Применения    —    ЖКХ

АСУ ТП водогрейного котла КВ ГМ на базе ОВЕН ПЛК110

Сергей Ерохин, инженер КИПиА ООО ПМНУ «Котломонтажсервис», г. Бийск

Предприятием «Кот­ломонтажсервис» (г. Бийск) разработана и внедрена АСУ ТП водогрейного котла КВ ГМ. Аппаратное решение создано на базе контрольно-измерительных средств ОВЕН: логического контроллера ПЛК110, модуля скоростного ввода аналоговых сигналов МВ110-220.8АС, панели оператора СП270.

Малые объекты теплоэнергетики испытывают острую необходимость в модернизации технологического оборудования и особенно средств автоматического управления. Важнейшим инструментом повышения эф­фективности управления котельных является создание систем на основе современных микропроцессорных программируемых логических контроллеров (ПЛК). Оптимальное решение – разработка полномасштабных интегрированных АСУ ТП взамен устаревших систем, позволяющих добиться качественно нового уровня уп­равления. По сравнительным оценкам такой подход экономически оправдан и по размерам затрат на внед­рение, и по показателям эффективности (экономии энергоресурсов, снижению аварийности, рациональному использованию оборудования), а также повышению общей культуры производства. Примером подобного ре­шения является АСУ ТП водогрейного котла КВ ГМ, разработанная и внедренная усилиями предприятия «Кот­ломонтажсервис» (г. Бийск).

Водогрейный котел (КВ-ГМ-7,56-150Н) был изготовлен Дорогобужс­ким котельным заводом и установлен на центральной котельной в поселке Магаданской области в качестве ос­новного источника теплоснабжения. Котел предназначен для получения горячей воды давлением до 1,6 МПа и номинальной температурой 150 °С, используемой в системах отопления и горячего водоснабжения промышлен­ного и бытового назначения, а также для технологических целей. Котел оборудован газо-мазутной горелкой с ротационной форсункой (РГМГ–7), предназначенной для раздельного сжигания жидкого и газообразного топлива.

До недавнего времени все техно­логические операции по обеспечению работы котла производились вруч­ную. Так продолжаться не могло. Для этого была разработана и внедрена система автоматического управления водогрейным котлом, построенная на основе программируемого контрол­лера, позволившая автоматизировать процесс получения тепловой энергии. Среди основных требований к новой системе управления были следующие:

• обеспечение безопасного техноло­гического режима;
• снижение расходов топлива и элект­роэнергии;
• увеличение срока службы техноло­гического оборудования;
• снижение вредных выбросов в ат­мосферу;
• улучшение условий труда обслужи­вающего персонала.

Забегая вперед, отметим: как пока­зал последующий опыт эксплуатации водогрейного котла с новой системой управления, все перечисленные тре­бования были достигнуты.

Рис. 1. Схема управления котельной

Комплекс технических средств

Конструктивно АСУ выполнена в виде отдельных шкафов (шкаф управ­ления котлом и шкаф измерений и роз­жига) со своими пультами управления и панелями индикации. Аппаратное решение создано на базе контрольно-измерительных средств ОВЕН:

• логического контроллера ПЛК110 (управление котлом);
• модуля МВ110-220.8АС (сбор и пре­образование аналоговых сигналов);
• панели СП270 (отображение пара­метров технологического процесса и состояния оборудования);

Основополагающим критерием вы­бора контроллера ПЛК110 в качестве управляющего элемента системы стало, во-первых: его соответствие услови­ям эксплуатации, во-вторых: широкие возможности программирования в удобной среде CoDeSys и, в-третьих: накопленный опыт использования кон­троллеров ОВЕН на других объектах, показавших их высокую надежность.

Созданная система автоматики позволяет решать следующие задачи:

• автоматический розжиг котла;
• автоматический розжиг горелки кот­ла с переходом в режим минималь­ной мощности;
• управление тепловым режимом котла (регулирование разрежения в топке, давления воздуха в общем воздуховоде, подачи газа в котел);
• регулирование температуры сете­вой воды на выходе из котельной;
• защиту, светозвуковую сигнализа­цию и блокировку работы котла при неисправностях оборудования и отклонении от заданных технологи­ческих параметров в соответствии с требованиями СНиП II-35-76;
• управление технологическим обо­рудованием (дымосос, вентилятор, задвижки);
• обеспечение оперативно-техноло­гического персонала информацией о параметрах теплового режима и состоянии технологического обору­дования;
• автоматический сбор параметров технологического процесса.

Программно-технические средства

Средства автоматизации ОВЕН – та материальная база, на основе которой в совокупности с программой реали­зуются задачи управления котлом и информационного обеспечения пер­сонала котельной. Структура систе­мы – двухуровневая (рис. 1). На ниж­нем уровне располагаются датчики давления (ДДМ), датчики температуры с нормирующими преобразователями (дТС, НПТ), исполнительные механизмы (МЭО-250, DSL), блоки питания (БП30), средства выбора режимов управления, пускатели, промежуточные реле.

На верхнем уровне реализуются основные управляющие и информа­ционные функции системы, а также производится первичная обработка информации. Контроллер и модуль размещены в шкафу управления. На ПЛК реализована система защиты и блокировки котла. Изменение пара­метров настройки системы управле­ния может осуществляться в рабочем режиме.

Высокую надежность АСУ опреде­ляет система электропитания – кон­троллер подключен через источники бесперебойного питания. В случае нештатной ситуации предусмотрен ручной режим работы – средства дистанционного управления исполнительными механизмами с задвижками и клапанами позволяют оператору вести самостоятельно технологичес­кий процесс.

Реальный опыт эксплуатации со­зданной системы в котельной подтверж­дает ожидаемый эффект внедрения:

• повышение надежности работы котельной ячейки, своевременное обеспечение персонала информа­цией о состоянии всего технологи­ческого оборудования;
• снижение влияния человеческого фактора в технологическом про­цессе и вероятность возникновения аварийных режимов функциониро­вания котла;
• экономия топлива за счет опти­мального поддержания соотноше­ния «топливо-воздух»;
• улучшение условий труда обслу­живающего персонала, получение системы управления современно­го уровня, переход на качественно другой уровень управления производством.

Статья опубликована в журнале АиП № 2, 2010 (36)