ЖУРНАЛ «СТА» №2/2002

О СНОВНыЕ ТРЕбОВАНИя К ТИПОВОМУ КОНТРОллЕРУ Идея использования типовых реше- ний с применением универсальных программноаппаратных средств вы- глядит весьма привлекательно. С на- шей точки зрения, типовой контроллер для объектов нефтедобычи должен представлять собой легко конфигури- руемый для конкретного объекта, про- ектнокомпонуемый набор модулей с типовым программным обеспечением (ПО). Такой контроллер должен быть надежным, недорогим, простым в об- служивании, допускать модернизацию и функциональное наращивание. Та- ким образом, основная цель, которая ставилась при разработке типового контроллера, — создание универсаль- ного инструмента, на основе которого в сжатые сроки и с минимальными за- тратами можно решать типовые зада- чи, возникающие при автоматизации объектов нефтедобычи. В процессе разработки мы опирались в первую очередь на требования, сфор- мулированные в «Концепции развития автоматизированной системы управле- ния ОАО "Татнефть" на 19982002 го- ды», руководящем документе «Основ- ные положения по автоматизации и те- лемеханизации нефтегазодобывающего производства ОАО "Татнефть"», а также на опыт, накопленный фирмой «Шатл» при разработке и внедрении проектов автоматизации объектов нефтедобычи на промыслах ОАО «Татнефть». Основные функции, выполняемые типовым контроллером: ● контроль состояния технологичес- кой установки (скважина, ГЗУ, КНС и т.д.) посредством ввода сигналов от дискретных и аналоговых датчиков; ● управление технологической уста- новкой (скважина, ГЗУ, КНС и т.д.) посредством вывода дискретных сигналов на исполнительные меха- низмы; ● замер массы жидкости по 14 каналам ГЗУ «Спутник» c использованием в качестве входных сигналов импуль- сов, поступающих от счетчика коли- чества жидкости (СКЖ); ● замер массы жидкости по 14 каналам ГЗУ «Дельта» с использованием в ка- честве входных сигналов импульсов, поступающих от СКЖ; ● замер массы жидкости по 14 каналам ГЗУ «Спутник» с использованием в качестве входных сигналов импуль- сов, поступающих от датчика коли- чества жидкости ТОР; ● управление переключателем сква- жин многовходовым (ПСМ) ГЗУ «Спутник»; ● контроль работы штангового глубин- ного насоса (ШГН); ● обмен данными через систему теле- коммуникаций по последовательно- му проводному каналу с аналогичны- ми контроллерами технологических объектов, а также по радиоканалу с центральным диспетчерским пунк- том; ● диалог с оператором с использовани- ем встроенного операторского тер- минала; ● диалог с оператором с использова- нием в качестве операторского тер- минала переносного персонального компьютера (ПК); ● ведение архива данных; ● ведение журнала событий. К ОНцЕПцИя ПОСТРОЕНИя ТИПОВОГО КОНТРОллЕРА Изменения, происшедшие в сфере информационных технологий, свя- занные со стремительным развитием персональных компьютеров, неизбеж- но затронули и сферу промышленной автоматизации. В настоящее время обычным стало использование ПК не только в системах управления произ- водством (АСУП), но и на верхнем уровне систем управления технологи- ческими процессами. Развиваясь и со- вершенствуясь, технологии ПК пос- тепенно начинают теснить традици- онные программируемые логические контроллеры (ПЛК) в сфере промыш- ленной автоматизации. Это обусловле- но рядом причин. Вопервых, ПК в сочетании с прог- раммным обеспечением класса SoftLogic функционально эквива- лентны классическим ПЛК. При этом надежность такого контроллера удов- летворяет требованиям многих промы- шленных применений. Вовторых, ПК относятся к категории открытых систем, успешно решая про- блемы мобильности и совместимости. Втретьих, благодаря массовости и популярности ПК их архитектура хо- рошо знакома широкому кругу специа- листов и пользователей. Вчетвертых, благодаря огромным ти- ражам в производстве комплектующих удается существенно снизить стоимость систем на базе промышленных ПК. Впятых, применение единых техно- логий ПК на разных уровнях упрощает задачу создания сложных многоуров- невых систем комплексной автомати- зации производства. С учетом изложенного в качестве основы комплекса технических сред- ств типового контроллера для автома- тизации объектов нефтедобычи было выбрано решение на основе IBM PC совместимых микроконтроллеров и персональных компьютеров в промы- шленном исполнении. Такое решение опирается на концепцию архитектуры открытых систем и современные до- стижения в производстве промыш- ленных встраиваемых систем контро- ля и управления. Открытые спецификации на интер- фейсы, протоколы и форматы данных обеспечивают мобильность предлага- емого решения и его интероперабель- ность, а также мобильность пользо- вателей. Решение на основе IBM PC совместимых микроконтроллеров обеспечивает не только техническую, но и коммерческую открытость, от- крывая свободный доступ к изделиям различных производителей, облегчая техническое обслуживание, ремонт, программное сопровождение и даль- нейшее развитие системы. В результате проведенных работ спе- циалистами фирмы «Шатл» разработа- на концепция и подготовлена доку- ментация на типовой контроллер для автоматизации объектов нефтедобычи. Одновременно разработана докумен- тация на различные исполнения кон- троллеров, решающих широкий спектр задач автоматизации промысла (кон- троллер скважины, контроллер куста скважин, контроллер ГЗУ «Спутник», аппаратурный блок ГЗУ «Дельта»). Контроллеры выполнены в унифи- цированном конструктиве, объединя- ющем в единое устройство микрокон- троллер сбора, хранения и передачи информации, блок электропитания, систему поддержания температуры, радиомодем и устройства сопряжения с датчиками и исполнительными ме- ханизмами. Все комплектующие из- делия контроллеров рассчитаны на эксплуатацию в расширенном диапа- зоне температур от –40 до +85°С, ус- тойчивы к вибрациям, акустическим шумам и электромагнитным помехам. Основу технического решения со- ставляют IBM PC совместимые мик- роконтроллеры серии RTU188 произ- водства фирмы Fastwel. В микроконт- роллерах RTU188 объединена хорошо знакомая отечественным специали- стам IBM PC совместимая архитек- СиС Т емнАя инТ е г рАция / нефТ е г АзовАя промышл енноС Т ь 21 СТА 2/2002 www.cta.ru