2. Назначение и цели создания системы.

2.1. Назначение системы.

2.1.1. АСУ ТП предназначена для комплексной автоматизации технологическими процессами сетевой установки водогрейной части на базе микропроцессорных контроллеров PlantScape фирмы Honeywell, в том числе:

• сбора, обработки, хранения и отображения информации о состоянии технологических процессов, а также расчета технико-экономических показателей и выдачи отчетной документации;

• оперативного контроля и своевременного принятия решений по управлению технологическими процессами, поддержанию регламентных значений параметров на основе анализа оперативной информации о текущем состоянии технологических процессов;

• сигнализации о нарушении технологического режима, выхода параметра за “границы”, установленные технологическим регламентом;

• дистанционного управления электроприводами технологического оборудования.

2.2. Цель создания системы.

2.2.1. Целью создания АСУ ТП является улучшение экономических показателей работы оборудования, повышение надежности и достоверности получаемой информации о ходе технологических процессов, уменьшение времени реакции на аварийные ситуации, экономия топлива и электроэнергии, а также улучшение условий работы, повышение культуры производства и эффективности труда персонала.

Оценка достижения цели создания АСУ производится по результатам первого года промышленной эксплуатации путем всестороннего анализа функционирования. При этом главными критериями оценки является надежность системы управления, экономичность и увеличение межремонтного цикла технологического оборудования.

2.3. Состав задач решаемых системой

Функционально система должна решать следующие задачи:

• контроль параметров хода технологического процесса

измерение параметров, вычисление измеряемых величин по косвенным измерениям, сбор и представление полученной информации о состоянии технологического объекта оперативно-технологическому персоналу ( ОТП );

автоматическое регулирование ;

дистанционное управление регулирующей и отсечной арматурой через систему управления;

архивирование информации - хранение информации о параметрах на магнитных носителях в режиме реального времени, печать технологических документов заданной формы, с заданной периодичностью и по вызову;

3. Характеристика объекта автоматизации.

3.1. Краткие сведения об объекте.

Контроль и управление технологическим процессом осуществляется оперативно-технологическим персоналом (ОТП) с центрального пульта управления ( ЦПУ ) как в автоматическом так и в дистанционном режиме.

Котельная установка представляет собой комплекс устройств, размещенных в отдельных помещениях и служащих для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию пара или горячей воды. Можно разбить котельную установку на несколько технологических объектов управления:

1. Отделение топливоподачи:

1. газовое хозяйство;

2. мазутное хозяйство.

2. Отделение химводоподготовки

3. Водогрейная часть:

1. теплофикационные котлы;

2. сетевая установка.

4. Паровая часть котельной

5. Система горячего водоснабжения.

6. Вспомогательное оборудование

Сетевая установка водогрейной части предназначена для создания общей тепло – водяной магистрали. Функциональная схема автоматизации приведена в Приложении № 4.

Технические характеристики Технологического оборудования:

Сетевой Насос СЭ 500/70 (поз. 7)

Количество 4 шт;

Максимальная производительность 500 т/ч;

Номинальная производительность 400 т/ч;

Напор 70 м;

Давление на входе 16 кгс/см²;

Мощность двигателя 160 кВт;

Количество насосов в работе 3 шт;

Расход через тепловую сеть 1200 т/ч;

Подпиточный Насос К-8О-50-200а (поз. 8)

Количество 2 шт;

Производительность 45 т/ч;

Напор 40 м;

Т_max=71^oC;

Рециркуляционный Насос КГВ-250 (поз.6)

Производительность 250 т/ч;

Напор 75 м;

Давление на входе 50 кгс/м² ;

Мощность двигателя 110 кВт;

Рециркуляционный Насос КГВ-250

Производительность 250 т/ч;

Напор 75 м;

Давление на входе 50 кгс/м² ;

Мощность двигателя 110 кВт;

Транзисторный преобразователь частоты SB17

Данные преобразователей SB17 C1700У

Тип					C1700У
Степень защиты					IP00
Постоянный момент	Номинальная мощность	[кВА]		150
	Выходной ток	[A]		214
	Мощность двигателя [кВт]			110
	Несущая частота			Стандарт 4 кГц, переменный 1 - 8кГц
	Перегрузка			150% в течение 1 мин
Переменный момент	Номинальная мощность		[кВA]		170
	Выходной ток		[A]		242
	Мощность двигателя [кВт]			132
	Несущая частота			Стандарт 4 кГц, переменный 1 - 8кГц
	Перегрузка			112 % в течение 1 мин
Условия окружающей среды					Установка в закрытом помещении с относительной влажностью 95% или меньше (без конденсации). Высота над уровнем моря до 1000м, Вибрации 4.9 м/с2 или менее. Отсутствие коррозионных или взрывоопасных газов, пара, пыли, масляного тумана, хлопчатобумажной пыли.

ТПЧ получает из сети трехфазное переменное напряжение промышленной частоты, преобразует его в напряжение постоянного тока величиной 550-650 В. Затем транзисторные ключи выходного каскада преобразуют постоянное напряжение в трехфазное напряжение частота которого может меняться в пределах 0,1-440 Гц. Управление ТПЧ может производиться по месту с пульта или дистанционно, управляющими сигналами являются «сухие» контакты реле, токовый сигнал 4-20 мА, выходные сигналы формируются «сухие» контакты реле и сигнал постоянного напряжения 0-10 В

Температурный датчик

Температурный преобразователь ТМ-22/2,001

НСХ Рt100 диапазон 0…+150 С

Выходной сигнал 4-20 mA, двухпроводный

Термометр сопротивления НСХ Pt100

Тип 90.281-F61 диапазон -50….+400С

Длина погружной части 250 мм

Расходомер

Вихревой электромагнитный счетчик-расходомер

жидкости ВЭПС – СР/1-03-150

Выходной сигнал 4-20 mA, двухпроводный

Для сетевой установки водогрейной части предусмотреть.

