1. Общие положения

1. Общие сведения о ПО «Программа «СОУ-ЦП» для обнаружения утечек на магистральных продуктопроводах в составе компонента ЦП-2.87.01 СПО-01 линейной станции и компонента ЦП-3.62.01 СПО-01 центральной станции»

Программа предназначена для применения в автоматизированных системах управления технологическим процессом для непрерывного мониторинга герметичности трубопроводов в реальном времени и является основным инструментом их защиты за счет своевременного и точного определения факта и места утечки из газопроводов, конденсатопроводов, метанолопроводов, нефтепроводов, продуктопроводов (жидкие углеводороды).
Программа передает на верхний уровень АСУ ТП информацию, необходимую для формирования вышестоящей системой видеокадров для диспетчерского персонала трубопроводной системы о месте и времени возникновения утечки, что позволяет

• сократить длительность потери продукта при наличии утечки;
• сократить время ликвидации утечки за счет своевременного и точного указания места утечки (время определения утечки не более 2-х минут, погрешность места не более 150 м);
• снизить экономические последствия от утечки за счет сокращения времени реакции эксплуатационного персонала и времени на поиск и устранение утечки;
• снизить экологические последствия от утечки и обеспечить безопасность людей.

2. Жизненный цикл ПО
Жизненный цикл ПО предполагает однократную установку на объекте Заказчика силами Исполнителя и продолжается до вывода трубопровода из эксплуатации. Поддержка работы системы осуществляется силами персонала Заказчика в соответствии с документацией проекта. Резервные копии ПО создаются и восстанавливаются с помощью СПО, принятого в организации Исполнителя.



2. Информация, необходимая для установки и настройки ПО «Программа «СОУ-ЦП» для обнаружения утечек на магистральных продуктопроводах в составе компонента ЦП-2.87.01 СПО-01 линейной станции и компонента ЦП-3.62.01 СПО-01 центральной станции»

2.1. Подготовка к работе и проверка конфигурации системы и связи


ПО «Программа «СОУ-ЦП» для обнаружения утечек на магистральных продуктопроводах в составе компонента ЦП-2.87.01 СПО-01 линейной станции и компонента ЦП-3.62.01 СПО-01 центральной станции» находится в папке «Актуальная информация объекта» на инженерном компьютере системного инженера объекта. Там же находится комплекс системных программ Unimod PRO (Gate configurator, UMDiag, File Explorer), диагностическая программа, актуальные прошивки технических модулей.
Для работы с ПО необходима следующая конфигурация технических средств у Заказчика.

• Линейные станции на крановых узлах трубопровода:

TREI-5B-05 программируемый контроллер, в составе мастер-модуля М501Е, интеллектуального модуля М932, модуля HART-модема М541, модулей согласования магистрали H-bus, модуля сервера единого времени S351 со спутниковой антенной (ГЛОНАСС/GPS). Для программирования контроллеров TREI-5B применяется инструментальная CASE-система Unimod PRO, поддерживающая языки технологического программирования PLC в соответствии с международным стандартом IEC 1131-3, работающая в среде ОС Windows 7 и выше и на контроллере  TREI-5B-05.  Исполнительная система в составе Unimod PRO.
Устанавливается программный компонент ЦП-2.87.01 СПО-01 линейной станции.

• Центральная станция на базе TREI-5B-05 программируемый контроллер, в составе мастер-модуля М501Е.

Для программирования контроллеров TREI-5B применяется инструментальная CASE-система Unimod PRO, поддерживающая языки технологического программирования PLC в соответствии с международным стандартом IEC 1131-3, работающая в среде ОС Windows 7 и выше и на контроллере  TREI-5B-05. Исполнительная система в составе Unimod PRO.

Язык программирования Borland С++, IEC 61131-3: (ST, FBD).

Устанавливается программный компонент ЦП-3.62.01 СПО-01 центральной станции

2.2. Установка и настройка ПО

2.2.1 Настройка линейных станций и установка программного компонента ЦП-  2.87.01 СПО-01 линейной станции

1. Общий контроль шкафа
2. Целостность, общий вид, чистота, влажность и температура составных частей, состояние кабелей – питание, связь, датчики.
3. Проверка наружной установки антенны.
4. Общая проверка модуля СОУ
5. Содержание модуля, чистота, влажность и температура составных частей (M501, M932, M541). Наличие sd карты в слоте.
6. В экстренных случаях, когда тестирование линейной станции не проходит, проверяем установку переключателей, соединительных жгутов в модуле

 М-501.

