Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 НПЗ следующего поколения ООО «Иокогава Электрик СНГ» - презентация

1 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 НПЗ следующего поколения ООО «Иокогава Электрик СНГ»

2 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 2 На повестке дня 1.Что можно ожидать от НПЗ следующего поколения? 2.Цепочка поставок на НПЗ: интеграция по вертикали 1.Система управления производством 3.Работы на заводских и на внезаводских объектах: интеграция по горизонтали 1.Центр управления производством и центры управления на участках 2.Единая система управления заводскими и внезаводскими объектами Расширенные функции управления (РФУ) и система оптимизации Система транспортировки и смешивания нефти 3.Усовершенствованная система поддержки операторов Навигационная система оператора Система управления сигнализацией Система обучения операторов БД реального времени (система управления производственными данными)

3 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 3 1.Что можно ожидать от НПЗ следующего поколения?

4 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 4 Главные задачи, стоящие на НПЗ Как добиться сближения плановых и фактических показателей? Как увеличить выход продукции? Как максимально повысить эксплуатационную готовность и показатели по охране труда, промышленной безопасности и охране окружающей среды (HSE)? Как снизить совокупную стоимость владения (TCO) на протяжении всего срока эксплуатации НПЗ?

5 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 5 Современный НПЗ Планирование ресурсов предприятия (ПРП) Система управления производством Направление хода работ (поддержка операторов) Система маршрути- зации потоков нефти База данных реального времени База данных реального времени РФУ и система оптимизации Распределенная система управления (РСУ) / Система противоаварийной защиты (ПАЗ) Распределенная система управления (РСУ)/ Система противоаварийной защиты (ПАЗ) Система упр. активами Модель планирования и выпуска продукции Лабораторная информ. система Главный офис НПЗ Область управления производством Область деятельности операторов Производств. участки Цели Результаты ЗаводскиеобъектыВнезаводскиеобъекты Управление цепочкой поставок реализовано не в полной мере Неудовлетворительное обеспечение надежности активов -Разрыв- Ежемесячный/еженедельный производственный график Ежемесячные/еженедельные фактические показатели Наряд-заказ Ежедневные/почасовые фактические показатели Задачи (целевые установки) Ежедневное/почасовое подведение итогов/оценка факт. показателей Система обучения операторов Отсутствует интеграция между заводскими и внезаводскими объектами Работы ведутся независимо на нескольких технологич. блоках

6 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 6 Идеальный НПЗ ПРП Система управления производством Направление хода работ (поддержка операторов) Система маршрути- зации потоков нефти База данных реального времени База данных реального времени РФУ и система оптимизации РСУ/ ПАЗ / Управление сигнализацией Система упр. активами Модель планирования и выпуска продукции Лабораторная информ. система Главный офис НПЗ Область управления производством Область деятельности операторов Производств. участки Цели Результаты 1. Вертикальная интеграция цепочки поставок НПЗ 2. Горизонтальная интеграция работ на заводских и на внезаводских объектах 3. Менеджмент надежности активов -Разрыв- Ежемесячный/еженедельный производственный график Ежемесячные/еженедельные фактические показатели Ежедневные/почасовые фактические показатели Ежедневное/почасовое подведение итогов/оценка факт. показателей Система обучения операторов Наряд-заказ Задачи (целевые установки) ЗаводскиеобъектыВнезаводскиеобъекты

7 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 7 Основные отличия НПЗ следующего поколения Вертикальная интеграция цепочки поставок –Для лучшего согласования плановых и фактических производственных показателей –Для большей оперативности и гибкости производства Горизонтальная интеграция работ на заводских/внезаводских объектах –Для увеличения производительности и сокращения различных затрат –Для оптимального использования людских ресурсов Оптимальное управление техническими активами –Для максимальной эксплуатационной готовности и наилучших показателей по охране труда, промышленной безопасности и охране окружающей среды (HSE)

