Автоматизация котла ДКВР

Автоматизация котла ДКВР
с использованием комплектного шкафа управления
на примере АСУТП котельной МАП "ДОМОДЕДОВО"

АСУТП котла ДКВР предназначена для безопасного и экономичного управления работой парового котла с автоматическим поддержанием параметров согласно технологическому регламенту.

АСУТП котельной МАП «Домодедово» выполняет управление тремя котлами ДКВР-20-13 и общекотельным оборудованием.

Аппаратную основу АСУТП составляет комплектный шкаф автоматического управления котлом, выполненный на базе программируемого логического контроллера PLC. По согласованию с заказчиком шкаф может быть укомплектован PLC Simatic S7-300 (Siemens), VersaMax (GE Fanuc), WinCon (ICP DAS), Микроконт-Р2 (НПО Системотехника). В АСУТП котельной МАП «Домодедово» использованы шкафы управления на базе PLC VersaMax.

В соответствии с правилами ПБ-12-529-03 АСУТП:

Выполняет автоматическую проверку герметичности отсечных клапанов;
Обеспечивает автоматическую отсечку подачи топлива к горелкам в аварийных режимах;
Блокирует ошибочные действия оператора в соответствии с требованиями норм безопасности.

АСУТП котла ДКВР выполняет следующие основные функции:

Информационные функции

Сбор и предварительная обработка данных от датчиков технологического процесса, о состоянии технологического оборудования и исполнительных механизмов, контроль данных на достоверность.
Представление оператору информации о текущем состоянии технологического процесса: в виде мнемосхем, графиков, гистограмм, таблиц.
Аварийная и предупредительная сигнализации.
Протоколирование работы системы и действий оператора.
Архивирование данных.
Расчёт технико-экономических показателей работы котла.

Управляющие функции

Автоматический розжиг горелок и останов котла.
Управление работой котла в автоматическом, ручном и дистанционном режимах.
Автоматическое регулирование технологических параметров.
Технологические блокировки и защиты.

Сервисные функции

Разграничение уровней доступа к системе.
Автоматическая диагностика работы аппаратных и программных средств АСУ ТП.

Структура и состав ПТК АСУТП

АСУТП котла ДКВР представляет собой трехуровневую структуру.

Верхний уровень АСУТП

Верхний уровень, обеспечивающий человеко-машинный интерфейс, может быть реализован в двух вариантах.

1. Встроенный в комплектный шкаф пульт оператора в виде графического видеотерминала с сенсорным управлением, созданный на базе панели QuikPanel View. Пульт обеспечивает все функции по отображению информации, поступающей от PLC и датчиков котла, а также по вводу оперативных команд, данных и уставок. Примеры экранных форм отображаемых на панели QuikPanel View показаны на рис.2.

Рис. 2 Мнемосхема и панель управления котлом ДКВР-20-13 на QuikPanel View

2. Автоматизированное рабочее место АРМ оператора котла (или оператора котельной) на базе персонального компьютера и программного обеспечения ПО, разработанного на базе SCADA. В качестве инструмента разработки ПО АРМ могут быть использованы такие продукты, как ME View, Master-SCADA, TRACE MODE, Круг-2000, СТАЛКЕР и др. АРМ оператора обеспечивает удобный и эффективный контроль со стороны оператора над выполнением всех информационных, управляющих и сервисных функций АСУТП. Пример мнемосхемы котла показан на рис. 3.

Рис. 3 Мнемосхема котла ДКВР-20-13 на экране компьютера АРМ

Средний уровень АСУТП

Средний уровень АСУ ТП представлен подсистемой контроля и управления, в состав которой входят приборы, смонтированные в комплектном шкафу управления котлом ДКВР. Шкаф управления является функционально законченным изделием, он полностью реализует все операции по управлению котлом и может использоваться без компьютерного АРМ оператора.

Состав оборудования шкафа управления

Состав оборудования, смонтированного в комплектном шкафу, показан на рис. 4.

ПЛК типа VersaMax производства фирмы GE Fanuc.
Графическая панель QuikPanel View.
Блок бесперебойного питания, автоматические выключатели.
Блоки питания аналоговых и дискретных датчиков, промежуточных реле.
Бесконтактные реверсивные пускатели, промежуточные реле.
Пульт ручного опробования защит.

В состав подсистемы контроля и управления также входит системное и прикладное программное обеспечение PLC.

Элементы силовой автоматики поставляются в составе комплектного шкафа, но могут быть смонтированы в отдельном шкафу.

Средства организации информационной сети на базе промышленного стандарта RS485 и Ethernet могут входить в состав оборудования комплектного шкафа, или монтироваться отдельно.

Нижний уровень АСУТП

В состав элементов нижнего уровня включены датчики параметров технологического процесса и состояния оборудования, а также силовые исполнительные устройства. Для контроля температур используются термопреобразователи сопротивления, имеющие характеристику 100П. Для контроля давления, разрежения и уровня воды в барабане используются датчики типа Метран (ДИ, ДД, ДВ) с унифицированным токовым выходом 4-20 мА.

Регулирование технологических параметров производиться с помощью электрифицированных исполнительных механизмов типа МЭО, укомплектованных датчиками положения исполнительного органа с унифицированным токовыми выходом (4 - 20)mA типа БСПТ-10М.

Экономический эффект от внедрения АСУ ТП достигается за счет следующих факторов

Экономия топлива до 20% получается в результате оптимизации режимов горения;
Снижение требований к квалификации обслуживающего персонала;
Повышение безопасности работы оборудования;
Увеличение сроков службы оборудования, вследствие поддержания оптимальных режимов;
Улучшение экологических параметров, за счет снижения вредных выбросов.

Автор статьи: к.т.н. А.П.Карандашев (4932)306920

Возврат на главную страницу