7 (812) 33-33-121

Модернизация АСУТП и электрооборудования печи Ванюкова

Аннотация

В 2014 году наша компания приняла участие в капитальном ремонте печи Ванюкова №2 Медного завода ПАО «ГМК «Норильский никель». За 12 недель печь была разобрана практически до основания и отстроена вновь. Работы велись круглосуточно и без выходных. «Сумма технологий» выполнила важную часть проекта, связанную с реконструкцией автоматизированной системы управления и электрооборудования агрегата. Нами было полностью заменено устаревшее оборудование системы автоматизации, разработано новое программное обеспечение, расширены функции контроля и управления, повышена надежность и отказоустойчивость АСУТП агрегата.

Печь Ванюкова – уникальная технологическая установка отечественной разработки, являющаяся ключевым элементом производственной цепочки ПАО «ГМК «Норильский никель». Особенностью установки является ее высокая удельная производительность и непрерывность работы. С выходом печи на рабочий режим работы операторы должны поддерживать заданный тепловой режим путем управления объемами загружаемой шихты и подаваемого дутья. Даже кратковременные сбои в работе печи могут приводить к переокислению расплава, повышению его вязкости и выбросу из печи.

Высокая значимость данной установки для всей производственной цепочки Заказчика и особенности ее функционирования определили основные требования к данному проекту:

  • сроки реализации проекта должны были быть минимальными и составлять не более 90 дней;
  • работы по модернизации АСУТП выполнялись параллельно с капитальным ремонтом самого агрегата, что предполагало координацию работы с многочисленными подрядчиками;
  • все элементы автоматизированной системы управления должны обеспечивать непрерывную работу печи на протяжении всего межремонтный период, составляющего 10-15 лет.

Скоординированная работа всех участников работ позволила выполнить все требования заказчика и запустить агрегат в работу на неделю раньше установленных сроков.

Заказчик: ПАО «ГМК «Норильский никель»

Объект автоматизации: Печь Ванюкова №2 Медного завода

Объем работ: комплексная реализация проекта на условиях «под ключ»

Цели проекта

  • замена морально и физически устаревшего электрооборудования ПВ-2;
  • восстановление эксплуатационных характеристик автоматизированной системы управления технологическим процессом плавки;
  • снижение рисков внеплановых простоев, а также расширение программных и технических возможностей системы.
Основной целью реализации проекта модернизации АСУТП агрегата было снижение рисков, связанных с физическим и моральным устареванием оборудования, введенного в эксплуатацию в 1998 году и отработавшего без сбоев весь межремонтный период в 16 лет. В связи с тем, что некоторые компоненты платформы Rockwell Automation PLC5 к моменту проведения работ по реконструкции агрегата уже были сняты с производства, руководством завода было принято решение во время капитального ремонта самой печи провести модернизацию и системы АСУТП агрегата с использованием современных средств автоматизации.

Ключевые технические решения

В составе системы выделяются три уровня: уровень серверов и автоматизированных рабочих мест операторов, уровень контроллеров и уровень полевой автоматики.

В качестве главной управляющей станции используется дублированный контроллер ControlLogix. Система удаленного ввода/вывода реализована с использованием модулей Flex I/O‑XT, предназначенных для работы в широком диапазоне температур (от -20⁰C до +70⁰C) и позволяющих уменьшить необходимость в специальном оборудовании обогрева или охлаждения. Для управления скоростью электродвигателей питателей, миксера шлака и миксера штейна используются частотно-регулируемые преобразователи PowerFlex 755. Для обеспечения плавного пуска электродвигателей транспортеров и насосов перекачки пульпы используются устройства плавного пуска (УПП) серии SMC FLEX.

Для обеспечения надежности работы системы электропитание средств автоматизации будет произведено через источники бесперебойного питания Eaton 9155с двойным преобразованием с технологией Hot Sync® (два или более ИБП работают в параллель, обеспечивая равномерное распределение нагрузки).

Все устройства АСУТП ПВ-2 (контроллеры, частотные преобразователи, устройства плавного пуска, источники бесперебойного питания и т.д.)  объединены сетью Ethernet/IP, построенной с использованием топологий «кольцо» и «звезда». Это позволило организовать надежную и расширяемую систему ввода/вывода, а также легко и безопасно интегрировать АСУТП ПВ-2 в информационную среду предприятия.

Автоматизированные рабочие места специалистов реализованы с использованием промышленных компьютеров с сенсорными мониторами от компании Rockwell Automation. Система визуализации выполнена на базе ПО FactoryTalk View SE.

Функции системы:

АСУТП печи Ванюкова №2 работает непрерывно и выполняет функции автоматизированного управления технологическим процессом плавки медного никельсодержащего сырья. Система обеспечивает:

  • непрерывный сбор и обработку данных от контрольно-измерительных приборов и исполнительных механизмов;
  • автоматический контроль исправности датчиков и линий связи, технических и программных средств системы;
  • расчет и выработку управляющих воздействий в соответствии с алгоритмами регулирования и управления;
  • визуализацию в режиме реального времени состояния агрегатов, вспомогательных механизмов и устройств на экране АРМ оператора;
  • формирование сигналов защит при превышении значений контролируемых параметров;
  • генерацию отчетов по команде оператора;
  • автоматическую передачу данных в смежные информационные системы предприятия.