Автоматизация технологической системы АЗС
Современная АЗС – это полноценный многофункциональный комплексный объект, включающий в себя не только услуги по розничной продаже топлива, но и определенный набор сервиса – минимаркет, шиномонтаж, кафе, мойка и т.д.
Сегодня уже невозможно представить себе успешную сеть АЗС без использования автоматизации и современных информационных технологий для обеспечения безопасных и комфортных условий персонала и клиентов АЗС. ООО «Приборы и Автоматика» предлагает комплексные решения, обеспечивающие эффективное управление инженерным и технологическим оборудованием АЗС, на основе применения программно-аппаратных средств собственной разработки (контроллеры РЫСЬ, ГЕПАРД).
Уникальная система ПТК СИМОН позволяет решать задачи автоматического управления инженерными системами и технологическими процессами в комплексе.
Основу системы на базе ПТК СИМОН составляют свободно программируемые контроллеры, что позволяет реализовать эффективные алгоритмы, максимально адаптированные к индивидуальным особенностям объекта управления. Универсальность входов и выходов контроллеров обеспечивает взаимозаменяемость датчиков и исполнительных механизмов от разных производителей, как на стадии пуско-наладочных работ, так и в процессе эксплуатации.
Система автоматизации и диспетчеризации на базе ПТК СИМОН дает возможность в режиме реального времени иметь представление о состоянии тех или иных объектов (подсистем) АЗС, об их исправности и продуктивности работы. Для системы диспетчеризации практически нет ограничений на количество контролируемых параметров, количество используемых контроллеров и модулей, количество диспетчерских станций и расстояний между объектами. А это особенно важно для растущей сети АЗС/КАЗС/МАЗС и других промышленных обЬектов.
РЕШАЕМЫЕ ЗАДАЧИ
Система управления инженерно-техническими объектами (подсистемами) АЗС представляет собой интеграцию автоматизированного технологического процесса приема, хранения и заправки топлива с системой автоматизации инженерного оборудования АЗС. Контроль и управление отдельными подсистемами ведется с локальных рабочих мест, а также возможен глобальный диспетчерский контроль, как за одной конкретной подсистемой, так и за всей распределенной системой (сетью АЗС) из любой точки мира.
НАЗНАЧЕНИЕ
- Автоматизация технологической системы (ТС) АЗС.
- Автоматизация инженерных систем (ИС) АЗС:
теплоснабжение,
вентиляция и кондиционирование,
водоснабжение и канализация,
холодильные установки,
освещение,
противопожарная защита. - Учет энергоресурсов:
водоснабжение,
теплоснабжение,
электроснабжение. - Диспетчеризация систем АЗС.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
■ Повышение качества и оперативности обслуживания инженерного и технологического оборудования.
■ Обеспечение надежности, предупреждение аварийных ситуаций, сокращение времени поиска, локализации и ликвидации аварий.
■ Оптимизация потребления энергоносителей, сокращение энергозатрат и ресурсосбережения.
■ Обеспечение оптимального режима работы оборудования.
■ Сокращение времени простоя оборудования.
■ Увеличение сроков эксплуатации и ресурса оборудования.
■ Уменьшение расходов на ремонт оборудования.
■ Возможность постепенного «наращивания» системы за счет растущей сети АЗС.
■ Возможность мониторинга и управления распределенными объектами.
Технологическая система предназначена для приема, хранения и выдачи потребителям жидкого моторного топлива (ЖМТ), а именно бензина или дизельного топлива, и является основным технологическим оборудованием традиционных АЗС. Автоматизация ТС АЗС позволит обеспечить контроль параметров технологического процесса, сигнализацию отклонения параметров от их нормальных значений, автоматическое и дистанционное управление исполнительными механизмами, противоаварийную защиту и сигнализацию. В состав АСУ ТС входит шкаф автоматики ША-АЗС в комплекте с соответствующими датчиками и электрическими исполнительными устройствами, кнопочный пост управление КПУ, кнопка «Авария» и выносной пульт оператора, либо диспетчерский компьютер (если предусмотрена локальная диспетчеризация).
