Возврат на главную страницу

Другие статьи по этой теме
АСУ ТП парогазовой ТЭЦ ЗАО "РЭК"
Комплектных АСУ ТП котлоагрегатов
Автоматизация котлоагрегатов БЭМ25
Автоматизация котлоагрегатов ПТВМ-30
Автоматизациякотлоагрегатов ДКВР-20-13

Автоматизация котла КВГМ-50-150
на базе комплектного шкафа управления

ШКАФ УПРАВЛЕНИЯ Ш-422 предназначен для выполнения задач автоматизации котлоагрегата КВГМ-50-150 и обеспечивает производство горячей воды с заданными характеристиками по давлению и температуре во всём диапазоне тепловых нагрузок. Шкаф Ш-422 (далее контроллер котла)   представляет собой функционально завершенную систему управления, выполняющую все функции управления котлом, как в автономном режиме, так и в составе АСУ ТП.

Программно-технический комплекс, построенный с применением комплектного шкафа контроллера котла имеет традиционную трехуровневую структуру, в которой контроллер котла составляет средний уровень.

Нижний уровень содержит шкафы управления электроприводами исполнительных механизмов ШУЭ, частотные преобразователи, датчики технологических параметров.

Верхний уровень составляют программно-технические средства ГрЩУ - серверы сбора и хранения данных, компьютеры АРМ оператора. Состав средств верхнего уровня определяется решаемыми задачами, необходимостью резервирования серверов, числом рабочих мест АРМ оператора. Примеры организации средств верхнего уровня приведены в статьях по Автоматизации колов БЭМ-25, ПТВМ-30, ДКВР-20-13, АСУТП парогазовой ТЭЦ.

Контроллер котла реализован на базе программно-технического комплекса дистанционного контроля и управления «Микроконт-Р2» (Разрешение к применению на опасных производственных объектах №РРС 00-35242, зарегистрирован в Госреестре СИ № 16682-97). По согласованию с заказчиком шкаф может быть укомплектован PLC Simatic S7-300 (Siemens), VersaMax (GE Fanuc),  WinCon (ICP DAS).

Применение контроллера гарантирует безопасное, управление котлом в соответствие с требованиями ПБ 12-529-03, повышает надёжность и эффективность работы котла, обеспечивает экономию топлива и снижение затрат на эксплуатацию, что достигается  путём автоматического цифрового регулирования основных технологических параметров, реализации эффективных защит и блокировок, автоматизированной регистрации истории и аварийных ситуаций технологического процесса, представления оператору необходимого объёма  оперативной измеренной и расчётной информации.

Контроллер оборудован встроенной цветной графической панелью с сенсорным экраном, обеспечивающей удобную и эффективную работу оперативного персонала по управлению котлом.

Основные технические характеристики

Функции контроллера котла

• Ввод и предварительная обработка данных от датчиков (фильтрация, контроль на достоверность). 

• Дистанционное управление от АРМа оператора обеспечивающее настройку параметров и выполнение команд оператора с выдачей информации о выполнении команд и текущем состоянии объекта управления.

• Управление от встроенного графического сенсорного пульта.

• Автоматическое управление котлом, в различных режимах работы.

• Контроль неисправностей технологического оборудования и собственных программно-аппаратных средств.

Автоматическое регулирование параметров технологического процесса выполняется следующими программными регуляторами:

• регулятор давления воздуха к горелкам;

• регулятор давления газа к горелке 1;

• регулятор давления газа к горелке 2;

• регулятор давления мазута к горелкам;

• регулятор давления воздуха к горелке 1;

• регулятор давления воздуха к горелке 2;

• регулятор разрежения в топке котла;

• регулятор соотношения «топливо-воздух» грелки 1;

• регулятор соотношения «топливо-воздух» грелки 2;

• регулятор тепловой производительности котла;

Технологические защиты и блокировки выполняют операции по управлению оборудованием с целью защиты персонала, предотвращения повреждения оборудования и локализации последствий аварий.

Реализованы следующие защиты, действующие на останов котла:

• защита по погасанию факела в топке;

• защита по понижению и повышению давления воды на выходе из котла;

• защита по повышению и понижению давления топлива к горелкам;

• защита по понижению давления воздуха к горелкам;

• защита по понижению расхода воды через котёл;

• защита по повышению температуры воды на выходе из котла;

• защита по отключению дутьевого вентилятора и дымососа;

• защита по понижению разрежения в топке котла;

• защита по невоспламенению при растопке;

• защита по давлению пара на распыл дизтоплива;

• защита по исчезновению напряжения питания;

• защита по загазованности котельной;

Срабатывание защит сопровождается световой и звуковой сигнализацией, отображением соответствующего сообщения на экране встроенного пульта управления и передачей сообщения на АРМ оператора.

Ввод оборудования в работу после отключения его защитой производится оперативным персоналом после устранения причин, вызвавших срабатывание защиты.

Предусмотрена возможность опробования защит без останова технологического процесса путем имитации срабатывания соответствующего аварийного дискретного датчика со встроенного пульта управления.