8 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 8 Ключевые технические решения LABO-Aid / Главный офис НПЗ Область управления производством Область деятельности операторов Производств. участки Цели Результаты -Разрыв- Ежемесячный/еженедельный производственный график Ежемесячные/еженедельные фактические показатели Ежедневные/почасовые фактические показатели Ежедневное/почасовое подведение итогов/оценка факт. показателей БД реального времениРФУ и оптимизацияМаршрутизация нефтиБД реального времени Направление хода работ (поддержка операторов) Управление производством РСУ / ПАЗ / Управление сигнализацией Управление активами Модель планирования и выпуска Лабораторная инф. система ПРП Обучение операторов РСУ / ПАЗ / Управление сигнализацией CAMS Consolidated Alarm Management System CAMS Consolidated Alarm Management System Наряд-заказ Задачи (целевые установки) Exaoms3000 ЗаводскиеобъектыВнезаводские объекты (ОЗХ)

9 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр Цепочка поставок на НПЗ: интеграция по вертикали

10 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр Система управления производством Производственный контроллер реального времени – для оперативного согласования показателей –Визуальное отображение данных баланса и ключевых показателей эффективности (KPI) в реальном времени –Определение новых наряд-заказов с помощью планировщика Учет режима при составлении наряд-заказов/подведении итогов – для повышения точности операций управления производством –На заводских объектах: режимы максимального выпуска продукции, нормальный/совместный, и т.д. –На внезаводских объектах: подача сырья, перегонка, разгрузка, смена резервуаров, смешивание, отгрузка Лучшая согласованность операций – для обеспечения оперативности и гибкости производства –Связь с ПРП: учет объема и баланса компонент продукции, налоговый контроль и т.д. –Связь с планированием: планирование заданий, корректировка модели линейного программирования / планирования Интерфейс «человек-машина» (HMI) и отчетность, основанные на распределении ролей

11 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр Работы на заводских/внезаводских объектах: интеграция по горизонтали

12 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 12 Ключевые технические решения Центр управления производством и Центры управления на участках для обеспечения оперативности и гибкости производства –Объединение операторных и иных служебных помещений (лабораторий, мастерских и т.п.) –Применение информационных технологий Совместное управление работами на заводских и на внезаводских объектах для повышения выхода продукции –Расширенные функции управления и оптимизация –Система маршрутизации потоков технологических сред Усовершенствованная система поддержки операторов для сокращения числа проблем, связанных с охраной труда, промышленной безопасностью и охраной окружающей среды (HSE) –Технические решения AOA и OTS –Управление системой сигнализации

13 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр Центр управления производством и центры управления на участках

14 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 14 План Центра управления производством (PMC) Комната персонала, работающего на участках Детектор утечки газа Проходная комната Вход Пульт управления ОЗХ Учебные тренажеры Курительная Комната отдыха Узел современных средств связи Кабинет службы текущего ТО Отдел пр-ва на заводских объектах Отдел пр-ва на внезаводских объектах Отдел координации пр-ва Административный отдел Отдел КИПиА Кладовая снабжения Пульт управления ОЗХ Отдел комплексного планирования Пульт управления ОЗХ Кабинет начальника смены Кабинет начальника смены Легкие нефтепродукты и верхние фракции Тяжелые нефтепродукты Вне завода Нач. смены Внезаводские объекты Тяжелые нефтепродукты Легкие нефтепродукты Планирование Координация производства Техобслуживание

15 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр (Сеть) Мобильные устройства РСУ [Центр управления пр-вом] в административном здании [АЦ на участке 1] Объединенная операторная Комната персонала Беспроводная локальная сеть ПК (Web) (РСУ, БДРВ и т.д.) [АЦ на участке 5] Отдел комплексного планирования Связь между ЦУП и Автономными Цент рами на участках Переносные системы промышленного TV Система для проведения видеоконференций ПК (Web) (РСУ, БДРВ и т.д.)

