АСУТП котельной, Заказчик: Бердский Электромеханический Завод (Новосибирская обл.)

АСУТП реализована на базе “ПТК Торнадо-I” и предназначена для выполнения всех функций управления и контроля технологическим оборудованием котельной. Объектом управления являются котлы ДКВР-10, ПТВМ-30.

Этапы работы

Первые договоры между ЗАО “МСТ” и ОАО ”Бердский Электромеханический Завод” были заключены в сентябре 2000 года. В соответствии с условиями договоров, компания “Модульные Системы Торнадо” оказывала услуги по разработке, поставке и внедрению АСУТП двух котлов ПТВМ-30.

Проектирование системы управления, комплектация и сборка Программно-Технического Комплекса на территории разработчика заняла три месяца, после чего система была отгружена на котельную. Наладка системы проводилась ЗАО “МСТ” совместно с ведущей в регионе технологической организацией АО “Сибтехэнерго”. Автоматизация котлоагрегатов была проведена в короткие сроки, что позволило максимально сократить время простоя технологического оборудования и быстро перейти на качественно новый уровень управления котельной. Успешный опыт внедрения АСУТП стал основанием для продолжения сотрудничества, и в 2001 году в систему был включен еще один котел ДКВР-10.

Установленная АСУТП является масштабируемой, поэтому добавление еще одного котла не повлекло за собой изменений в системе и не потребовало каких-либо новых разработок. Был лишь установлен дополнительный контроллерный шкаф и обновлен интерфейс оператора. Расширение системы, таким образом, было также реализовано в сжатые сроки.
До настоящего времени управление всеми тремя котлами ведется с одного рабочего места.

Назначение и функции системы

АСУТП котельной выполнена на базе Программно-Технического Комплекса “Tornado-I". Комплекс предназначен для оперативного дистанционного контроля и управления всем электрифицированным оборудованием котельной.

АСУТП реализует полномасштабные функции управления и контроля и позволяет решать следующие звдачи:

    * управление объектами котельной во всех эксплуатационных режимах, включая пуск и останов;
      дистанционное управление электрифицированным оборудованием;
    * регулирование технологических параметров в заданном режиме;
    * автоматический контроль и непрерывная диагностика как датчиков, так и средств ПТК;
    * формирование базы данных исходной и расчетной информации;
    * архивирование всех технологических параметров, действий персонала, управляющего оборудованием котельной, несанкционированного доступа к управлению;
    * отображение на экране компьютера состояния оборудования котлов и котельной с разной степенью детализации;
    * дифференцированный допуск операторов к отдельным операциям, защита системы от случайного и несанкционированного воздействия;
    * протоколирование действий оператора, защита от подачи неправильных команд;
    * подготовка данных для расчета технико-экономических показателей работы оборудования, анализа аварийных ситуаций и т.д.;
    * звуковая сигнализация;
    * создание печатных отчетов.

Структура системы

Структурная схема комплекса состоит из следующих компонент:

    * автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора котельной;
    * рабочее место инженера-наладчика;
    * сервер баз данных;
    * контроллеры функциональных узлов;
    * локальная сеть оперативного контура.

Автоматизированное Рабочее Место

Рабочее место оператора оснащено стандартными средствами вычислительной техники, совместимыми с IBM PC. Для создания интерфейса оператора используется специализированный для задач визуализации технологических процессов программный пакет “InTouch” (производство компании “Wonderware”).

АРМ оператора служит для:

    * регистрации и архивирования всех актуализированных данных, поступающих от контроллеров;
      формирования информационного потока в архивную базу данных;
    * визуализации технологических параметров;
    * представления информации в виде мнемосхем, гистограмм, графиков и таблиц;
    * решения информационных вычислительных задач (регистрации аварийных ситуаций, регистрации отклонения параметров, архивирования, расчет параметров для ТЭП, формирование суточных ведомостей;
    * предоставления информации для удаленных “клиентских” рабочих мест средствами WEB сервера.

АРМ инженера - наладчика

АРМ инженера служит "горячим" резервом в случае выхода из строя рабочего места оператора. В данном проекте на АРМ инженера также расположен и сервер баз данных, где хранится информация обо всех событиях происходящих в системе (информация о технологических параметрах котельного оборудования, управляющих воздействиях оператора и др.)

Контроллеры функциональных узлов

Контроллеры функциональных узлов (КФУ) являются элементом системы, обеспечивающим подключение кабельных связей от датчиков и преобразование аналоговых сигналов от датчиков в цифровую форму, необходимую для дальнейшей программной обработки системой. КФУ располагается в шкафах одностороннего обслуживания степени защиты IP54 и выше.

В КФУ применяется контроллерное оборудование компаний “Kontron” ("PEP Modular Computers") и "UniControls". Собственно контроллер выполнен в виде крейта CXC формата 3U. Контроллер имеет модульную архитектуру. Все модули контроллера устанавливаются в крейт, где они объединяются посредством локальной магистрали CXC.

Модули ввода-вывода выполнены в стандарте ModPack. Спектр данных модулей ввода-вывода позволяет решать любые задачи сбора и обработки данных. При этом контроллер может работать автономно, обеспечивая контроль за объектом при отсутствии связи с оператором.

Основные свойства КФУ:

    * применение надежных аппаратных средств автоматизации, соответствующих открытым международным стандартам;
    * функциональная автономность уровня контроллеров;
    * каждый контроллер может работать независимо от других компонент системы;
    * высокая отказоустойчивость микропроцессорных элементов, большое время наработки контроллеров на отказ (более 10 лет);
    * развитая внутренняя диагностика элементов контроллера;
    * дублированные источники питания;
    * модульная архитектура контроллеров;
    * стандартный конструктив контроллеров (3U ).

В КФУ применяются так называемые Блоки Полевых Интерфейсов (БПИ), которые позволяют напрямую подключать контроллер к технологическому оборудованию объекта, датчикам и исполнительным механизмам. БПИ позволяют подключать натуральные сигналы от термопар, термометров сопротивлений, датчиков тока и напряжения, а также дискретные сигналы и команды 24В и 220В. Полевой кабель может иметь сечение до 2,5 мм2. Подпружиненные клеммы Блоков Полевых Интерфейсов обеспечивают надежный, нечувствительный к вибрации контакт, эквивалентный холодной сварке.

Применение БПИ позволяет избежать использования громоздких шкафов-проммклемников и уменьшить количество релейных шкафов.