Применения — ЖКХУправление центральным тепловым пунктомВиталий Бесхмельницын, директор Антон Гамов, инженер КИПиА Юрий Куликов, программист ООО «Альпром СК», г. Таганрог В 2005 году в Таганроге теплоэнергетическим предприятием ОАО ТЭПТС «Теплоэнерго» запущена программа модернизации центральных тепловых пунктов (ЦТП). К участию в программе была подключена компания «Альпром СК», которая специализируется на диспетчеризации систем управления ЦТП и котельных, а в основу систем управления были положены приборы ОВЕН – контроллеры ПЛК100, ПЛК150, модули ввода МВА8, блоки питания и др.
Модернизация действующих ЦТП по оценкам экспертов дает энергосберегающий эффект порядка 20-50 %. Обычно работы проводятся как силами эксплуатирующих организаций, так и с привлечением подрядных организаций, предлагающих различные (по техническим решениям и объёму энергосберегающих мероприятий) решения энергосбережения. В 2010 году подрядная организация «Альпром СК» провела модернизацию трех районных ЦТП Таганрога. Все объекты работают без постоянного обслуживающего персонала, а информация выводится на единый диспетчерский пульт управления. Центральные тепловые пункты обеспечивают жителей Таганрога горячей и холодной водой круглогодично и теплом в отопительный сезон. Основная задача АСУ ЦТП – это круглосуточный контроль и управление подачей холодной и горячей воды с постоянным давлением, температурой горячей воды, поддержание заданной температуры в прямой или обратной циркуляционной линии отопления. Для эффективности обслуживания информация от нескольких ЦТП собирается и передается на единый диспетчерский пульт по средствам проводной (телефонной) и беспроводной (сотовой) связи. Это позволяет отслеживать работу оборудования ЦТП в режиме реального времени и при необходимости выполнять корректировку рабочих параметров оборудования. Структура системы управления ЦТП
Конфигурация системы диспетчерского управления ЦТП была выполнена компанией «Альпром СК» в соответствии с техническими требованиями ОАО ТЭПТС «Теплоэнерго». АСУ ЦТП представляет собой двухуровневую систему управления. На верхнем уровне находится рабочее место диспетчера, оборудованное ПК для контроля работы нескольких ЦТП, с комплектом программного обеспечения. На нижнем уровне – программируемые контроллеры, измерители-регуляторы, исполнительные механизмы и преобразователи давления, температуры. Сбор данных и управление оборудованием ЦТП осуществляется по сети Ethetnet. На мониторы терминала выводится оперативная информация:
Устройство системы контроля и управления
Система контроля и управления (СКУ) построена на основе контроллера, преобразователя частоты, блоков питания, клеммных соединителей, автоматических выключателей и другого вспомогательного оборудования, которое размещено в шкафах автоматики. Температуру воздуха в шкафах контролирует регулятор ОВЕН ТРМ1. К СКУ подключены аналоговые датчики давления, температуры и расхода жидкости, выходы приборов учета. Нижний уровень АСУ описываемого проекта реализован на базе аппаратных средств ОВЕН (контроллеры ПЛК100, ПЛК150, модули ввода МВА8, блоки питания БП14Б-Д4.4-24). Функциональная схема системы управления представлена на рис. 1. В состав комплекса технических средств АСУ ЦТП включены модемы типа ADSL, обеспечивающие связь между ЦТП и диспетчерским пунктом. Для увеличения устойчивости в цепях питания (220 В) используется промышленный сетевой фильтр ОВЕН БСФ-Д3-1,2. Оборудование нижнего уровня может работать как автономно, так и в режиме управления с верхнего уровня. Система включает в себя четыре шкафа автоматики для управления насосными станциями, шкафы вводно-учетный и диспетчерского контроля. Все они объединены сетью Ethernet (100 Mb/s).
На каждую насосную станцию приходится свой шкаф автоматики (фото 1). Система работает в двух режимах: автоматическом и ручном. Автоматический режим управления обеспечивает контроллер ПЛК150:
Ручной режим управления используется в основном при наладке оборудования, при необходимости прямого пуска насосов или в случае выхода из строя преобразователя частоты. Шкаф диспетчерского контроля ЦТП (фото 2) выполняет несколько основных функций:
Для контроля доступа на объект используются инфракрасные датчики движения и концевой датчик входной двери, подключенные к ПЛК100. Программное обеспечение АСУ ЦТП
Программное обеспечение АСУ ЦТП базируется на современных SCADA-системах, поддерживающих стандарт программирования МЭК 61131-3 и OPC-технологию. В комплект программного обеспечения входят: MasterSCADA, «Универсальный просмотрщик архива», ОРС-сервер, программа сбора архивных данных. MasterSCADA в режиме реального времени отображает мнемосхему ЦТП (принципиальную схему с трубопроводами и технологическим оборудованием) с выводом всех измеряемых параметров насосных станций (рис. 2), регуляторов отопления и ГВС, аварийных сигналов, сигнализации проникновения на объект, контроля уровня воды в дренажном приямке. При необходимости имеется возможность изменения значений температуры и давления. Программа «Универсальный просмотрщик архива» позволяет анализировать среднечасовые данные за любые сутки, просматривать архивы данных всех устройств (теплосчетчиков, энергосчетчиков, счетчиков воды), а также архив параметров температуры и давления на всех трубопроводах ЦТП. Для быстрой и удобной разработки или модификации прикладного проекта под конкретную конфигурацию теплового пункта имеются объектно-ориентированные библиотеки и средства отладки. Состав программного обеспечения может изменяться в зависимости от масштаба и функциональности системы контроля и управления. Преимущества созданной системы управления:
Большим преимуществом использования ПЛК является возможность быстрой конфигурации программного обеспечения (так же и при удаленном подключении) в случае изменения параметров эксплуатации ЦТП. Поддержка в ПЛК100 и ПЛК150 современного протокола Modbus TCP/IP позволяет увеличить надежность и качество связи между контроллером и ОРС-сервером, отказавшись от ненадежных виртуальных СОМ-портов. Использование Ethernet-порта в ПЛК100, ПЛК150 позволяет двум и более программам верхнего уровня одновременно работать с ПЛК без потери данных и исключая ошибки связи.
Перспектива
Решения, заложенные в аппаратное и программное обеспечение проекта, с одной стороны уже проверены практикой, а с другой – еще длительное время могут быть основой для перспективных решений в области автоматизации ЦТП и котельных. С помощью приборов ОВЕН возможна реализация программы реконструкции любого уровня. Сейчас «Альпром СК» разрабатывает систему диспетчерского контроля автоматической котельной на базе контроллеров ОВЕН ПЛК100 и ПЛК150. Компания «Альпром СК» предоставляет услуги по разработке АСУ ТП, поставкам оборудования и программного обеспечения комплектных шкафов автоматики, технологическое программирование, шеф-монтаж и наладку, техническое обслуживание. По всем организационным вопросам можно обращаться по адресу: alpromsk@mail.ru; gamoval@mail.ru или по тел.: (8634) 64-09-10, 64-14-81
«Автоматизация и производство» №1 2011 (№37) |
 |
 |
|
