Лекции 1-2 АСУ ТП Заочники (1)

1.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФГОУ ВО «Ухтинский государственный
технический университет»
Кафедра проектирования и эксплуатации
магистральных газонефтепроводов
АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
ТРАНСПОРТА И ХРАНЕНИЯ НЕФТИ, ГАЗА
Лекции

2.

ПЛАН ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
- 2 лекции (21.10)
- 1 лабораторная работа
РАР
Зачет с оценкой – 25.10.2025
2

3.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС ВКЛЮЧАЕТ:
– основные процессы – технологические процессы;
– вспомогательные процессы – процессы, которые обеспечивают бесперебойное протекание
основных процессов (ремонтные работы, обеспечение всеми видами энергии: электрической,
тепловой, пара, воды, сжатого воздуха и т.д.);
– обслуживающие процессы – процессы, связанные с обслуживанием как основных, так и
вспомогательных процессов (хранение, транспортировка, технический контроль и т.д.).
В магистральном транспорте газа технологический процесс включает: компримирование газа,
охлаждение газа, контроль качества и количества газа, транспортируемого по магистральным
газопроводам.
В подземном хранении газа технологический процесс включает: закачку газа, извлечение газа
из хранилища, сбор сырого газа, осушку газа, компримирование газа, охлаждение газа,
регенерацию ДЭГ и метанола, контроль качества и количества газа, подаваемого в
магистральный газопровод или систему газораспределения.
3

4.

4

5.

5

6.

6

7.

7

8.

АСУ ТП представляет собой систему, которая должна включать:
- квалифицированный персонал;
- совокупность программно-технических средств (ЭВМ, средств связи, устройств отображения
информации, передачи данных и т.д.), физико-математических и экономико-математических
моделей, методов, алгоритмов и организационных комплексов, обеспечивающих
рациональное управление сложными технологическими объектами (а также технологическим
процессом, организацией) с целью повышения эффективности управления объектом на
основе роста производительности управленческого труда и совершенствования методов
планирования и гибкого регулирования управляемого производственно-технологического
процесса.
8

9.

ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ АСУ ТП:
- обеспечение заданного уровня контроля и управления технологическими процессами путем
применения современных программно-технических средств с высокими показателями
надежности и развитыми функциональными возможностями, позволяющими реализовывать
полный набор функций для решения задач контроля, управления, регулирования, защиты
технологического оборудования;
- осуществление автоматизированного оперативно-диспетчерского контроля и управления
производительностью производственно-технологических комплексов ГТО и СПХГ, качеством
производимой продукции и услуг в реальном масштабе времени;
- обеспечение надежной и эффективной работы технологических комплексов за счет
рационального управления режимами работы технологических объектов в рамках плановых
заданий и установленных технологических ограничений с возможно меньшими
производственными затратами и меньшим количеством эксплуатационного и
обслуживающего персонала;
- снижение роли «человеческого фактора» в управлении технологическими процессами;
9

10.

- обеспечение необходимого качества и оперативности принятия управленческих решений при
непрерывном оперативно-диспетчерском контроле параметров технологических процессов
транспортировки и подземного хранения газа на основе применения современных
информационных технологий;
- обеспечение требуемого уровня безопасности производства и надежности газоснабжения,
улучшение экологической обстановки в районах транспортировки и подземного хранения
газа.
10

11.

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ АСУ ТП:
- реализация оптимального согласованного управления режимами работы технологического
оборудования в соответствии с требованиями технологических регламентов, обеспечение
своевременного обнаружения и ликвидации отклонений и предупреждения аварийных
ситуаций;
- выполнение установленных производственных заданий по объемам и качеству товарной
продукции при условии минимизации затрат материально-энергетических ресурсов и
ресурсов технологического оборудования, снижения непроизводительных потерь
материально-технических
и
топливно-энергетических
ресурсов,
сокращения
эксплуатационных расходов;
- своевременное обнаружение и ликвидация отклонений от заданных технологических
режимов, предупреждение и предотвращение аварийных ситуаций на объектах добычи,
транспортировки и подземного хранения газа;
- максимальная автоматизация функций, выполняемых эксплуатационным и обслуживающим
персоналом, и обеспечение работы автоматизированных технологических комплексов с
минимальным количеством персонала.
11

12.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ АСУ ТП:
- сбор, обработка, отображение и регистрация информации о технологическом процессе и
технологическом оборудовании, выдача управляющих воздействий на технологическое
оборудование;
- распознавание, сигнализация и регистрация аварийных ситуаций, отклонений процесса от
заданных пределов, отказов технологического оборудования;
- представление информации о технологическом процессе и состоянии оборудования в виде
мнемосхем с индикацией на них значений технологических параметров;
- автоматическое управление параметрами
автоматическое регулирование параметров;
технологического
процесса,
включая
- оптимальное согласованное управление группами связанных технологических объектов и
процессов в режиме автоматизированного управления;
- дистанционное управление технологическим оборудованием с АРМ оператора (диспетчера);
12

13.

- регистрация контролируемых параметров, событий, действий оператора (диспетчера) и
автоматическое архивирование их в базе данных;
- извлечение и предоставление информации из базы данных в виде трендов, таблиц,
графиков;
- организация доступа (делегирование прав)
устанавливаемому приоритету прав персонала;
управления
системой
c
- связь со смежными системами и с системами вышестоящего уровня управления.
13
АРМ
по

14.

