Задача автоматизированного терминала налива — чтобы каждый шаг, от въезда водителя на территорию до выдачи отгрузочного документа, выполнялся на основе проверенных данных и с минимальным ручным вводом. Автоматизация — это не отдельный прибор или программа, а многоуровневая структура: от полевых приборов через контроллеры налива и уровень противоаварийной защиты до системы автоматизации терминала (TAS) и системы управления ресурсами предприятия (ERP). Степень автоматизации каждого уровня определяется объёмом отгрузок, коммерческими процессами и уже используемыми системами.
Уровни автоматизации
Уровень | Назначение | Типовые компоненты и функции |
Полевой | Измерение, регулирование потока, контроль физических разрешений | Счётчики, измерение температуры и плотности, регулирующая и запорная арматура, датчики положения стояков, датчики заземления и перелива |
Контроллер налива | Точный отпуск заданной дозы | Профиль налива, коррекция по температуре и плотности, управление дозированием присадок и смешением, запись операции |
ПЛК и противоаварийная защита | Сбор разрешений и поддержание безопасного состояния | Блокировки насосов и арматуры, аварийный останов (ESD / ПАЗ), обработка сигнализаций |
Система автоматизации терминала (TAS) | Управление процессом отгрузки по бизнес-правилам | Идентификация водителя и машины, сопоставление заказов, назначение поста, записи отгрузки, отчётность, сверка запасов |
ERP | Коммерческие и учётные процессы | Заказы клиентов, выставление счетов, бухгалтерский учёт запасов |
Граница между уровнями зависит от проекта: на одних терминалах контроллеры налива напрямую связаны с TAS, на других разрешения и управление насосами проходят через ПЛК. Важно заранее определить, где формируется каждая информация, какая система хранит эталонную запись и что происходит при потере связи.
Степени автоматизации
· Локальное управление: оператор вводит дозу на контроллере налива, разрешения собираются на посту, записи берутся с контроллера или ведутся вручную.
· Автоматизация постов: контроллеры и разрешения подключены к ПЛК и SCADA; управление насосами и арматурой централизовано, но сопоставление заказа и водителя остаётся ручным.
· Автоматизация терминала: TAS получает данные заказа, идентифицирует водителя и машину, назначает пост, передаёт задание контроллеру и возвращает результаты в ERP.
Переход между степенями можно выполнять поэтапно. Стоимость каждого этапа обычно определяется не столько программным обеспечением, сколько коммуникационными возможностями существующих контроллеров, состоянием полевых кабелей и оборудования разрешений на постах.
От въезда до отгрузочного документа
1. Водитель и автоцистерна идентифицируются на въезде по карте или аналогичному средству; система проверяет допуск водителя и регистрационные данные машины.
2. Подбирается заказ или задание на отгрузку для машины: продукт, количество и распределение по секциям.
3. Машина направляется на подходящий пост.
4. На посту водитель повторно подтверждает личность, задание загружается в контроллер налива.
5. Налив начинается при наличии разрешений по заземлению, защите от перелива и положению стояка и останавливается при потере любого из них.
6. По каждой секции фиксируются отпущенное количество, условия измерения и события.
7. На выезде формируется отгрузочный документ, операция передаётся в ERP.
Момент коммерческого завершения операции определяется договором и законодательством. OIML R 117-1 отмечает, что измерительные системы, особенно для налива автоцистерн, могут быть устроены так, что расчёт не завершается в момент отъезда клиента, при условии предварительной договорённости с поставщиком. В этом случае порядок оформления документов, записей и корректировок в системе должен быть описан отдельно.
Разрешения и логика безопасности
Разрешение на налив в автоматизированном терминале означает одновременное выполнение нескольких условий: заземление автоцистерны, исправная цепь защиты от перелива, стояк подключён к нужному адаптеру и выведен из положения хранения, при необходимости подключена паровая линия, цепь аварийного останова исправна и из TAS получено действительное задание. Программное обеспечение автоматизации терминала может интегрироваться с контроллерами налива так, чтобы налив автоматически прекращался при потере любого разрешающего входа, а некоторые блоки контроля поста добавляют к защите от перелива и заземлению разрешение по идентификации машины.
Какие функции относятся к системе управления процессом, а какие — к независимой системе противоаварийной защиты (SIS), определяется по результатам оценки риска. IEC 61511 устанавливает требования к спецификации, проектированию, монтажу и эксплуатации приборных систем безопасности в перерабатывающих отраслях. Базовый принцип проектирования: функции безопасности не должны зависеть от работы бизнес-программ, формирующих заказы и документы.
