Система телемеханики «СТН-3000» по ТУ 42 5270-002-17294661-2014 (АО "АТЛАНТИКТРАНСГАЗСИСТЕМА" АО "АТГС")

СТН-3000 производства АО «АтлантикТрансгазСистема» (АО «АТГС») является современной системой, предназначенной для автоматизированного управления распределенными технологическими объектами. Прежде всего, это объекты трубопроводного транспорта, добычи, хранения и распределения природного газа, нефти и нефтепродуктов. СТН-3000 в настоящее время получила наибольшую известность на добывающих и транспортных предприятиях  ОАО «Газпром», где она широко используется для автоматизации газопроводов, газораспределительных (ГРС) и газоизмерительных (ГИС) станций, кустов газовых скважин и станций подземного хранения газа (СПХГ). Сейчас на территории России работает более 1600 контролируемых пунктов СТН-3000. Многолетний опыт эксплуатации показал их высокую надежность.

В течение ряда последних лет АО «АТГС» активно занималось импортозамещением в своих системах, в результате этого, сейчас система телемеханики выпускается практически полностью на российских компонентах.

СТН-3000 представляет собой многоуровневую иерархическую распределенную систему, структура которой определяется структурой объекта управления.

Система телемеханики СТН-3000

Решения АТГС интегрируют КП телемеханики линейной части, ЭХЗ и САУ ГРС в единую систему с единым каналом передачи данных и единым «входом» в АСУТП Заказчика. Данный подход позволяет применять единую систему связи, единый концентратор и единый АРМ телемеханики, что существенно экономит затраты на реализацию и упрощает и сопровождение системы.

КП телемеханики, оснащенный мощным контроллером, обладает высокой функциональностью, надежен в работе и характеризуется низким энергопотреблением. Как система в целом, так и её компоненты обладают модульной структурой, созданные с их применением системы легко расширяемы (без останова контроля над объектом и без потери разработанных ранее приложений).

В состав системы СТН-3000 входит полный набор технических средств для автоматизации территориально распределенных технологических объектов.

Основными структурными единицами являются:

• Контролируемый пункт (КП) телемеханики.
• Пункт управления (ПУ).
• Комплект средств связи.
• Контрольно-измерительные приборы (датчики, вычислители расхода, исполнительные устройства).

В зависимости от характера объекта автоматизации в СТН-3000 имеются следующие модификации КП телемеханики:

• КП телемеханики линейной части трубопровода;
• КП телемеханики станций катодной защиты (СКЗ);
• КП телемеханики кустов скважин;
• КП САУ газораспределительной станции;
• САУ газоизмерительной станции;
• САУ насосных и компрессорных станций.

Функции, выполняемые контролируемыми пунктами, постоянно расширяются. Стандартный контролируемый пункт СТН-3000 в дополнение к «классическим» функциям системы телемеханики обеспечивает управление технологическим оборудованием по сложным алгоритмам, регулирование технологическим оборудованием, в том числе ПИД-регулирование, управление системой коррозионной защиты трубопровода, охранную сигнализацию объекта глубокую самодиагностику, ведение архивов событий и многое другое.

В последнее время разработаны и внедрены КП телемеханики  с возобновляемыми источниками энергоснабжения (ВИЭ), позволяющие существенно сэкономить капитальные и эксплуатационные затраты из-за отсутствия необходимости прокладки линий электроснабжения и отвода земель. В рамках системы телемеханики реализованы функции покадрового видеонаблюдения на КП телемеханики, блоки обработки информации для узлов коммерческого расхода газа, электронные автоматы аварийного закрытия крана, системы оптимизации режимов работы газовых скважин, в том числе малодебитных. (Подробные описания реализации таких КП приведены в отдельных буклетах.)

КП СТН-3000 с ВИЭ

Основным компонентом системы телемеханики, безусловно, является контроллер. Используемые до последнего времени в СТН-3000 контроллеры серии ControlWave компании Эмерсон являются одними из лучших полевых контроллеров в мире. Учитывая необходимость обслуживания более полутора тысяч КП, реконструкцию (первые системы работают с 1997-1998гг.), стыки с локальными системами и т. п., задача разработки собственного контроллера, полностью сохраняющего функциональные возможности, эксплуатационные характеристики и совместимость с используемой ранее линейкой контроллеров, являлась весьма сложной.