16 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр Единая система управления работами на заводских и на внезаводских объектах

17 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 17 Наши услуги и предложения в сфере РФУ – Исследования с использованием РФУ (разведка, анализ осуществимости, проектирование и т.д.) – Разработка, проектирование и реализация проектов – Консультирование – Обучение – Поддержка выпуска продукции и ускорение развития производства

18 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 18 П/пУсовершенствованияРезультаты Совместное управление заводскими и внезаводск и ми объектами ДизтопливоОбратная связь: количество/качество в резервуарах -> задание границы отделения фракций в дистилляционных установках (ДУ) - Увеличение выхода продукции ДизтопливоОбратная связь: количество/качество в резервуарах -> коррекция содержания серы в гидродесульфурационных установках ( ГДУ ) - Экономия энергии - Увеличение срока эксплуатации катализатора БензинОбратная связь: количество/качество в резервуарах -> коррекция дорожного октанового числа в установках риформинга - Увеличение выхода продукции - Экономия энергии - Сокращение расходов на катализатор КеросинОбратная связь: количество/качество в резервуарах -> задание границы отделения фракций в ДУ и коррекция содержания серы в керосине в ГДУ - Увеличение выхода продукции - Экономия энергии Подача смазочного масла Обратная связь: качество масла в резервуарах -> коррекция состава на выходе установок для производства смазочного масла (LUB) - Сокращение потерь при изменении режима Примеры комплексного управления

19 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 19 П/пУсовершенствованияРезультаты Оптимизация для групп установок Вакуумная дистилляционная установка ( ВДУ ) – ГДУ – установка жидко-каталитического крекинга ( ЖКК ) Увеличение выхода продукции Установка очистки смазочного масла – ЖКК Увеличение выхода продукции ДУ – ВДУ Экономия энергии ДУ (керосин/авиационное топливо) – коррекция подачи в установки риформинга Увеличение выхода продукции Баланс выхода газового топлива Прогностическая коррекция и регулировка с целью стабилизации баланса для коллектора - изменения режима работы - пуск / останов - ДУ / установка коксования Утилизация отходов - Топливо - Водород 5 котлов – выбор и оптимизация баланса топлива для котлов ГДУ Экономия энергии Баланс пара/электричества Система выбора оптимального баланса и управления балансом Экономия энергии Примеры комплексного управления

20 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 20 Техпроцесс на НПЗОбычнаяДиапазонПрибыли в пересчете прибыльприбылейна сырую нефть цент./барр.цент./барр.цент./барр. Перегонка нефти Крекинг над плат. катал FCC/ректификация Термический крекинг Смазочные масла Гидрокрекинг/ректиф Изомеризация ,5 Алкилирование ,5 Вакуумная перегонка HDS/гидроочистка Аром. углеводороды Типовые итоговые значения прибылей – центов на баррель сырья Прибыли благодаря РФУ, проверенные на практике

21 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 21 Компьютерные системы НПЗ Процесс маршрутизации потоков нефти Инструментарий РСУ Система измерения уровней в резервуарах BLEND3000 Пакетное управление смешиванием на линии OMC3000 Управление передачей нефти BPC3000 Управление свойствами смеси PATH3000 Создание списка маршрутов TIM3000 Контроль запасов в резервуарах OMC3000 Диспетчерское управление маршрутизацией потоков нефти (2) Система маршрутизации потоков нефти Exaoms3000

22 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 22 OMC3000 Определение задания Выбор маршрута Управление выполнением последовательности операций Диспетчеризация заданий Контроль очередности Команды на изменение операций в ходе выполнения Сбор данных о выполнении Отчеты о маршрутизации PATH3000 Ввод схем трубопроводов/КИП Оптимизация маршрута Создание списка маршрутов Эмуляция маршрутизации Загрузка списка маршрутов в систему маршрутизации. BPC3000 Оценка окончательных свойств Регулировка окончательных свойств Минимизация расходов и оптимизация длины маршрутов Поддержка анализа осуществимости PATH3000

23 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 23 TIM3000 Сбор данных о резервуарах Расчеты параметров резервуаров Управление режимом работы резервуаров Контроль условий выполнения заданий Контроль работы резервуаров BLEND3000 Управление выполнением заданий –Конфигурирование системы смешивания –Управление последовательностью операций оборудования –Управление инжекцией добавок –Контроль событий, связанных с работой оборудования Изменения рабочих условий при выполнении задания Сбор данных о выполнении задания

