Исходная проблема: уход западных вендоров систем противоаварийной защиты
В технологических процессах нефтепереработки, нефтехимии и транспортировки сжиженного газа ключевую роль играют системы противоаварийной автоматической защиты (ПАЗ / Emergency Shutdown, ESD). До 2022 года более 90% этого сегмента контролировали иностранные гиганты (Yokogawa ProSafe-RS, Schneider Electric Triconex, Honeywell Safety Manager, HIMA). После их ухода с рынка эксплуатация установок гидроочистки, каталитического риформинга и гидрокрекинга оказалась под угрозой из-за блокировки обновлений прошивок и невозможности закупки ЗИП.
Российский разработчик средств АСУ ТП (Приволжский федеральный округ) спроектировал отказоустойчивый контроллерный комплекс ПАЗ с аппаратным резервированием 2oo3 (два из трех), сертифицированный на уровень функциональной безопасности SIL3 по ГОСТ Р МЭК 61508 (код ОКПД2 26.20.15.110, ТН ВЭД 8471 41 000 0). Для замены импортных систем на трех крупных НПЗ требовалось обязательное подтверждение российского происхождения по Постановлению Правительства РФ № 719.
Препятствие со стороны ТПП РФ
При подаче документов экспертная комиссия запросила обоснование отсутствия иностранных «закладок» и подтверждение отечественного производства печатных плат. В структуре процессорных модулей использовались импортные интерфейсные контроллеры Ethernet PHY, что вызвало подозрения экспертов в отношении глубины локализации изделия.
Комплексный инженерный план защиты в ТПП и Минпромторге
Эксперты «Внесение-в-реестр.ру» разработали развернутую доказательную базу полного жизненного цикла изделия в РФ:
1. Производство печатных плат и электронных модулей
- Контрактное производство 12-слойных печатных плат с контролируемым волновым сопротивлением и финишным покрытием иммерсионным золотом по подслою никеля (ENIG) на российских заводах радиоэлектроники;
- Автоматический поверхностный SMD-монтаж компонентов с точностью установки ±20 мкм, пайка в парогазовой фазе (Vapor Phase Soldering) для исключения образования пустот (voids) под корпусами BGA;
- Автоматическая оптическая инспекция (3D AOI) и рентгеновский контроль качества пайки выводов BGA (X-Ray);
- Влагозащитное покрытие печатных узлов двухкомпонентным силиконовым компаундом (Conformal Coating) методом селективного напыления по ГОСТ 23752.
2. Архитектура безопасности и троирование 2oo3
- Три гальванически изолированных процессорных модуля, выполняющих параллельные вычисления с циклом 10 мс;
- Аппаратные схемы голосования 2oo3 на быстрых матрицах логики с возможностью горячей замены любого неисправного субмодуля без останова контроллера (MTBF комплекса превышает 1 000 000 часов);
- Диагностика обрыва цепи и короткого замыкания полевых линий подключения датчиков и клапанов отсекателей (HART-протокол).
3. Программное обеспечение и сертификация ФСТЭК
В контроллере применена собственная операционная система реального времени (ОСРВ) с детерминированным планировщиком задач. Исполняемая среда и среда разработки алгоритмов технологической защиты по МЭК 61131-3 зарегистрированы в Едином реестре российских программ для ЭВМ и БД (Минцифры РФ). Получен сертификат соответствия ФСТЭК России по 4 уровню доверия (требования к средствам защиты информации в КИИ).
«Ключевой фактор успешного прохождения ТПП — проведение термотренировки (burn-in) 100% модулей в термокамерах при температуре +70 °C в течение 168 часов под циклической нагрузкой. Эксперты лично убедились в жесточайшем контроле качества на предприятии».
Выездной аудит ТПП РФ и результаты натурных тестов
В ходе инспекции эксперты палаты зафиксировали:
- Проверку конструкторско-технологической документации в соответствии с ЕСКД и ЕСТД;
- Тестирование мажоритарной логики: принудительное отключение одного процессорного модуля с фиксацией бесперебойной выдачи управляющих сигналов на соленоидные клапаны отсечки газа;
- Проверку времени реакции системы: от момента замыкания дискретного входа до сброса выходного реле аварийного останова прошло 16,8 мс (норматив не более 20 мс);
- Тестирование на устойчивость к электромагнитным помехам промышленного уровня (наносекундные импульсные помехи амплитудой 4 кВ по ГОСТ IEC 61000-4-4).
«Благодаря профессионализму команды "Внесение-в-реестр.ру" мы доказали ТПП и Минпромторгу абсолютную чистоту наших конструкторских разработок и локализацию ПЛК. Получение заключения Минпромторга позволило нам вытеснить импортные системы на 8 технологических установках НПЗ с контрактом на 290 млн рублей».
Результаты выполнения проекта
- Акт экспертизы ТПП РФ: оформлен без замечаний с признанием контроллеров ПАЗ полностью соответствующими критериям ПП РФ № 719.
- Включение в реестр Минпромторга: выдано официальное заключение о подтверждении производства промышленной продукции в РФ на 3 года.
- Масштабное внедрение: контроллеры ПАЗ введены в эксплуатацию на объектах переработки нефти и газа с обеспечением непрерывной противоаварийной защиты.