1. Контроль старта СОУ после включения питания
2. Контроль питания шкафа 230 V, контроль 24 V в модуле СОУ
3. Контроль старта M501:
4. Контроль IP- адреса на дисплее в течение старта модуля M501. Ниже дан список IP- адресов линейных станций по порту Eth1. Далее указан порт, на который данная станция отправляет Modbus/TCP данные для инженерного ноутбука при тестировании в рамках ПНР.

№1… 200.2.20.200 (ModbusTCP port = 502)
№2… 192.168.32.204 (ModbusTCP port = 503)
№3… 192.168.32.208 (ModbusTCP port = 504)
№4… 192.168.32.212 (ModbusTCP port = 505)
№5… 192.168.32.219 (ModbusTCP port = 506)
 №6… 192.168.32.223 (ModbusTCP port = 507)
 №7… 192.168.32.227 (ModbusTCP port = 508)
 №8… 192.168.32.231 (ModbusTCP port = 509)
 №9… 192.168.32.235 (ModbusTCP port = 510)
 №10…192.168.32.242 (ModbusTCP port = 511)

1. На дисплее модуля должно быть высвечено „Основной, Мастер ОК, Связь ОК“.
2. Контроль старта M501
3. LED STATUS должен мигать желтым цветом приблизительно

 1 раз/с.

1. LED для подключенных аналоговых входов (сигнал от датчика давления) должны быть выключены (не гореть), остальные горят.
2. Контроль старта M541
3. LED STATUS должен мигать зеленым цветом приблизительно 2 раза/с.
4. Контроль старта S351
5. LED ST-M и ST-A  должны гореть зеленым цветом.

Дальнейшие операции могут производиться дистанционно по сети.

1. Проверка работы модуля СОУ

Подключение диагностического (инженерного) ноутбука в сеть, контроль связи с модулями СОУ в сети. IP адрес ноутбука: 192.168.32.250, маска сети 255.255.255.0.

1. Установка актуальной версии ПО на контроллере М501

При помощи диагностического ноутбука, посредством программы UMDiag, соединиться с данной станцией и загрузить в M501 новое приложение - компонент ЦП-2.87.01 СПО-01 линейной станции (файл base.pic).

b. Создаем вручную папку /unimod/usr/data с помощью FileExplorer и проверяем наличие директории /sd .

c. Проверка синхронизации сервера точного времени S 351

При помощи веб браузера открываем страницу „Сервер единого времени S351 (логин = администратор, пароль = admin) и проверяем параметр „Время“. При проверке синхронизации в текстовом поле «Время» в Web-интерфейсе сервера точного времени должно быть указано «спутниковое» плюс значение времени по UTC. Также проверяем основной IP адрес.

Серверы точного времени для каждой линейной станции имеют следующие основные IP адреса:
№1… 200.2.20.201
№2… 192.168.32.205
№3… 192.168.32.209
№4… 192.168.32.213
№5… 192.168.32.220
 №6… 192.168.32.224
 №7… 192.168.32.228
 №8… 192.168.32.232
 №9… 192.168.32.236
 №10…192.168.32.243
Проверка M501
Контроль проводится в диагностическом ноутбуке при помощи Modbus/TCP диагностической программы. Линейные станции посылают диагностические данные на IP-адрес ноутбука. Каждая станция посылает данные на разные порты ноутбука. Номер порта определяется по формуле: Modbus/TCP_PORT = 501+ номер станции. Например, станция номер 8 связывается через порт 509.
Соответствующие порты надо предварительно открыть в ноутбуке.

i. Регистр 2000 содержит физический адрес (номер) станции.
На объекте Ковыкта находятся станции: №№ 1…….10.
Проверяем, что станция физически находится на своем месте.