24 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр Усовершенствованная система поддержки операторов и база данных реального времени (RTDB)

25 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 25 (1)Навигационная система оператора Система Exapilot будет Вашим помощником в начинаниях, связанных с повышением производительности, обеспечивая более безопасную и экономически эффективную эксплуатацию в цехах Вашего завода. –Знания Ваших специалистов могут быть представлены в виде наборов интуитивно понятных блок-схем, составленных из множества значков. –Программы Exapilot можно синхронизировать с существующей РСУ, и работать с ними интерактивно – в режиме онлайн. Можно автоматизировать сложные нестандартные операции. Кроме того, предусмотрены средства для обучения начинающих операторов.

26 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 26 Построитель Exapilot Символы передачи управления в процедурах Входы / выходы / сообщения Таймеры / часыСлужебные символы Опции Усовершенствованная сигнализация Входы / выходы / сообщения Служебные символы Опции Блок-схема (с последовательным выполнением) Логическая схема (с периодическим выполнением)

27 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 27 Среда выполнения Exapilot 1. Цвет значка обозначает состояние. Зеленый: выполняется в данный момент Серый: выполнение завершено Белый: выполнения не было Желтый: выполнение приостановлено 2. Четыре типа окон сообщений. 1) Запрос на подтверждение 2) Инструкция оператору 3) Сигнализация 4) Системное сообщение 3. Кнопки для операций, осуществляемых вручную 1) Запустить все 2) Запустить 3) Остановить 4) Приостановить 5) Инициализировать 6) Прервать 7) Пропустить 8) Остановить все

28 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 28 (2) CAMS – единая система управления сигнализацией

29 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 29 CAMS Единая система управления сигнализацией (Consolidated Alarm Management System) –Различные источники сигналов/событий (A&E), например, РСУ, ПАЗ, сетевая система управления (STARDOM), система управления активами (PRM), шина Foundation Fieldbus (FF), система оперативного управления производством (MES) –Распределенный сервер A&E, например, в РСУ, в системе управления производственными данными (СУПД) или системе регистрации последовательностей событий (SER) –Различные клиенты A&E, например, программы просмотра в реальном времени, программы для анализа и составления отчетов и т.д. Передача нужных сигнализаций –Оптимизация благодаря функциям Suppression/Подавление, Grouping/Группировка, Filtering/Фильтрация, Sorting/Сортировка, Shelving/Сохранение нужным сотрудникам –Например, операторам, сотрудникам службы ТО, инженерам, ответственным лицам в нужное время –В режиме реального времени, периодически, по запросу и в соответствии с требованиями для систем сигнализации реального времени –По проектированию, тестированию, обработке, анализу и модернизации

30 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 30 Запись изменений Управление квитированием сигналов OPC История ревизий Функциональная схема CAMS STARDOMПАЗSCADA/ПЛК Устройство Fieldbus Управление активами Мониторинг вибраций MES/СУПДПРП Группировка A&E Доб. атрибута A&E Подавление A&E Упорядочение A&E Сбор данных A&E Изм. класса A&E Оператор A Оператор B Специалист по ТО Инженер по КИПиА Сотрудник лаборатории Директор завода Обслуживающая организация Сервер Главная БД сигнализации Фильтрация Сортировка Анализ операций Анализ остановов Монитор KPI Анализ/ОтчетыОрганизация изменений Обработано Архив A&E Построитель лог.сх.подавления Построитель конфигурации сигн. Построитель правил группир. Построитель правил реклассиф. Проектирование системы сигнализации Квитирование Изменение Фильтрация/Сортировка/Сброс Инженерные разработки СигналA&E Изменение БД... Управление компрессором Построитель Клиент Монитор A&E реальн.времени Просмотр хронологии A&E Vnet/Vnet-IP, OPC A&E, текстовый файл и т.д. Фильтрация A&E Маскирование сигн. Сортировка A&E Сброс нагрузки Сохранение сигн. РСУ