ША-АЗС устанавливается в электрощитовой АЗС или во взрывозащищенном исполнении непосредственно на КАЗС. КПУ располагается на стойке управления у узла слива, кнопка «Авария» - на столе оператора. Пульт может быть размещен как на лицевой панели ША-АЗС, так и установлен на рабочем месте оператора. Компьютер диспетчера также может быть установлен на рабочем столе оператора. Функции сбора и обработки информации, поступающей от ТС, формирования алгоритмов управления, выработки управляющих команд объединены в группы по технологическому назначению и распределены по отдельным контроллерам и модулям ПТК СИМОН, расположенным в ША-АЗС. Это вомногом определяет простоту проверки и наладки шкафа, а также его высокую надежность. Данные с приборов поступают на пульт управления и, при необходимости, могут передаваться на компьютер диспетчера.
Если требования к системе диспетчеризации подразумевают удаленный или глобальный диспетчерский контроль, то возможна передача данных в единый диспетчерский центр, либо на любой компьютер, подключенный к сети Интернет. Такой подход наиболее выгоден для сети АЗС, когда объекты управления рассредоточены по всей территории страны или мира и информацию по любому интересующему объекту можно получить, имея лишь выход в Интернет.
СОСТАВ И ФУНКЦИИ АСУ ТС
В состав технологического оборудования АЗС/КАЗС/МАЗС входят подземные или наземные двухстенные одно- или двухсекционные резервуары, топливно-раздаточные колонки (ТРК) или совмещенный модуль учета.
ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ
Системой автоматизации предусмотрено выполнение следующих функций:
■ контроль уровня ЖМТ в резервуарах для предотвращения переполнения резервуаров;
■ контроль наличия подтоварной воды в резервуарах ЖМТ;
■ контроль плотности топлива при сливе;
■ контроль заземления автоцистерны (АЦ) с целью отвода зарядов статического электричества при сливе ЖМТ из АЦ и блокировка перелива ЖМТ из АЦ в резервуары ТС, если заземление не произведено;
■ контроль работы дыхательных клапанов для своевременного обнаружения неисправностей дыхательных клапанов;
■ контроль герметичности межстенного пространства двухстенных резервуаров;
■ контроль уровня в резервуаре аварийных проливов (только для стационарных АЗС в соответствии с НПБ 111-98*) для своевременного обнаружения;
СТРУКТУРА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
■ контроль температуры в помещении регистрационной аппаратуры для своевременного обнаружения превышения заданной величины температуры;
■ контроль работы электромагнитных клапанов на аварийный резервуар и очистные сооружения (для стационарных АЗС) в узле переключения;
■ управление погружными насосами выдачи ЖМТ на ТРК;
■ управление электромагнитными клапанами (ЭМК) в узле слива;
■ аварийная и предаварийная сигнализация с запоминанием первопричины аварийного останова ТС.
Шкаф автоматики ША-АЗС предназначен для:
■обеспечения функционирования систем противоаварийной защиты;
■обработки сигналов поступающих от систем противоаварийной защиты и управления исполнительными механизмами в ручном и автоматическом режимах;
■индикации работы ТС и систем противоаварийной защиты ТС;
■подачи звуковых сигналов в операторной;
■обеспечения электропитания насосов и электродвигателей;
■обеспечения электропитания электроники ТРК.
Шкаф автоматики ША-АЗС укомплектован:
■контроллерами и модулями ПТК СИМОН на базе контроллеров РЫСЬ и ГЕПАРД;
■сигнальными лампами наличия питания на фазах ША-АЗС;
■сигнальными лампами работы исполнительных механизмов;
■сигнальными лампами предупредительной и аварийной сигнализации;
■избирателями режимов работы исполнительных механизмов;
■элементами управления в ручном режиме исполнительными механизмами;
■кнопочным постом аварийного останова ТС.
В шкафу управления КПУ (кнопочный пост управления) расположены кнопки управления клапанами слива ЭМК и кнопка «Авария», предназначенная для аварийного останова ТС. Такая же кнопка находится у оператора на его рабочем месте.