Регистр 2006:
бит 0 = LICENSE_OK, значение TRUE = лицензировано
бит 1 = SYNC_OK, значение TRUE = синхронизировано
бит 2 DAMP1_ERR, значение TRUE = датчик давления №1, параметр DAMP выше нуля, т.е. ошибка и надо вручную HART-коммуникатором настроить DAMP = 0
бит 3 = DAMP2_ERR, значение TRUE = датчик давления №2, параметр DAMP выше нуля, т.е. ошибка, надо вручную HART-коммуникатором настроить DAMP = 0
бит4: RECORDING_PT1, TRUE = происходит запись сигнала №1 в архив)

бит5: RECORDING_PT2 (TRUE = происходит запись сигнала №2 в архив)
бит 7 = COMM_ERR, значение TRUE = нет связи с центральной станцией

1. Регистр 2007:

бит 0 = AI1_OK, FALSE = сигнал от датчика №1 < 4 мА, ошибка
бит 1 = AI2_OK, FALSE = сигнал от датчика №2 < 4 мА, ошибка (на станциях с двумя датчиками)
бит 2 = NPW_PT1_RUNNING, FALSE = ошибка
бит 3 = NPW_PT2_RUNNING, FALSE = ошибка (на станциях с двумя датчиками)
бит 4 = HART1_OK, FALSE = ошибка связи по HART протоколу
бит 5 = HART2_OK, FALSE = ошибка связи по HART протоколу (на станциях с двумя датчиками)
бит 6 = REC1_ERR, TRUE = ошибка записи архива датчика №1
бит 7 = REC2_ERR, TRUE = ошибка записи архива датчика №2 (на станциях с двумя датчиками)
бит 8 = HART1_SET, TRUE = происходит настройка датчика №1
бит 9 = HART2_SET, TRUE = происходит настройка датчика №2
(на станциях с двумя датчиками)

1. Регистр 2011

HART1_LO = нижний диапазон датчика №1

1. Регистр 2012

HART1_HI = верхний диапазон датчика №1
Разница HI – LO должна быть  = 3000 (кПа)

1. Регистр 2013

PRES1 = давление датчика №1. Проверить совпадение показаний в регистре и на показывающем манометре по месту. Если показывающий прибор отсутствует, то проверить совпадение с показанием соответствующего датчика давления в СЛТМ. Если датчик отключен, величина будет = 0.

1. Регистр 2036

HART2_LO = нижний диапазон датчика №2, если подключен

1. Регистр 2037

HART2_HI = верхний диапазон датчика №2, если подключен
Разница HI – LO должна быть = 3000 (кПа)

1. Регистр 2038

PRES2 = давление датчика №2. Проверить совпадение показаний в регистре и на показывающем манометре по месту. Если показывающий прибор отсутствует, то проверить совпадение с показанием соответствующего датчика давления в СЛТМ. Если датчик отключен, величина будет = 0.

1. Проверка конфигурации связи.

Введите в веб браузере адрес линейной станции, зайдите в конфигуратор меню „Задачи связи. Все параметры – по умолчанию.
Табличка должна выглядеть как показано ниже на рисунке. Если нет, отметьте  соответствующие поля.

1. Контроль связи

Контроль работоспособности связи с центральной станцией СОУ посредством сети (ping  200.2.20.202) без ошибок.

1. Контроль отображения избранных данных из станции

Совместно с АРМ оператора проверяется идентичность отображений давления с действующим состоянием на станции.


2.2.2 Настройка центральной станции и установка программного компонента ЦП-  3.62.01 СПО-01 центральной станции

1. Общий контроль шкафа центральной станции
2. Внешний вид, общее состояние
3. Состояние кабелей
4. Общая проверка модуля СОУ
5. Содержание модуля, чистота, влажность и температура M501. Наличие sd карты в слоте.
6. В экстренных случаях, когда тестирование центральной станции не проходит, проверяем установку переключателей, соединительных жгутов в модуле М501.
7. Контроль старта СОУ после включения питания
8. Контроль питания шкафа 230 V, контроль 24 V на M501
9. Контроль старта M501:
10. Контроль IP адреса на дисплее в течение старта модуля M501.

200.2.20.202. Порт Eth1.

1. На дисплее модуля должно быть высвечено „Основной, Мастер ОК, Связь ОК“.
2. Проверка работы модуля СОУ
3. Подключение диагностического ноутбука к шкафу центральной станции, контроль связи с центральной станцией по сети.
4. Установка ПО последней версии (см. раздел 4.а).

При помощи диагностического ноутбука, посредством программы UMDiag, запишем ПО в M501, т.е. программного компонента ЦП-  3.62.01 СПО-01 центральной станции (файл base.pic).
Создаем вручную папку /unimod/usr/data с помощью FileExplorer и проверяем наличие директории /sd .

