Универсальное решение задач автоматической противопожарной защиты производственных объектов

Текст:

А.А. Бородин, к.т.н., доцент, АО «Эридан» (г. Березовский, Россия), а.borodin@eridan.ru

А.А. Корнилов, к.т.н., доцент, АО «Эридан» (г. Березовский, Россия), a.kornilov@eridan.ru

Е.Д. Шлыков, АО «Эридан» (г. Березовский, Россия), e.slykov@eridan.ru

На объектах нефтегазового сектора для решения задач автоматизации систем противопожарной защиты (СПЗ) широко применяются пожарные приемно-контрольные приборы (ППКП) на базе программируемых логических контролеров (ПЛК). Для большинства специалистов в области пожарной автоматики ППКП, построенные на ПЛК, имеют ряд существенных особенностей по сравнению с ППКП, построенных на микроконтроллерах.

Основная особенность – модульная проектная компоновка. С одной стороны, это позволяет оптимизировать состав ППКП под уникальные задачи конкретного объекта защиты. С другой стороны, может ввести проектировщика в замешательство из-за более широких и неопределенных границ его технических параметров. Ведь вариативность компоновки и программного обеспечения, даже несмотря на стандартизированные алгоритмы СПЗ, позволяют решить одни и те же задачи по-разному.

Стандартные ППКП на микроконтроллерах сопровождаются руководствами по эксплуатации, где содержится подробное описание технических характеристик, реализуемых алгоритмов, схемы подключения и т.п. Для ППКП на ПЛК, как правило, такой информации нет в открытом доступе. Безусловно, приведенные выше особенности нивелируются по мере накопления проектировщиком опыта, однако, на старте работы с оборудованием могут возникнуть трудности. А это особенно важно на этапе принципиального выбора системы, когда нужно достаточно оперативно соотнести задачи СПЗ объекта и возможности систем различных производителей. Таким образом, реализация первых проектов на базе ПЛК у специалиста могут вызвать больше трудностей по сравнению с ППКП на микроконтроллерах, где границы применимости сформулированы более четко.

Тем не менее, для опасных производственных объектов нефтегазового сектора, как правило, приоритет отдается в пользу ППКП на базе ПЛК. Нормативным основанием для этого являются требования СТО Газпром 2-1.17-913-2014 для газоперекачивающих агрегатов, в том числе необходимость построения системы пожарной автоматики и контроля загазованности. В профессиональной среде преобладающим мотивом является унификация программно-технических средств (ПТС) предприятия и положительный опыт эксплуатации конкретных ПЛК в распределенных системах управления и системах противоаварийной автоматической защиты (ПАЗ).

Решающими, на наш взгляд, являются не только факторы надежности и унификации ПТС, но и перспективы развития функциональности, которые открываются при применении ПЛК. В журнале «Газовая промышленность» (№ 9 2022 г. и в № 9 2023 г.) уже были освещены новые разработки АО «Эридан», направленные в сторону интегрирования СПЗ «Диалог Pro» в систему управления промышленной безопасности предприятия. Учитывая значительные преимущества и перспективы взаимодействия СПЗ и ПАЗ, было принято решение придать оборудованию на базе ПЛК удобство проектирования, аналогичное применению ППКП на микроконтроллерах.

На первом этапе СПЗ «Диалог Pro» представляла собой проектно-компонуемую систему. Уже тогда для удобства ее восприятия на старте знакомства был разработан каталог структурных схем для реализации различных СПЗ, получивший положительный отклик от проектировщиков.

На сегодняшний день адресная СПЗ «Диалог Pro», помимо проектно-компонуемой версии, реализована в виде универсального решения, объединяющего в себе преимущества ПЛК и простоту проектирования с ППКП на микроконтроллерах. Под универсальным решением понимается стандартная компоновка и программное обеспечение ППКП на ПЛК, позволяющие решить широкий круг задач по автоматизации СПЗ.

В состав универсального решения входят объектовая станция ДPRO-WE-М1511 и пультовая станция ДPRO-WE-М1510.

Объектовая станция ДPRO-WE-М1511 предназначена для установки непосредственно на объекте защиты и управления адресной системой пожарной сигнализацией (СПС), системой оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре (СОУЭ), автоматическими установками пожаротушения АУП (газовые, порошковые, аэрозольные), противодымной вентиляцией в соответствии с действующими нормативными документами. Основные преимущества объектовой станции:

1. Программное обеспечение (ПО) собственной разработки включает режим «повышенная готовность», что позволяет в автоматическом режиме адаптировать настройки АПЗ к предаварийным и аварийным ситуациям по сигналам системы ПАЗ, значительно повышая эффективность и помехозащищенность работы АПЗ, и это не противоречит нормативным требованиям;
2. Простое масштабирование системы, т. е. объединение до 127 удаленных станций в одну систему по Ethernet или ВОЛС с Modbus TCP посредством встроенного коммутатора с возможностью построения «перекрестных» алгоритмов;
3. Станции определяются в сети автоматически, в отличии от ППКП на микроконтроллерах, для которых необходимо дополнительное подключение персонального компьютера и настройка с помощью специализированного ПО;
4. Каждая станция управляет тремя адресными кольцевыми линиями связи «ША» длиной до 1 км по 255 адресных устройств в каждой, перечень адресных устройств широкий и позволяет реализовать различные проектные решения;
5. Каждая станция способна управлять работой до 60 зон пожаротушения;
6. Встроенные двухуровневые мнемосхемы объектов защиты с возможностью отрисовки объектов вручную через панель оператора;
7. Конфигурирование системы выполняется через сенсорную панель оператора без выхода станции из дежурного режима и без необходимости использования дополнительного оборудования и ПО;
8. Каждая станция хранит архив журнала событий всех станций в сети.

Пультовая станция ДPRO-WE-М1510 предназначена для размещения на пожарном посту и является порталом доступа ко всем объектовым станциям сети для дистанционного контроля и управления. На встроенной сенсорной панели оператор отслеживает состояние объектов и может управлять всеми системами АПЗ каждой объектовой станции в сети: конфигурировать алгоритм, блокировать и отключать устройства, проверять текущий уровень контролируемых факторов, запускать или останавливать АУП. Рабочее место оператора может выполняться как посредством привычной SCADA-системы, поскольку в «Диалог Pro» используются открытые коммуникационные протоколы, так и без дополнительных затрат, подключая пультовую станцию к персональному компьютеру (ПК) по Ethernet. На ПК с операционными системами Linux, Windows или Android через бесплатный WEB-браузер настраивается доступ к интерфейсу пультовой станции и, соответственно, всей системе «Диалог Pro».

Таким образом, представленное решение сочетает в себе четкие границы применимости, позволяющие оптимизировать процесс проектирования, и широкие возможности ПЛК, открывающие вдохновляющие перспективы повышения эффективности СПЗ в русле развития комплексного подхода к обеспечению промышленной безопасности предприятий.