Волмаг

Автоматизированная система управления технологическими процессами котлоагрегата (АСУ ТП) является полномасштабной АСУ ТП, предназначена для контроля, защиты и управления оборудованием многогорелочных энергетических котлоагрегатов ( на примере котлоагрегата БКЗ-210-140-11) во всех эксплуатационных режимах.

Система предусматривает работу технических средств управления под контролем и при участии оперативного персонала.

Оперативный контроль и управление котлоагрегатом централизованы и ведутся с группового щита управления.

Центральной частью АСУ ТП является программно-технический комплекс (ПТК), кроме него в состав системы входят датчики, исполнительные механизмы, непрограммируемые средства автоматизации, силовые сборки и т.д.

Использование автоматизированной системы управления повышает надежность работы котлоагрегата и улучшает технико-экономические показатели за счет:

• реализации более сложных законов автоматического регулирования, точнее и полнее учитывающих специфику протекающих технологических процессов;
• внедрения системы безопасного управления горелками (розжиг, плановый и аварийный останов, опрессовка и т.д.);
• создания комфортных условий работы для оперативного персонала, снижающих нагрузку машиниста, облегчающих принятие им решений по управлению котлоагрегатом и приближения их к оптимальным, благодаря лучшему информационному обеспечению (представление данных в требуемом объеме, в удобном для восприятия виде в реальном времени);
• повышения меры ответственности персонала за счет наличия в системе функций слежения и протоколирования действий персонала по управлению котлоагрегатом;
• повышения безаварийности функционирования системы, облегчения эксплуатационного обслуживания и сокращения времени на поиск и устранение неисправностей;
• выдачи технико-экономических показателей и объективной информации о технологическом процессе, которая может быть использована неоперативным инженерно-техническим и административным персоналом для решения производственных и организационно-экономических задач.

Автоматизированная система управления имеет двухуровневую структуру.

Верхний уровень управления обеспечивает взаимодействие операторов-технологов и инженерного персонала с технологическим оборудованием. SCADA-система позволяет получить любую информацию о технологическом процессе с использованием технологии клиент-сервер как в локальной сети Ethernet, так и, при необходимости, через Internet посредством собственного WEB-сервера, интегрированного с сервером доступа к данным (DAServer).

 В  состав системы верхнего уровня входят:

• АРМ оператора котла,
• АРМ старшего оператора,
• АРМ инженера АСУ ТП
• сервер АСУ ТП, который может совмещать в себе сервер технологических архивов и WEB-сервер.

Дополнительно есть возможность организации клиентских рабочих станций Главного инженера, инженера ПТО и других управленцев путем расширения сети Ethernet, объединяющей все компьютеры верхнего уровня управления котлоагрегата.

Нижний уровень управления обеспечивает ввод информации от объекта и формирование управляющих воздействий. Он выполнен на базе программируемых контроллеров КР-300ИШ серии КОНТРАСТ, объединенных в локальную контроллерную сеть МАГИСТР (за исключением автономных систем). Наиболее ответственные системы выполнены на резервированных контроллерах. Системы, имеющие большое количество входных и выходных сигналов, построены с использованием полевых сетей.

По функциональному признаку АСУ ТП разделена на отдельные подсистемы (программно-технические комплексы), выполняющие определенный круг задач под управлением SCADA-системы и собственных технологических программ:

• подсистема измерения и контроля;
• подсистема технологических защит;
• подсистема автоматического регулирования;
• подсистема функционально-группового управления ;
• подсистема автоматизированного розжига.

Пример системы АСУТП котлоагрегатов ТП-230

Подсистема измерения и контроля является информационной и служит для сбора и первичной обработки информации, характеризующей состоянии котлоагрегата, отображения ее в удобном для восприятия виде, занесения параметров в базу данных, выдачи необходимых данных на сигнальные табло и дополнительные аппаратные средства, выполнения информационно-вычислительных задач связанных с ведением и оптимизацией производственных процессов выработки тепловой и электрической энергии.