Выносной пульт управления с сенсорным управлением используется как средство общения оператора с приборами ПТК СИМОН. Пульт позволяет производить наладку, настройку параметров, управление, вести оперативный контроль за состоянием автоматизируемой системы. На экране пульта пользователь имеет возможность наблюдать необходимую информацию о работе ТС АЗС в динамическом режиме:
■ текущие дату и время;
■ учетную запись пользователя (оператор \ наладчик);
■ показание датчика температуры воздуха в помещении регистрационной аппаратуры;
■ состояние основного оборудования:
• работу насосов выдачи топлива (включен – зеленая лампа \ выключен – серая лампа),
• клапанов слива (открыт \ закрыт),
• электромагнитных клапанов (открыт \ закрыт):
• электромагнитный клапан открыт на аварийный резервуар (закрыт на очистные сооружения) – желтая лампа,
• электромагнитный клапан закрыт на аварийный резервуар (открыт на очистные сооружения) – зеленая лампа,
■ индикатор общего отказа системы.
На смену устаревшим АЗС - с будкой оператора, где можно расплатиться за топливо, уже давно приходят современные АЗС с магазином, пунктом быстрого питания и другими дополнительными возможностями сервиса (мойка, подкачка шин и т. д.). И такие АЗС пользуются особой популярностью у автомобилистов. Внедрение системы автоматизации и диспетчеризации на базе ПТК СИМОН позволит контролировать работоспособность инженерных систем обеспечения АЗС, существенно повысив их надежность и экономичность. Учет энергоресурсов (водоснабжение, теплоснабжение, электроснабжение) даст подробную картину потребления энергии, оценка которой позволит в дальнейшем провести мероприятия по ее экономии. Удобство автоматического контроля и управления достигается за счет того, что на компьютер диспетчера или в единый диспетчерский центр сводится вся информация о работе всех инженерных систем заправки: отопление, вентиляция и кондиционирование, водоснабжение и канализация, холодильные установки, освещение, противопожарная защита, а также данные об энергоресурсах и других систем, в частности технологической системы АЗС. Таким образом, автоматизация и диспетчеризация АЗС – неотъемлемая часть правильной работы инженерных систем, залог комфортного и безопасного пребывания в нем персонала и клиентов АЗС.
ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ
Система автоматизации и диспетчеризации вентиляции и кондиционирования осуществляет измерение и поддерживание наиболее оптимальных параметров климата (температуры, влажности), контроль химического состава воздуха. Особенно важно контролировать температуру на складе продовольственных товаров для сохранности продуктов питания, а также в самом магазине для поддержания комфортных условий. В нерабочее время температуру в некоторых помещениях АЗС можно понизить, и тем самым сократить расход энергоносителей.
ХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Холодильные установки используются для режимов хранения, охлаждения и заморозки продукции. Контроль работы установки позволяет поддерживать заданную температуру в охлаждаемых помещениях (холодильных камерах, морозильных камерах), исключая при этом порчу товара.
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ
Управление теплоснабжением позволит контролировать и регулировать температуру в системах отопления и горячего водоснабжения, а также производить ее суточную, недельную и праздничную коррекцию, снижая температуру в нерабочее время или увеличивая ее перед началом работы.
УЧЕТ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ
Для более эффективной экономии система автоматизация дополняется еще одной технологией – системой учета ресурсов. Такие системы подразумевают установку счетчиков воды, тепла и электроэнергии, способных вести эффективный учет расхода ресурсов и вовремя выявлять существующие потери. Внедрение такой системы позволит добиться максимального экономического эффекта. Учет и управление системой теплоснабжения позволяет максимально эффективно расходовать тепловую энергию, снижая потери и, как следствие, денежные расходы на их оплату.
Учет и управление системой водоснабжения позволяет проверить техническое состояние системы водоснабжения, своевременно выявить неисправность, и тем самым существенно сократить расход воды.
