Автоматизация котла ДКВР

Автоматизация 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.