что фактически представляет собой полное дублирование управляющей системы. При фатальном отказе управления со всех АРМ верхнего уровня контроллеры нижнего уровня обеспечивают срабатывание алгоритмов технологических защит и выдачу необходимых команд на исполнительные устройства с целью остановки технологического процесса. Кроме того, в состав АСУТП включаются аварийные пульты управления, обеспечивающие выдачу команд непосредственно по физическим линиям на ключевые технологические агрегаты.
На уровне программного обеспечения реализована возможность моментального переключения режима работы любого АРМ с предоставлением оператору соответствующей данной зоне ответственности информации и возможностей управления оборудованием и задачами. Такая архитектура программного обеспечения позволяет в течение нескольких минут масштабировать систему добавление новых нештатных рабочих станций требуемого объёма управления, что существенно ускоряет наладку при внедрении системы на объекте, а также при модернизации АСУТП для тестирования новых версий АРМ.