Подсистема выполнена на 3 контроллерах КР-300ИШ и обеспечивает:

• ввод до 304 аналоговых сигналов (0-5мА, 4-20мА, термометры сопротивлений и термопары посредством БУС-30 и БУТ-30 или посредством БУСО-1 с модулями МТС и МРС);
• ввод до 160 дискретных сигналов (сухой контакт, 24В, для ввода 220В дополнительно необходимы БВВ-Д-30) с проверкой целостности линий связи;
• вывод до 76 аналоговых сигналов (0-5мА, 4-20мА);
• вывод до 80 дискретных сигналов (транзисторный ключ, БУМ-30) с защитой от короткого замыкания и проверкой включения и отключения.

Подсистема технологических защит предназначена для разгрузки котлоагрегата или его узлов при повреждении оборудования или недопустимом отклонении технологических параметров, а так же формирования управляющего воздействия на исполнительные механизмы и другие подсистемы.

Подсистема выполнена на резервированном контроллере КР-300ИШ и обеспечивает:

• ввод до 48 дискретных сигналов (сухой контакт, 24В, для ввода 220В дополнительно необходимы БВВ-Д-30) с проверкой целостности линий связи;
• вывод до 48 дискретных сигналов (транзисторный ключ, БУМ-30) с защитой от короткого замыкания и проверкой включения и отключения.

Подсистема автоматического регулирования предназначена для поддержания регулируемых параметров в заданных пределах. Управление ведется путем воздействия на соответствующие регулирующие органы.

Подсистема выполнена на базе двух контроллеров КР-300ИШ и позволяет организовать до 30 контуров регулирования, обеспечивая:

• ввод до 48 аналоговых сигналов (0-5мА, 4-20мА, термометры сопротивлений посредством БУС-30);
• вывод до 152 дискретных сигналов (транзисторный ключ) с защитой от короткого замыкания и проверкой включения и отключения.

Подсистема функционально-группового управления предназначена для управления технологическим оборудованием путем подачи команд на соответствующие исполнительные органы.

Подсистема выполнена на контроллере КР-300ИШ и БУСО-1 и обеспечивает:

• ввод до 144 дискретных сигналов (сухой контакт, 24В, для ввода 220В необходимы БВВ-Д-30) с проверкой целостности линий связи;
• вывод до 144 дискретных сигналов (транзисторный ключ, БВВ-Д-30) с защитой от короткого замыкания и проверкой включения и отключения.

Подсистема автоматизированного розжига и управления горением оснащена локальными устройствами управления (Контроллер Газового Блока - КГБ) для каждой из горелок и обеспечивает:

• опрессовку газового блока;
• розжиг горелок;
• вывод горелок на минимальную тепловую мощность;
• управление тепловой мощностью горелок от минимальной до номинальной;
• автоматическое уравнивание мощности горелок;
• штатный и аварийный (при нарушении контролируемых параметров) останов горелки, выполнение операций контроля закрытия отсечных клапанов, послеостановочного тестирования плотности их закрытия и выполнение требуемых операций вывода горелки из работы;
• выполнение нормативных защит и блокировок на перечисленных функциях управления горелкой в любых режимах;
• регистрация предаварийных и аварийных параметров и состояний для последующей передачи на верхний уровень;
• связь и обмен данными между устройствами по локальной контроллерной сети МАГИСТР;
• связь по локальной сети с верхним уровнем, прием от него обобщенных команд управления горелками (розжиг, останов, значение мощности и т.п.), передача на верхний уровень по запросам последнего параметров и состояний горелки и контроллера.

Подсистема выполнена на резервированном контроллере КР-300ИШ (общекотельный контроллер) и контроллерах газового блока КГБ на базе КР-300ИШ для каждой горелки и обеспечивает:

Для каждой горелки (КГБ):

1. ввод до 8 аналоговых сигналов (0-5мА);
2. ввод до 32 дискретных сигналов (сухой контакт, 24В);
3. вывод до 24 дискретных сигналов (транзисторный ключ, БУМ-30);

Дополнительно (общекотельный контроллер):

1. ввод до 16 дискретных сигналов (сухой контакт, 24В) с проверкой целостности линий связи;
2. вывод до 16 дискретных сигналов (транзисторный ключ, БУМ-30) с защитой от короткого замыкания и проверкой включения и отключения.