СОСТАВ АСУ ТП:
1. Техническое обеспечение – совокупность всех технических средств, необходимых и
достаточных для эффективного функционирования системы во всех возможных режимах.
2. Программное обеспечение – совокупность общих и специализированных компьютерных
программ и эксплуатационной программной документации, которые необходимы для
полноценной реализации функций автоматизированной системы управления, заданных
режимов функционирования технических средств АСУ ТП, развития и совершенствования
программного обеспечения в ходе эксплуатации системы.
3. Информационное обеспечение – совокупность форм документов, классификаторов,
нормативной базы и реализованных программно-технических решений по объемам,
размещению и формам существования информации, используемой в системе при ее
функционировании. Включает перечень и характеристики сигналов и показателей,
характеризующих состояние системы; описание принципов (правил) классификации и
кодирования информации и перечень классификационных группировок; описания массивов
информации, форм документов и видеокадров, используемых в системе; описания и
правила работы с используемыми СУБД, описание входной, оперативной и выходной
информации, нормативно-справочную информацию.
14

15.

4. Математическое обеспечение – совокупность математических методов, моделей и
алгоритмов, применяемых в системе.
5. Методическое обеспечение – совокупность документов, описывающих технологию
функционирования системы, методы выбора и применения пользователями технологических
приемов для получения конкретных результатов при ее функционировании.
6. Лингвистическое обеспечение – совокупность языковых средств, используемых для общения
оперативного персонала со средствами вычислительной техники и элементами
информационного обеспечения системы.
7. Метрологическое обеспечение – совокупность проектных решений, специальных работ,
технических и программных средств, которые направлены на обеспечение заданных
точностных характеристик исходной измерительной информации, управляющих
воздействий, соблюдения технологических регламентов и функционирования объекта.
8. Правовое обеспечение – совокупностью правовых норм, регламентирующих
правоотношения при функционировании АСУ ТП и определяющих юридический статус
результатов ее функционирования.
15

16.

9. Эргономическое обеспечение – совокупность взаимосвязанных требований, направленных
на
согласование
психологических,
психофизиологических,
антропометрических,
физиологических характеристик и возможностей человека-оператора, технических
характеристик комплекса средств автоматизации и управляющей вычислительной техники,
параметров рабочей среды на рабочем месте.
10. Организационное обеспечение – совокупность документов, устанавливающих
организационную структуру, права и обязанности пользователей и эксплуатационного
персонала системы в условиях функционирования, проверки и обеспечения
работоспособности системы.
В рамках организационного обеспечения формулируются требования:
- к структуре и функциям подразделений, участвующих в функционировании системы или
обеспечивающих ее эксплуатацию;
- организации функционирования системы и порядку взаимодействия эксплуатационного
персонала автоматизированной системы и персонала объекта автоматизации;
- защите от ошибочных действий персонала системы.
16

17.

СОВМЕСТИМОСТЬ КОМПОНЕНТОВ АСУ ТП
Совместимость компонентов АСУ ТП представляет собой комплексное свойство отдельных
компонент системы, их составных частей и элементов, характеризуемое их способностью
взаимодействовать и совместно функционировать при реализации всех предусмотренных
режимов работы.
Виды совместимости компонентов АСУ ТП:
- конструктивная;
- энергетическая (электрическая);
- информационная;
- программная;
- организационная;
- лингвистическая;
- метрологическая.
17

18.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ АСУ ТП
- Экономическая эффективность АСУ ТП является общим показателем эффективности, когда
приращение эффективности, получаемое за счет создания или совершенствования системы,
и затраты исчисляются в денежном выражении.
- Социальная эффективность АСУ ТП является качественным показателем, который
определяется путем сравнения дополнительных затрат на проведение социальных
мероприятий при создании системы (улучшение условий и/или характера труда, санитарногигиенических условий, строительство жилья и других объектов инфраструктуры для
обслуживающего персонала) и возможного ущерба в случае игнорирования данных
мероприятий.
- Экологическая эффективность АСУ ТП представляет собой качественный показатель,
определяемый путем сопоставления дополнительных затрат при создании системы,
направленных на повышение уровня экологической безопасности технологического
комплекса (процессов) и возможного ущерба (как для организации – потенциального
плательщика штрафа за превышение уровня загрязнений, так и для общества в целом –
нарушение экологического равновесия и его последствия) в случае игнорирования
экологических требований.
18

19.

НАДЕЖНОСТЬ АСУ ТП
Надежность АСУ ТП представляет собой свойство системы сохранять во времени в
установленных пределах значения всех эксплуатационных параметров, характеризующих
способность системы выполнять свои функции в заданных режимах и различных условиях
эксплуатации, учитывающих особенности эксплуатации технологических объектов.
Характеристики надежности АСУ ТП:
-
живучесть системы;
помехоустойчивость;
уровень безотказности компонентов системы;
устойчивость к сбоям;
долговечность технических средств, входящих в систему;
надежность программного обеспечения;
ремонтопригодность;
надежность действий обслуживающего персонала.
19

20.

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АСУ ТП:
-
системности,
иерархичности,
целостности,
развития,
унификации.
20

21.

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ АСУ ТП В ТРУБОПРОВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ УГЛЕВОДОРОДОВ:
Система
линейной
телемеханизации
(СЛТМ)
Система
автоматического
управления ГПА
(САУ ГПА)
21

22.

Система
автоматического
управления и
регулирования КЦ
(САУ и Р КЦ)
22

23.

Автоматизированная
система управления
технологическими
процессами КС
(АСУ ТП КС)
23

24.

Автоматизированная
система управления
энергоснабжением
(АСУ Э)
24

25.

Система
оперативного
диспетчерского
управления (СОДУ)
25

26.

Система
диспетчерского
контроля и
управления
(СДКУ)
26

27.

Система
поддержки
принятия решений
(СППР)
27

28.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
28