Северсталь логотип ОАО Северсталь производит около 9,6 миллионов тонн стали в год и является вторым по величине металлургическим концерном в России. Достижение амбициозной цели компании - быть лидером мировой Северсталь общ металлургии - невозможно без использования самых передовых технологий, в т.ч. технологий автоматизации производства, позволяющих увеличить производительность труда и оборудования, улучшить качество продукции, уменьшить затраты на производство, и снизить нагрузку на окружающую среду.

Интегрированная SCADA/HMI и Softlogic-система TRACE MODE используется в ОАО Северсталь с 1998 года. За это время на ее основе созданы десятки АСУТП. Первый опыт применения SCADA/HMI-системы TRACE MODE связан с автоматизацией агломерационного производства ОАО Северсталь. Задачей агломерационного процесса является подготовка высококачественного сырья для доменного производства из смеси железорудных концентратов, оборотных продуктов, колошниковой пыли, окалины, других железосодержащих материалов путём спекания их с необходимым количеством флюсов. Агломерационный процесс является одним из наиболее экологически вредных - на агломерационное производство приходится половина всех выбросов предприятия.

Сначала на базе интегрированной SCADA/HMI и Softlogic-системы TRACE MODE специалистами ОАО Северсталь была спроектирована АСУТП шихтового отделения агломерационного цеха-2 (АГЦ-2). Затем задача была усложнена, а число автоматизируемых объектов увеличилось. Для поддержки амбициозных планов развития предприятия потребовалось надежное и хорошо масштабируемое программное обеспечение. Интегрированная SCADA/HMI и Softlogic-система TRACE MODE стала основным инструментальным средством для разработки и внедрения систем автоматизации в аглопроизводстве ОАО Северсталь, зарекомендовавшим себя как наиболее оптимальная и легко адаптируемая система управления, сбора и отображения технологических параметров.

Сейчас под контролем SCADA TRACE MODE в аглопроизводстве ОАО Северсталь работают:

АСУТП дозирования шихтовых материалов в агломерационном цехе 2;
АСУТП контроля пробуксовки ленты на дозаторах, контроля поточно-транспортного оборудования Ш/О в агломерационном цехе 2;
АСУТП спекания в агломерационном цехе 2;
АСУТП дозирования шихтовых материалов в агломерационном цехе 3;
АСУТП спекания агломерата на А/М №10 в агломерационном цехе 3;
АСУТП спекания агломерата на А/М №11 в агломерационном цехе 3;
АСУ учёта материалов в агломерационном цехе 3;
АСУТП газосмесительной станции в агломерационном цехе 3.

Помимо управления процессами и визуализации технологических параметров, АСУТП на базе SCADA TRACE MODE производит архивирование данных, формирование отчётов тревог, передачу технологических параметров в MS SQL-сервер вычислительного центра ОАО Северсталь, осуществляет необходимую анимацию на видеоформах для отображения техпроцесса.

По словам А.Н. Маркелова, менеджера УМА ОАО Северсталь -"Благодаря применению SCADA-системы TRACE MODE, удалось обеспечить прозрачность технологии на всех уровнях управления как внутри аглопроизводства, так и между цехами, связанными в технологической цепочке. Появилась возможность отказаться от использования десятков регистрирующих приборов. По данным, хранящимся в локальных и центральных архивах производятся экономические расчёты, учёт энергоносителей, расчёт себестоимости, формируется технический отчёт, расчёт материальных затрат, расчёт простоев оборудования, подведение итогов по качеству, и т.д. вплоть до начисления премии бригадам". На разработку АСУТП агломерационного цеха было потрачено всего 5 человеко/мес.

После внедрения АСУТП:

количество вторых сортов снизилось на 52%;
расход кокса на 1 т чугуна снижен на 2,62 кг/т;
общее снижение расхода кокса на доменных печах составило 244 т;
затраты на внедрение $ 9.356;
годовой экономический эффект (июль 2002 - июнь 2003) составил $165.000;
окупаемость АСУТП - 20 дней.

Кроме того, реконструкция агломерационного производства дала ощутимый экологический эффект - за последние 5 лет Северсталь сократила выбросы в атмосферу от агломерационного производства на 25%.

За внедрение комплекса работ на агломерационном производстве, в ноябре 2003 года ряду работников ОАО "Северсталь" была присуждена премия имени академика И.П.Бардина. В числе награжденных сертифицированные специалисты TRACE MODE, Васильев Анатолий Павлович (старший менеджер УМА) и Маркелов Александр Николаевич (менеджер УМА).

Вслед за успешными внедрениями в агломерационном производстве SCADA TRACE MODE была применена в АСУТП доменного цеха ОАО Северсталь. В частности, были разработаны:

АСУТП контроля температуры кожухов блока воздухонагревателей и системы охлаждения доменной печи №2;
АСУТП установки придоменной грануляции шлака на доменной печи №5;
АСУТП верхней загрузки доменных печей №1, 2 и 3.

Среди автоматизированных объектов ОАО Северсталь и крупнейшая в мире доменная печь "Северянка" (№5).

На таком сложном и тепловыделяющем агрегате, как доменная печь, отсутствие контроля любого параметра может стать причиной серьёзной аварии. Домна №2 ОАО Северсталь объемом 1 тыс. куб. м была остановлена в сентябре 2003 года на 38 дней для капитального ремонта 2-го разряда. В этот период была смонтирована и введена в эксплуатацию АСУТП на базе SCADA TRACE MODE. Система контролирует температуру кожуха доменной печи, кожухов четырёх воздухонагревателей и штуцеров горячего дутья, температуру кожуха доменной печи в районе лёток, вырабатывает аварийную сигнализацию по превышению Северсталь домна температурных границ на световое табло и на контроллер управления работой доменной печи Simatic.

Помимо контроля температур кожухов, SCADA TRACE MODE ведёт регистрацию параметров водяного охлаждения горновых, лёточных и лещадных холодильников, а также воздушного охлаждения донышка печи, т.е. все температурные параметры зоны расплава доменной печи.

АСУТП придоменной грануляции шлака доменной печи №5 "Северянка" на базе SCADA TRACE MODE, осуществляет мониторинг процесса грануляции доменного шлака. Система состоит из двух рабочих станций операторов грануляции под управлением TRACE MODE, рабочей станции мастера грануляции, сетевого оборудования, двух шкафов с контроллерами ADAM 5000Е и периферийного оборудования.

Помимо мониторинга процесса грануляции, SCADA передаёт данные о технологическом процессе доменной печи на MS SQL-сервер доменного цеха, и используя ОРС-обмен, принимает ранее недоступные данные с других SCADA-систем комплекса АСУТП доменной печи №5. Теперь, находясь на любой гранустановке, технолог имеет весь объём технологической информации о работе обоих агрегатов. С внедрением системы стало возможным отказаться от дисковых самопишущих приборов КИП, появилась возможность контроля работы обеих гранустановок с любого пульта оператора, а также из кабинета мастера грануляции.

В ближайших планах ОАО Северсталь - применение Web-технологий SCADA TRACE MODE для создания рабочих мест верхних эшелонов управления. Также продолжится работа в агломерационном цехе. В частности планируется модернизировать систему дозирования в АГЦ-2 с применением процессоров PRC-TM, для контроллеров Ломиконт-110 и модуля горячего резервирования SCADA TRACE MODE DoubleForce MPB для ответственных процессов.

В подготовке статьи использована информация, любезно предоставленная А.Н. Маркеловым (ОАО Северсталь).