регулятор температуры воды на рециркуляции.

Регулятор поддержания давления в системе подпитки

регулятор поддержания расхода воды в теплосеть.

Описания регуляторов приведено в Приложении № 4.

3.2. Сведения об условиях эксплуатации объекта автоматизации и характеристиках окружающей среды.

Режим работы оборудования в котельной - непрерывный, круглосуточный. Объект автоматизации работает в стационарных режимах, частых пусков и остановов нет. Объект автоматизации расположен в помещении.

Категория пожароопасности Б.

4. Требования к системе.

4.1. Требования к системе в целом.

4.1.1. Требования к структуре и функционированию системы.

Комплекс программно-технических средств, включающий в себя средства низовой автоматики и системы управления фирмы Honeywell, предназначен решать все задачи по управлению технологическим оборудованием.

АСУТП должна быть реализована на базе системы PlantScape фирмы Honeywell. PlantScape - гибкая, масштабируемая, открытая система управления процессом, состоящая из каркаса контроллера, четырех каркасов с модулями ввода-вывода, резервированного сервера, операторских станций и принтера. Структурная схема системы управления дана в Приложении № 5 к Техническому заданию.

Состав оборудования системы управления PlantScape:

- 10-слотовые каркасы - 2 шт., содержащие:

- управляющий процессор С200 резервированный - 2 шт.;

- модуль резервирования - 2 шт.;

- интерфейсный модуль CONTROLNET (резервированный) - 8 шт.;

- каркасы ввода-вывода (17-слотовый - 2 шт., 7-слотовый - 2 шт.), содержащие:

- модуль аналогового ввода 16 точек - 18 шт.;

- модуль ввода дискретных сигналов 32 точки - 8 шт.;

- модуль вывода дискретных сигналов 32 точки - 14 шт.;

- интерфейсный модуль CONTROLNET (резервированный) - 3 шт.;

- сервер под Windows NT - 2 шт. (резервированный) с интерфейсными модулями сети КТС для связи с контроллерами и модулями связи Ethernet для связи с операторской станцией и заводской сетью;

- операторская станция под Windows NT -2 шт.;

- принтер - 1 шт.;

- источник бесперебойного питания на 30 минут, 3 кВА - 1 шт.

Программное обеспечение PlantScape:

- построитель базы данных для Windows NT,95;

- построитель видеокадров (экранных форм) Windows NT;

- драйвер RS-LINX;

- АРМ машиниста котла (оператора-технолога);

- базовое программное обеспечение сервера на 1000 точек;

- базовое программное обеспечение резервированного сервера на 1000 точек;

- программное обеспечение для конфигурирования управляющего контроллера СВ10;

- управляющий Солвер (лицензия) CS01 для контроллеров.

Для увеличения скорости передачи данных компоненты системы связаны между собой разными (автономными) магистралями:

- для связи серверов с контроллерами используется резервированная сеть Supervisory Network;

- для связи контроллеров с каркасами ввода-вывода используется резервированная сеть I/O Network (один модуль CONTROLNET поддерживает до 16 модулей ввода-вывода);

- для связи серверов с операторской станцией (и для подключения к другим сетям) используется Ethernet сеть.

Резервированные сервер и контроллер обеспечивают высокую надежность системы управления. Один из серверов (контроллеров), называемый "основным", выполняет функции по контролю и управлению технологическим процессом, другой, называемый "резервным", находится в "горячем" резерве, т.е. он отслеживает состояние процесса и работу основного сервера (контроллера), и при выходе из строя основного сервера (контроллера) берет на себя все функции по контролю и управлению процессом становясь основным.

Режим функционирования системы должен соответствовать режиму работы основного технологического оборудования (круглосуточный).

Комплекс средств, обеспечивающий интерфейс взаимодействия оператора с объектом управления должен состоять из одного рабочего места.

По степени централизации выполняемых функций автоматизации и комплекса средств, обеспечивающих их выполнение, АСУ должна быть многоуровневой распределенной системой и функционально разделяться на следующие подсистемы (по уровню иерархии сверху вниз):

-подсистема автоматического измерения и управления исполнительными механизмами;

-специализированная подсистема автоматического контроля и управления;

-подсистема автоматической связи;

-подсистема предоставления информации и дистанционного управления технологическим объектом;

-подсистема хранения, накопления и документирования информации;

Структура АСУ должна отвечать ее назначению и обеспечивать достижение поставленной цели.

Режим эксплуатации АСУ должна соответствовать режиму работы основного технологического оборудования.

Функциональная структура АСУ должна быть представлена тремя уровнями автоматизации и управления (Приложение №5):

-нижний уровень включает в себя приборы для измерения физических величин, состояния технологического оборудования, преобразования информации в унифицированный выходной сигнал, выбор режима управления (местное или дистанционное );

-средний уровень включает в себя промежуточные реле и контроллер , реализующий алгоритмы управления исходя из назначения и цели АСУ;

-верхний уровень управления - это станция оператора, позволяет осуществлять все функции по отображению, сигнализации, регистрации и оперативному управлению технологическим процессом;