В настоящее время КП реализуются на базе программируемых логических контроллеров СТН-3000-РКУм и СТН-3000-РКУс. На разработанную АО «АТГС» линейку контроллеров СТН-3000-РКУ получен сертификат соответствия требованиям ТР ТС и свидетельство об утверждении типа средств измерений.

Универсальные контроллеры СТН-3000-РКУм и СТН-3000-РКУс сочетают достоинства PLC, RTU и DCS и обладают следующими основными свойствами:

• масштабирование в соответствии с количеством входных/выходных сигналов;
• широкие коммуникационные возможности: три порта 100/10 Base-T Ethernet, четыре порта ввода/вывода BS232/485;
• язык программирования соответствует стандарту IЕС 61131-3;
• расширенный температурный диапазон -40°С ... +70°С (- 55°С + 70°С в специальном исполнении).

В системе СТН-3000 может быть до пяти уровней контроллеров. Каждый контроллер высшего уровня может управлять 127-ю контроллерами нижестоящего уровня. Общее число контроллеров в системе СТН-3000 может достигать 32767.

Связь между контроллерами может осуществляться с помощью следующих средств:

• интерфейс RS232/RS485;
• по оптоволоконному кабелю;
• по выделенной или коммутируемой телефонной линии;
• по радиоканалу;
• спутниковая связь.

В системе внедрен Ethernet и протокол TCP/IP.

Связь в системе СТН-3000 осуществляется по помехозащищенному протоколу BSAP, соответствующему требованиям ISO1745/2111/2629. Контролируемый пункт СТН-3000 позволяет подключать внешние приборы по следующим протоколам:ASCII, BSAP,CIP, DFI, DNP3, HART, IEC 1107, MODBUS (в том числе по TCP/IP).

Уровни диспетчерского управления реализуются на базе разработанного АТГС программно-технического комплекса СПУРТ (Система Программного Управления Режимами Трубопроводов), широко используемого в ОАО «Газпром».

СПУРТ является эффективным и надежным решением для проектов АСУТП, требующих:

• ведения большой базы данных реального времени со сложной, многозадачной обработкой информации;
• стыка с различными системами автоматики;
• стыка с системами АСУ производства (АСУП): R/3, ORACLE и др.;
• высокой надежности при работе 24 часа в сутки.

Устройства системы СТН-3000 обеспечивают работоспособность в следующих условиях окружающей среды:

• диапазон рабочих температур: -40° С ... +70° С (-50° С ... +70° С  и -55°С …+70° для аналого-цифровых каналов по специальному заказу)
• относительная влажность воздуха: 5% ... 95% без конденсации;
• максимальный уровень вибрации: 15-150Гц, 9,8м/с²; 150-2000Гц, 4,9м/с²

Программное обеспечение различных типов КП разработано АО «АТГС» и включено в Государственный Реестр Программ. Программное обеспечение СПУРТ уровней ПУ телемеханики и диспетчерских пунктов различных уровней также включено в Государственный реестр программ. Базовое ПО переведено на LINUX и PostgreSQL, а в качестве серверов предлагается использовать рабочие станции Эльбрус.
СТН - 3000 является высоконадежной системой - наработка на отказ свыше 60. 000 часов.

Система телемеханики СТН-3000 успешно прошла приемочные (межведомственные) испытания ОАО «Газпром» на следующих объектах:

• 1997 год, ООО «Газпром трансгаз Чайковский»: СЛТМ СТН-3000 Очерского ЛПУ
• 2003 год, ООО «Ямбурггаздобыча», Заполярное ГКМ: СЛТМ СТН-3000 кустов газовых скважин
• 2005 год, ООО «Газпром трансгаз Чайковский»: СЛТМ СТН-3000 Чайковского ЛПУ, Система автоматизированного управления (САУ) ГРС-8 Большая Соснова Очерского ЛПУ МГ
• СТН-3000 поставляется "под ключ", в виде законченной системы, настроенной на объект Заказчика специалистами АО «АтлантикТрансгазСистема».

ПРОЕКТЫ И ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ СТН-3000