 

Аварийные ситуации

При выявлении неисправностей или отклонений от заданных параметров при работе котла контроллер формирует аварийные сообщения и производит необходимые управляющие воздействия для предотвращения развития аварийных ситуаций вплоть до остановки котла. Аварийные сообщения, сформированные контроллером, отображаются на встроенном пульте управления и передаются на АРМ оператора по его запросу.

Контроллер отслеживает все виды аварийных ситуаций:

• Аварии регуляторов.

•  Аварии задвижек.

•  Аварии электромагнитных клапанов.

•  Аварии клапанов ПЗК.

•  Аварии источника высокого напряжения ИВН.

•  Аварии двигателей.

• Технологические аварии котла.

•  Аварии оборудования шкафа контроллера.

•  Аварии модулей аналогового ввода контроллера.

 Для выхода из аварийных ситуаций необходимо выявить и устранить причину, аварии, затем нажать кнопку «Сброс» на АРМ оператора или ПУ.

Если аварийное сообщение не сбрасывается, значит не устранены причины аварии.

Состав оборудования шкафа

Шкаф контроллера собран на базе конструктива фирмы Rittal с двухсторонним доступом.

На  передней двери шкафа  расположены:

• графическая панель с сенсорным экраном.

• индикатор наличия входного напряжения питания  ~ 220 В;

• индикатор контроля напряжения после ИБП  ~ 220 В;

• индикатор «авария» котла;

• звуковой сигнализатор аварийного состояния котла.

• кнопки  «Пуск котла»; «Стоп котла»; «Аварийный останов»; «Готовность контроллера»;

• переключатель выбора режимов работы;

• пульт ручного управления и индикации.

На  задней двери шкафа для каждого из двух блоков управления горелками расположены следующие элементы:

• индикатор контроля напряжения после ИБП  ~ 220 В;

• кнопка с лампочкой «Готовность контроллера» для предварительной установки блока.

 Внутри шкафа расположены

•  узел питания в составе:

  - источник бесперебойного питания шкафа (ИБП)

  - блоки питания  сигнализаторов пламени,  пульта оператора, цепей управления, входных цепей и токовых датчиков ( 16 шт);

  - автоматические выключатели (АВ);

• центральный программируемый контроллер (ПЛК «Микроконт-Р2»);

• ПЛК управления горелкой 1 («Микроконт-Р2»);

• ПЛК управления горелкой 2 («Микроконт-Р2»);

• пульты  ручного управления оборудованием горелок – 2 шт.;

• промежуточные реле;

• бесконтактные трехфазные реверсивные реле;

• клеммники.

Встроенный пульт управления предназначен для ввода оперативных команд и данных в контроллер, и отображения информации о работе котла и контроллера, включая аварийную сигнализацию.

Отображение информации осуществляется окнами.

При подаче питания, на пульт управления котлом вызывается начальное окно отображения информации, как показано на рис.3.

Для включения пульта необходимо нажать кнопку «Доступ», задать пароль и затем кнопку «Включение пульта». Формируется разрешение управления и пульт переходит в окно выбора режимов управления.

 

 

Режимы работы контроллера

Выбор режима работы котла и задание команд производится оператором с панели  управления, расположенной на двери шкафа или с АРМ оператора. Контроллер поддерживает следующие режимы работы.

• АВТОМАТ
  Управление котлом по командам от АРМ оператора или местного пульта. Действуют все технологические защиты и блокировки. Запрещено управление отдельными объектами, разрешены только команды, управляющие котлом в целом (ПУСК, СТОП и т.д.).

• ШАГ
  Управление осуществляется так же, как в режиме «АВТОМАТ», но программа розжига выбранной горелки выполняется шагами, каждый следующий шаг выполняется только по команде оператора «ПУСК ШАГА».

• ДИСТАНЦИОННЫЙ (ручной)  (режим возможен только на работающем котле)
  Применяется для проведения режимной наладки котла и подбора параметров соотношения «топливо-воздух». Котёл работает так же как в режиме «АВТОМАТ», но отключен регулятор «топливо-воздух» и управление осуществляется технологом в раздельном режиме работы регуляторов заданием давления топлива и воздуха. Действуют все технологические защиты и блокировки.  При переходе из режима «ДИСТАНЦИОННЫЙ» в режим «АВТОМАТ» регулятор соотношения «топливо-воздух» включается автоматически.

• НАЛАДКА (режим возможен только при остановленном котле)
   Управление оборудованием котла по командам от АРМ оператора или местного пульта. Технологические защиты и блокировки не действуют. Режим наладочный, используется для настройки работы задвижек и регуляторов.

• МЕСТНЫЙ (режим возможен только при остановленном котле)
  Управление исполнительными механизмами выполняется без контроллера от ручного пульта управления. Режим наладочный, служит для проверки целостности монтажа электрической части системы. 

 

Автоматическая опрессовка газопровода включает действия по проверке герметичности входного участка на отсутствие утечки и плотности закрытия предохранительных запорных клапанов ПЗК (см. структурную схему рис. 4)

 

 

Авторы статьи: к.т.н. А.П.Карандашев (4932)306920, Н.И.Тихонов (4932)306351

 

Возврат на главную страницу