Автоматизация котла ДКВР
.docxАвтоматизация котла ДКВР с использованием комплектного шкафа управления
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 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 стандартаRS485 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.