Компания ЭнергоКИПавтоматика (г. Бийск, Алтайский край) разработала автоматизированную систему управления серии Kipmatic-Expert (САУ-ТПК) для парового котла ДКВр-20-13Г. Котел обслуживает жилищно-коммунальное хозяйство АО «Нева Энергия» в г. Сланцы Ленинградской области.
Установленная производителем котла штатная автоматика со временем перестала поддерживать стабильные технические характеристики и впоследствии вышла из строя. Система не подлежала восстановлению, и потребовалась разработка новой стабильно работающей управляющей системы.
Основные функции САУ-ТПК:
- контроль параметров технологического процесса;
- мониторинг и визуализация состояния технологического оборудования;
- управление исполнительными механизмами;
- предупредительная и аварийная световая и звуковая сигнализация;
- реализация блокировок и защит, препятствующих развитию нештатных ситуаций;
- автоматический розжиг горелок, плановая и аварийная остановка;
- автоматическое регулирование разрежения в топке, поддержание соотношения топливо-воздух, уровня воды в барабане, нагрузки котла;
- ведение оперативной и исторической информации в удобной операторам форме, а также ее архивирование и хранение.
Система состоит из трех шкафов управления котлом, приводами дымососа и вентилятора. Функциональная схема управления показана на рис. 1.
Программно-аппаратный комплекс Kipmatic-Expert
Программно-аппаратный комплекс САУ-ТПК спроектирован по типу трехуровневой структуры. Верхний уровень – рабочее место оператора: ПК с системой MasterSCADA ИнСАТ MSRT на 500 точек.
Средний уровень представлен устройствами ОВЕН:
- программируемый контроллер ПЛК110 [М02];
- модули ввода-вывода МВ110-8АС, МУ110-16К;
- программируемое реле ПР102 с модулем расширения входов/выходов ПРМ-1.
Контроллер ПЛК110 осуществляет формирование управляющих команд, сбор и обработку данных от первичных преобразователей, передачу их на верхний уровень САУ-ТПК.
Реле ПР102 обеспечивает на полевом уровне связь с частотными приводами дымососа, вентилятора и первичных преобразователей давления, температуры, расхода, а также управление исполнительными механизмами дымососа, вентилятора и клапана питательной воды. Применение ПР102 с модулем расширения ПРМ позволило сократить общую протяженность кабельных проводок и трасс для них.
Нижний уровень представлен первичными преобразователями: давления газа, давления воздуха, разрежения, а также датчиками уровня воды в барабане котла.
Трехуровневый сигнализатор ОВЕН САУ-М6 с кондуктометрическими датчиками ОВЕН ДС.ПВТ обеспечивают контроль аварийных значений уровня воды в барабане котла. Датчики избыточного давления ОВЕН ПД100-ДИ и электроконтактный манометр контролируют давление пара в барабане котла. Для измерения температуры применяются термопреобразователи сопротивления с токовым выходом ОВЕН ДТС035М. Расход газа и пара измеряется преобразователями ОВЕН ПД200-ДД.
Хранение параметров АСУ осуществляется как в ПЛК, так и памяти рабочей станции оператора.
Функционал системы управления котлом
В состав щита управления котлом серии Kipmatic-Expert входит ПЛК110, сенсорная панель управления, модули ввода/вывода, промежуточные реле MR-203.D, твердотельные реле MD-1544.ZD3 и источник бесперебойного питания ИБП.
Сенсорная панель позволяет управлять режимами работы котла, следить за технологическими параметрами и реализовывать функции управления котлом при неисправности АРМ оператора. На панели управления информация выводится в виде графических изображений и текстовых сообщений.
Щит управления котлом обеспечивает выполнение следующих функций:
- блокировку и защиту систем вентиляции, розжига и работы котла;
- проверку герметичности газовых блоков;
- автоматический розжиг горелок;
- вентиляцию топки на стадиях розжига и остановки;
- регулирование разрежения, уровня воды в барабане, а также нагрузки;
- оптимальное количество сжигаемого топлива;
- дистанционное управление главной паровой задвижкой, байпасным клапаном на линии питательной воды;
- автоматическое открытие задвижки на линии аварийного слива воды из барабана;
- дистанционный выбор типа регулирования производительности дымососа и вентилятора.
Щит управления контролирует параметры котла:
- уровень воды в барабане;
- расход пара;
- давление пара в барабане, газа и воздуха;
- температуру уходящих газов и воды до и после водяного экономайзера;
- разрежение дымовых газов до и после водяного экономайзера.
Контроллер ПЛК110 соединен интерфейсом RS-485 с модулями ввода/вывода Мх110 и реле ПР102. Вторая сеть RS-485 объединяет ПЛК110 с ПЧ. Это решение позволило разделить сети по скоростям обмена данными. Передача данных на АРМ оператора реализована по сети Ethernet посредством коммутатора.
Функционал рабочего места оператора
Автоматизированное рабочее место оператора – ПК с установленной системой MasterSCADA ИнСАТ. На экране монитора АРМ отображаются мнемосхемы оборудования котла с основными рабочими параметрами, предупреждающие и аварийные сигналы, сообщения о текущем состоянии технологического процесса, тренды и архивы (рис. 2). Оператору доступна функция генерации отчетов с выводом заданных параметров за установленное время.
АРМ в круглосуточном режиме обеспечивает:
- управление исполнительными механизмами котла;
- контроль состояния оборудования;
- настройку и оперативное изменение режимов работы;
- ведение журнала событий;
- извлечение информации из архива и представление ее в установленных формах;
- подготовку отчетов;
- обеспечение уровней доступа пользователей к системе управления;
- оповещение о выходе из строя оборудования и предупреждениях.
Внедрение системы управления САУ-ТПК Kipmatic-Expert повысило показатели экономичности сжигания топлива, снизило потребление электроэнергии, повысило показатели безаварийной работы оборудования и минимизировало ошибки обслуживающего персонала. Система эксплуатируется с 21-го года и показала надежность и удобство САУ-ТПК.
Контактная информация
Тел.: 8 (3854) 777-060
e-mail: enkip@yandex.ru