Система учета электроэнергии позволяет эффективно использовать и распределять потребляемую энергии, постоянно контролировать состояние энергосетей АЗС и рационально распределять нагрузку. Такая система дает возможность существенно сократить потери электрической энергии за счет своевременного отключения незадействованных в производственном цикле потребителей. Воздушно-тепловые завесы, установленные при входе в помещения АЗС (минимаркет, автомойка) поддерживают внутри павильона комфортную температуру, надежно сохраняют тепло, холод и чистый воздух даже при открытых дверях. При автоматизации воздушно тепловых завес появляется возможность управлять ими дистанционно в ручном или автоматическом режиме.
ОСВЕЩЕНИЕ
Система управления освещением позволяет организовать работу осветительного оборудования в экономичном режиме без ущерба для комфорта. Управление освещением позволяет установить режимы работы осветительного оборудования в зависимости от времени суток, присутствия в помещении людей, стандартной или аварийной ситуации. Наружное освещение автоматизируется посредством фотоэлементов по уровню освещенности.
АРХИТЕКТУРА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
АСУ инженерными системами на основе ПТК СИМОН строятся по иерархическому многоуровневому принципу. На каждом уровне присутствуют определенные аппаратно-программные средства, которые взаимосвязаны и служат для обеспечения обмена информацией между уровнями. Данные от полевого (нижнего) уровня посредством датчиков стекаются на уровень контроллеров.
Алгоритмы, заложенные в контроллерах, позволяют эффективно управлять инженерным оборудованием с помощью исполнительных механизмов нижнего уровня (без вмешательства человека), прогнозировать неисправности, обеспечивать сигнализацию аварийных ситуаций. Используя любой доступный канал связи (Ethernet, Internet, GPRS и пр.) информация с контроллерного уровня выводится на уровень диспетчеризации (верхний уровень). На монитор работников службы эксплуатации выводятся данные об объекте управления с отображением в реальном времени работы автоматизируемых систем, состояния датчиков, исполнительных механизмов, приборов учета. При необходимости инженер может вмешаться в процесс автоматического регулирования, дистанционно изменив его параметры, или осуществить ручное управление оборудованием.
Возможны различные варианты реализации диспетчерского контроля и управления. Может использоваться локальная (на месте), удаленная или глобальная (Интернет) диспетчеризация. Также возможно применение этих вариантов диспетчеризации совместно, например глобальная диспетчеризация с локальными АРМ. В качестве нструментального средства мониторинга и управления параметрами, поступающими с контроллеров и модулей ПТК СИМОН, используется программа СИМОН-АРМ, которая состоит из клиентской и серверной частей. В СИМОН-АРМ помимо модуля мониторинга входят модули архива, планировщика, журнала аудита, истории тревог, отчётов и др.
Архив данных организуется на базе MS SQL Express. Если необходим глобальный диспетчерский контроль и управление через Интернет, то применяется система СИМОН-Scada. Система СИМОН-Scada выполнена в клиент-серверной архитектуре. Серверная часть системы установлена на глобальном Интернет-сервере, предоставляемом нашей компанией. Никаких специальных программ на компьютере клиента (пользователя) устанавливать не требуется, достаточно иметь лишь Интернет-браузер и выход в сеть Интернет. Функциональные возможности сервиса СИМОН-Scada аналогичны функционалу СИМОН-АРМ. Также предусмотрена рассылка sms-сообщений и электронной почты. Для работы с другими Scada-системами используется OPC-сервер.
Внедрение системы на базе ПТК СИМОН позволит АЗС стать островком комфорта и безопасности, где автовладелец сможет вовремя получить все необходимое в дороге и остаться довольным предоставляемым сервисом. Система автоматического контроля на станции позволяет сократить время простоев, вызванных отсутствием топлива из-за позднего заказа, исключить ЧП ввиде пролива топлива, его загрязнения или поломки оборудования из-за несвоевременного обслуживания.
Автоматизация и диспетчеризация инженерных и технологических систем АЗС позволит значительно повысить качество и оперативность обслуживания данных систем, одновременно обеспечивая ее надежность в результате своевременной реакции на аварийные и предаварийные ситуации, снижая износ оборудования, сохраняя качество топлива, и тем самым достигая высокого уровня комфорта и безопасности. Правильное и эффективное управление инженернотехническими объектами АЗС – это одно из главных составляющих успешной работы самой АЗС и всей сети АЗС в целом.