1. Контроль активации СПО АСОУ

В диагностической программе проверить значение регистра 10.
В нем переменная:
License_OK (значение 1 = активировано, 0 = ошибка).

1. Проверка конфигурации связи

Введите в Web - браузере адрес центральной станции, зайдите в конфигуратор меню „Задачи связи“. Все параметры - по умолчанию. Табличка должна выглядеть как показано ниже на рисунке. Если нет, то отметьте соответствующие поля.

1. Контроль связи
2. Проверка связи с линейными станциями СОУ по сети (ping)
3. В диагностической программе проверяем значение регистра ST_DiagMaskA:
4. регистр 5000 (станция 1), 5004 (2), 5008 (3), 5012 (4), 5016 (5) и 5020 (6), 5024 (7), 5028 (8), 5032 (9), 5036 (10),: бит 7 = TRUE если обнаружена потеря связи со станцией (FALSE = OK).

Все линейные станции, на которых уже загружен программный компонент   ЦП-2.87.01 СПО-01 линейной станции, должны быть на связи. Проверить также на АРМе.

1. Контроль передачи данных (давление) из линейных станций:

регистр 3000 (станция 1, датчик №1, кПа)
регистр 3002 (станция 1, датчик №2)
регистр 3004 (станция 2, датчик №1)
регистр 3008 (станция 3, датчик №1)
регистр 3012 (станция 4, датчик №1)
регистр 3016 (станция 5, датчик №1)
регистр 3020 (станция 6, датчик №1)
регистр 3024 (станция 7, датчик №1)
регистр 3028 (станция 8, датчик №1)
регистр 3032 (станция 9, датчик №1)
регистр 3036 (станция 10, датчик №1)
регистр 3038 (станция 10, датчик №2)

Давления также должны быть отображены на АРМе
Совместно с коллегами на линейных станциях проверяем идентичность давления в центральной станции с действительным состоянием давления.

1. В диагностической программе проверяем значение регистров

PT_ Coordinate:
регистр 2000 (станция 1, координата датчика №1 в метрах)
регистр 2002 (станция 1, координата датчика №2 в метрах)
регистр 2004 (станция 2, координата датчика №1)
регистр 2008 (станция 3, координата датчика №1)
регистр 2012 (станция 4, координата датчика №1)
регистр 2016 (станция 5, координата датчика №1)
регистр 2020 (станция 6, координата датчика №1)
регистр 2024 (станция 7, координата датчика №1)
регистр 2028 (станция 8, координата датчика №1)
регистр 2032 (станция 9, координата датчика №1)
регистр 2036 (станция 10, координата датчика №1)
регистр 2038 (станция 10, координата датчика №2)
       Проверить, что записанные в регистрах координаты датчиков (расстояние от начала трубопровода в метрах) отвечают реальным

1. Описание работы

3.1 Штатное функционирование
ПО «СОУ-ЦП» для обнаружения утечек на магистральных продуктопроводах в составе компонента ЦП-2.87.01 СПО-01 линейной станции и компонента ЦП-3.62.01 СПО-01 центральной станции» функционирует автоматически в составе АСУ ТП объекта и взаимодействует с пользователем (диспетчерским персоналом) через программы визуализации верхнего уровня АСУ ТП.
Функциональные возможности программы:
-         опрос датчиков системы обнаружения утечек, автоматическая перестройка диапазона измерения;

• определение утечки по «негативной волне давления» методом фильтрации и статистического анализа распространения звуковых волн в перекачиваемом продукте;
• определение местоположения утечки;
• определение времени возникновения утечки;
• адаптация алгоритмов утечки при изменении технологического режима продуктопровода;
• диагностика датчиков системы обнаружения утечек;
• регистрация, архивирование данных и передача в вышестоящие системы информации об утечке для предоставления диспетчеру трубопроводной системы;

  отслеживание положения внутритрубного устройства в трубопровод
Компонент ЦП-2.87.01 СПО-01 линейной станции предоставляет на уровень компонента ЦП-3.62.01 СПО-01 центральной станции следующий массив информации в реальном времени:
Состав массива данных (пример для станции №1):

