Состав АСУ ТП
Программно-технический
комплекс представляет собой трехуровневую систему, предназначенную для
контроля и управления работой ЦТП в различных режимах. Кроме этого, в состав
АСУ ТП входит оборудование обмена данными с диспетчерским пунктом, а также
WEB-камеры
наблюдения.
Функциональная схема ПТК представлена на рисунке.
Нижний уровень ПТК представляет собой совокупность датчиков аналоговых и дискретных
сигналов для контроля технологических параметров и состояния исполнительных
механизмов.
В системе предусмотрено
измерение следующих параметров:
- расход,
давление, температура теплоносителя на входных и выходных линиях ЦТП;
- расход,
давление, температура подпиточной воды;
- давление,
температура в распределительных гребенках;
- давление до
и после каждого насоса (сетевого, подпиточного и ГВС);
- температура
наружного воздуха;
- состояние
исполнительных механизмов и пускателей.
Критерии выбора датчиков-
надежность, унификация и достаточная точность.
Значения параметров,
измеряемых в системе, используются как для выработки управляющих воздействий
на исполнительные механизмы, так и для задач телеизмерения и телесигнализации,
т.е. для отображения на дисплее АРМ оператора.
Средний уровень ПТК составляют технические и программные средства реализации функций
контроля и управления работой ЦТП. Конструктивно приборы размещены в шкафах с
габаритами (ВхШхГ) 1200х750х300 мм (за исключением станции управления
насосами).
Состав оборудования.
- два шкафа
программируемых контроллеров;
- четыре шкафа
задвижек;
- шкаф насосов и
регуляторов;
- шкаф
расходомеров;
- шкаф
тепловычислителей;
- станция
управления насосами.
Шкафы контроллеров
собраны на базе программируемых контроллеров семейства «Микроконт-Р2»
производства ЗАО НПО «Системотехника». Они предназначены для реализации следующих функций:
- контроль
параметров технологического процесса;
- управление всей
электрифицированной запорной арматурой;
-
управление
работой насосов подпитки, насосов горячего водоснабжения и станции управления
сетевыми насосами;
- автоматическое
регулирование расхода перегретой воды на подогреватели и поддержание давления
в коллекторе обратной сетевой воды.
Шкафы задвижек
идентичны и предназначены для управления и контроля состояния задвижек (24
шт.). Управление задвижками реализовано на магнитных пускателях и
промежуточных реле. Управление регулирующими клапанами (заслонками)
реализовано на бесконтактных реверсивных пускателях
SGR.
Управление задвижками
может производиться с АРМ оператора через контроллер или кнопками на лицевой
панели шкафа задвижек. Выбор режима управления производится переключателем
«местный/дистанционный».
Шкаф насосов и регуляторов
предназначен для управления и контроля работы насосов подпитки системы горячего
водоснабжения, а также регулирующих заслонок расхода перегретой воды и
давления в коллекторе обратной сетевой воды.
Шкафы расходомеров и
тепловычислителей
предназначены для измерения, регистрации, вычисления и архивирования значений расходов
и тепловой энергии в контурах перегретой воды, ГВС, прямой и обратной сетевой
воды на все направления. В системе используются тепловычислители НС-200W и ультразвуковые расходомеры
US-800.
Станция управления
насосами
выполняет автоматическое и дистанционное частотное управление сетевыми насосами. Алгоритм работы станции базируется на
поддержании постоянного давления в линии обратной теплосети.
Оборудование беспроводной
сети передачи данных и видеонаблюдения.
Для организации обмена
данными между АСУ ТП ЦТП «Геолог» и диспетчерского пункта,
расположенного в помещении общегородской котельной, в проекте используется
беспроводная сеть. В качестве базовой станции применен модуль
R2-AP1-F2325-PA400-Arctic,
в качестве клиентской станции -
R2-CPE-F2325-PA400-Arctic.
Данное оборудование совместно с антеннами установлено на телескопических
мачтах высотой 12 м.
Для организации
внутреннего наблюдения применены четыре
IP
– видеокамеры
AXIS-206.
Данные с видеокамер (через коммутатор, установленный в шкафу компьютера)
передаются по беспроводной сети в помещение общегородской котельной на АРМ
диспетчера.
Верхний уровень ПТК
составляет автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора ЦТП.
В состав АРМа
оператора входит следующее оборудование:
- промышленный
персональный компьютер;
- монитор
LCD
19’’;
- клавиатура и
манипулятор типа «мышь»;
- коммутатор сети
Ethernet;
- источник
бесперебойного питания (ИБП).