31 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 31 Плюсы для Заказчика Повышение уровня безопасности –Информация о нужных сигнализациях передается нужным сотрудникам в нужное время Оптимизация деятельности операторов –В системе CAMS возможно распределение сфер ответственности между разными операторами Сокращение трудозатрат инженеров –Система CAMS даст заказчику возможность эффективной разработки схемы сигнализаций

32 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 32 Пакет анализа сигнализаций и событий(A&E) Прием данных A&E и их длительное хранение Многоплановое визуальное представление данных A&E для анализа операций Создание различных отчетов для статистического анализа характеристик сигнализаций

33 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 33 PLView (визуальное представление и анализ данных A&E) Message summary Event balance trend Pie chart Categor y sort Point ID sort Секторная диагр. Тип события Подтип Подробные данные Приоритет AON/AOF ID партии Станция РСУ Operation request Operators intervention Сортировка в порядке возрастания ID точки (тэг) Подробные сведения Общий список сообщений (A&E)

34 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 34 Тренды баланса событий (EBT) Запросы на операцию Ответные действия оператора Ось X: время (24 часа) Ось Y: число событий Представление баланса между –Запросами на операцию (+) Системные сигнализации Сигнализации техпроцесса Оповещения Рабочие инструкции и т.д. –Ответными действиями оператора (-) Данные тэгов Изменения режима для тэга и т.д. Тип формыФорма EBTВероятная проблемаОтветные меры Долгосрочный анализ сезонных изменений Долгосрочный анализ эрозии/коррозии Ненужные сигнализации/сообщенияКоррекция установок сигнализации Объединение дублир. сигнализ./сообщений Маскирование сиг./сообщ. низкого приоритета Низкий уровень автоматизацииАвтоматизация с помощью РСУ Операции вручную на базе ноу-хауАвтоматизация с помощью Exapilot Сложная последовательность операцийУпрощение последовательности операций Слабая функция поддержкиИспользование функции поддержки Exapilot Недостаточный опыт оператораОбучение оператора Ошибка персоналаОбнаружение ошибки с помощью Exapilot Нестабильный техпроцессВнедрение расширенных функций управления Избыточное число операций Слишком высокая активность оператора Неадекватные операции I II III IV V Серьезная проблема отсутствует Дублируемые сигнализации/сообщения Сбалансированная Избыточное число оповещений

35 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 35 Базу данных можно экспортировать в электронную таблицу. Электронная таблица Excel Окно Exaplog PLSummary PLSummary (Сводные данные A&E)

36 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 36 (3) Система обучения операторов (OTS)

37 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 37 OmegaLand: пакет средств OTS «OmegaLand» – общее название интегрированной среды для динамической эмуляции –Visual Modeler: среда динамического моделирования математические модели позволяют создать модель объекта, работающего с регулируемым масштабом времени; присутствует база данных на 2000 компонентов, при этом на их основе допускается создание пользовательских сред путем фиксированного набора моделей расчета –VMviewer: автономный эмулятор РСУ эмулятор, имитирующий работу РСУ с возможностью документирования параметров ее работы –VMmaster: система обучения, функционально связанная с системой РСУ позволяет подключить действующую РСУ к данному эмулятору и произвести имитацию ее работы

38 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 38 (4) БД реального времени и система управления производственными данными

39 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 39 Exaquantum Система управления Оборудование КИПиА Интерфейс OPC Данные техпроцесса / событий Процесс вычислений БД реальн.вр. PV Данные реальн.вр. Накопление За м-ц За день За час Хронологич. БД Данные реальн. вр. Накопленные данные Сигнализ. и события Архив Пользовательский интерфейс Клиентская точка доступа (1) Сбор данных (2) Преобразование данных (3) Хранение данных (4) Визуальное предст. данных (2) Преобразование данных

40 Иокогава Электрик Корпорейшн Copyright © Yokogawa Electric Corporation 2008 Стр. 40 СПАСИБО