 «Компонент ЦП-3.62.01 СПО-01 центральной станции периодически опрашивает компоненты ПО линейных станций и производит статистическую обработку полученных данных чтобы выявить маркеры «негативных волн», соответствующие заложенным критериям утечки.
 При получении результата статистической обработки, соответствующего факту утечки, компонент ЦП-3.62.01 СПО-01 центральной станции формирует массив данных по каждой линейной станции и передает его в систему тревог и визуализации верхнего уровня АСУ ТП для формирования мнемосхем на АРМ и принятия мер реагирования диспетчерским персоналом.
Состав массива данных (пример для станции №1):

 Действия персонала объекта при работе программы заключаются в периодической проверке правильности формирования указанных выше массивов Modbus информации с помощью диагностической программы. Программа запускается на инженерном ноутбуке 1 раз в неделю. При появлении недостоверных данных в регистрах Modbus необходимо проконтролировать исправность технических средств линейных и центральной станции и датчиков.
При выявлении неисправности действовать в соответствии с разделом 3.2.

3.2 Резервное копирование и восстановление ПО

По функционирует в режиме реального времени в составе АСУ ТП объекта и не требует обновлений в течение всего жизненного цикла АСУ ТП.
Обновление необходимо только в случае замены неисправных технических средств. Обновление ПО Заказчиком самостоятельно невозможно, так как требует специальных технических знаний о функционировании ПО в связке с техническими средствами.
 Обновление ПО необходимо только в случае замены модулей станций или датчиков.
1. При необходимости замены модулей в линейных и центральной станциях необходимо проверить и, при необходимости, установить в новых модулях версию их прошивки.
М501Е    v. 0.9
M501E Communication (STM)  v. 2.26
М541HR  v. 1.9

1. Версия Unimod PRO должна быть 1.121

Версии прошивок запрашиваются у Исполнителя.
3. При замене мастер-модуля М501 на объекте необходимо: установить на порт Eth1 IP адрес в соответствии с разделом 2.2.1. п.3b. (для всех станций), установить на порт Eth2 IP адрес 192.9.201.1 одинаковый для всех линейных станций (только для линейной станции) и передать разработчику  MAC-адрес Eth1 сетевого интерфейса нового модуля для привязки в программах. Исполнителем будет прислано новое ПО для объекта (файл base.pic.).  После установки ПО проверить Регистр 10 (только для центральной станции). Должно быть =1 (активировано).
Внимание: в соответствии с  MAC-адресом ПО станцияи определяет для себя уникальный идентификатор в сети Modbus/TCP. Информацию находим через веб - Конфигуратор исполнительной системы Unimod Pro в секции Конфигурация IP-адресов, где отображены MAC-адреса конкретных модулей.
Далее действовать начиная с раздела 2.2.1. п.2  для линейной станции и начиная с раздела 2.2.2. п.2  для центральной станции.

1. При замене модуля М932 в линейной станции необходимо:

• Установить IP адрес 192.9.201.5 на порт Eth1 модуля М932 во внутренней сети линейной станции одинаковый для всех линейных станций. Для этого надо подключиться через браузер к порту Eth2 модуля М932 по адресу 192.9.200.99.
• Загрузить актуальную версию прошивки М932. Производится посредством программы UMDiag .

1. При замене сервера точного времени (S351) необходимо установить для него соответствующий  основной IP адрес.  См. 2.2.1. п.4с.

7. При установке новых датчиков давления на трубопровод необходимо ручным HART- коммуникатором настроить их следующие параметры:
- единицы измерения установить  кПа;
- DAMP установить = 0 с.
       Для этого датчик не отключать от линейной станции.
       Открыть крышку линейной станции и отключить питание M501Е и M541HRC, вынув фишки питания на модулях. Оставить включенным M932С2.

Подсоединить HART коммуникатор и включить его:

1. Кликнуть на HART иконку.
2. Идет поиск node, как только найдет node 0 нажать «стрелка вправо». На некоторых модификациях коммуникатора «Enter».
3. Модем некоторое время загружает данные из датчика.
4. Меню 2 – Configure.
5. Меню 2 - Manual setup.
6. Установить единицы измерения на кПа.
7. Установить DAMP time на 0 с (Damping, Демпфирование).
8. Проконтролировать LO и HI range, будет 0….5,5 (или 0……27 МПа в зависимости от модификации датчика), ничего не устанавливать, это сделает ЛС потом автоматически.
9. Save into device.
10. Подтвердить yes.
11. Закончить и выключить ручной модем.
12. Включить питание M501Е и H541HRC. ПО Линейной станции автоматически установит на датчике LO..HI range 0..3000 кПа.