Промышленный компьютер, коммутатор сети и ИБП
смонтированы в шкафу с габаритами (ВхШхГ)
960х600х800
мм.
В качестве базового
программного обеспечения для работы АРМа оператора применена
SCADA-система
«Сталкер» производства ЗАО НПО «Системотехника», обеспечивающая реализацию
следующих основных функций:
- графическое
представление технологического процесса (мнемосхемы и пр.);
-
архивирование
значений технологических параметров;
- сбор и
архивирование сообщений;
- оперативное
управление и отображение информации;
- представление
сохраняемых данных в графическом или табличном виде;
- подготовка
отчетов;
- обеспечение
прав пользователей различного уровня;
-
обмен данными с
оборудованием нижнего и верхнего уровней.
Оператор получает информацию на экране компьютера в
виде динамических мнемосхем, графиков,
таблиц состояния, тенденций, профилей, окон регистрации аварийных состояний,
панелей сопровождения пуска-останова и т.д. Панели отображения данных
оформлены в виде стандартных окон операционной системы Windows.
Основной способ отображения информации - это динамические мнемосхемы, на которых в графическом и символьном
виде представлены данные о состоянии контролируемого оборудования и численных
значениях измеряемых параметров (точек).
Контроль состояния основного технологического
оборудования ЦТП осуществляется с главной панели «ЦТП Геолог». Панель содержит
обобщенную информацию о работе ЦТП и занимает всю область рабочего окна.
Главная панель предоставляет возможность управления технологическим процессом
посредством подачи команд с управляющих панелей задвижек, регуляторов,
насосов.
Управляющие панели содержат подробную информацию о положении, режиме работы и
авариях для данного насоса, задвижки и т.д. Управляющие панели - плавающие, их
можно передвигать, настраивать по размеру, как
обычные окна Windows. Открытых плавающих панелей
может быть несколько.
Перечень всех включенных панелей представлен в строке закладок.
Для быстрого перехода к
требуемому узлу в системе используется дерево панелей, имеющее понятную и
удобную структуру.
Контроль состояния и управление сетевыми
насосами осуществляется с панели «Станция управления сетевыми насосами».
Панель содержит информацию о состоянии насосов, режиме работы и авариях
станции сетевых насосов. Панель состоит из отдельных панелей, содержащих
информацию по станции в целом и по отдельным насосам . Панель
предоставляет возможность, как контроля, так и управления станцией.
Список аварийных сообщений
и тревожных событий выдается в Окне сообщений и
пополняется циклически – при переполнении списка новые события вытесняют самые
старые. Количество неподтвержденных сообщений в списке и фильтрация по
уровню тревоги задаются при настройке. После подтверждения просмотра
сообщение снимается.
Звуковая сигнализация
сообщает о наличии неподтвержденных событий. Каждый уровень тревоги
сопровождается своим звуковым сигналом. Сигнал тревоги низкого приоритета
поглощается сигналом высокого приоритета.
Система СТАЛКЕР производит архивацию и
регистрацию параметров технологического процесса. Результаты архивации и регистрации отображаются в виде
Тенденций изменения значений или
Последовательности событий.
Тенденции изменения
значений представлены на отдельных однотипных панелях по группам точек в виде
графиков или таблиц. Панели позволяют выбирать информацию из регистратора и
архива, настраивать ее обработку, представлять ее пользователю на экране
дисплея и распечатывать.
Панель Последовательности
событий позволяет выбирать информацию из регистратора и архива по
установленным фильтрам, начиная с указанного времени и представлять ее
пользователю на экране дисплея и распечатывать.
Программное обеспечение
снабжено удобной встроенной справочной системой. Справочная информация
размещена в «Руководстве оперативного персонала», представленного в виде
справочного файла
Windows.
SCADA-программа
«Сталкер» представляет собой удобный и эффективный инструмент создания
программного обеспечение верхнего уровня АСУ ТП, она объединяет в себе как
среду разработки, так и среду исполнения (run-time).
Пользователь, эксплуатируя систему, имеет возможность не только современного
контроля и управления технологическим процессом, но получает инструмент
развития системы в соответствии с уровнем доступа. Специалисты пользователя,
работая в действующей АСУ ТП без останова оборудования, имеют возможность
корректировки и создания новых мнемосхем, отчетных форм представления данных и
другие возможности, доступные разработчику программы.