Записи, отчётность и сверка запасов
Данные каждой отгрузки — количество брутто и приведённое, температура, плотность, идентификатор счётчика и стояка, время начала и окончания, сигнализации — служат основой и коммерческого документа, и учёта запасов. На уровне терминала динамические измерения на постах сопоставляются со статическими измерениями уровня в резервуарах для сверки остатков. EI HM 32 содержит рекомендации по контролю кажущихся потерь, вызванных ошибками измерения и учёта, и физических потерь на распределительных терминалах, по учёту запасов и урегулированию разногласий по измерениям. Если отгрузка служит основой коммерческого учёта, изменения параметров и события необходимо дополнительно сохранять в журнале аудита; подробнее — на странице блоков коммерческого учёта.
Решения по интеграции, которые нужно принять заранее
· В какой системе хранятся эталонные данные: клиенты, продукты, заказы
· Могут ли посты работать в локальном режиме при потере связи и как затем синхронизируются записи
· Через какие интерфейсы подключаются существующие контроллеры налива и ПЛК
· Роли пользователей и права на изменение параметров и рецептур
· Граница между сетью операционных технологий (OT) и корпоративной сетью, правила удалённого доступа
Вклад TLY Enerji
В зависимости от объёма проекта TLY Enerji поддерживает автоматизацию и управление операциями налива автоцистерн: подбор и поставку полевых приборов, мониторинг и управление на базе ПЛК и SCADA, конфигурирование ПЛК и РСУ (DCS), сбор данных и отчётность, испытания и пусконаладку. Какая сторона поставляет программное обеспечение автоматизации терминала и интеграцию с ERP, согласуется по перечню интерфейсов проекта.
Что нужно для предварительной оценки
· Текущая степень автоматизации, используемые контроллеры налива, ПЛК и программное обеспечение
· Число отгрузок в сутки, количество постов и стояков
· Используемый или планируемый способ идентификации водителя и машины
· Система-источник данных о заказах и ожидаемый обмен данными
· Требуемые документы и отчёты: отгрузочный документ, сменный отчёт, отчёт по запасам
· Является ли отгрузка основой коммерческого учёта и какие метрологические требования применяются
· Имеющаяся оценка риска или заданные требования к функциям безопасности
Связанные страницы
· Многопостовые терминалы налива: Планирование постов и стояков, которыми будет управлять автоматизация.
· Блоки коммерческого учёта для налива автоцистерн: Учёт для расчётов, поверка и журнал аудита.
· Системы нижнего налива: Разрешения от интерфейсов заземления, перелива и паров.
· Системы автоматизации терминалов нефтепродуктов (TAS): Требования к автоматизации коммерческих процессов с моторным топливом.
Часто задаваемые вопросы
Чем система автоматизации терминала (TAS) отличается от SCADA?
SCADA в основном отображает технологические данные и контролирует оборудование: состояние насосов, положение арматуры, давления, сигнализации. TAS управляет процессом отгрузки по бизнес-правилам: идентификация водителя и машины, сопоставление заказов, назначение поста, записи отгрузки, документы и сверка запасов. На терминале могут работать обе системы; обмен данными и граница ответственности между ними определяются на стадии проектирования.
Если система автоматизации отказала, налив полностью останавливается?
Это зависит от проектного решения. На некоторых терминалах контроллеры налива при потере связи с верхним уровнем продолжают работу в ограниченном локальном режиме, а записи передаются после восстановления связи. Разрешения безопасности должны оставаться независимыми от верхнего уровня. Какие операции допустимы в локальном режиме и как оформляются такие отгрузки, определяет эксплуатационная процедура.
Можно ли автоматизировать действующий терминал поэтапно?
Да, на большинстве терминалов автоматизация развивается поэтапно. Обычно сначала приводят в порядок оборудование разрешений на постах и связь контроллеров, затем вводят централизованный мониторинг и в последнюю очередь — идентификацию водителей и интеграцию заказов. На каждом этапе оцениваются коммуникационные возможности существующих контроллеров и состояние кабельных трасс; часть устаревших устройств может потребовать замены.
Должны ли защитные блокировки размещаться в программном обеспечении автоматизации терминала?
Критичные для безопасности блокировки размещают на уровнях, не зависящих от отказа бизнес-программ: в блоках контроля поста, контроллере налива, ПЛК или, при необходимости, в независимой системе противоаварийной защиты. TAS может отображать и записывать состояние разрешений, но не должна быть единственной опорой безопасности. Распределение функций по уровням определяется оценкой риска.