Область применения

        •   коммунальные (жилищнокоммунальное хозяйство) котельные системы отопления и горячего водоснабжения с водогрейными котлами разной производительности;
        •   промышленные котлы, вырабатывающие насыщенный или перегретый пар для технологических нужд и систем отопления предприятий и организаций с паровыми котлами, которые работают под разрежением (с вентиляторами и дымососами);
        •   котельные цехов тепловых паротурбинных электростанций теплоэлектроцентралей с паровыми и водогрейными котлами большой производительности.

        Структура системы

        Система «АСУ-КТ» выполняет функции автоматического управления работой всех узлов и агрегатов котлоагрегата:
        •   тягодутьевых машин (ТДМ) - вентиляторов и дымососов;
        •   насосных агрегатов - сетевых, подпиточных, рециркуляционных и др. насосов;
        •   запорной и регулирующей арматурами подачи топлива, воды, воздуха, отходящих газов (клапанами, задвижками, направляющими аппаратами и др.).
        Структура «АСУ-КТ» является иерархической и распределенной. Такое построение системы повышает ее живучесть, так как отказ отдельных технических средств на различных уровнях иерархии приводит лишь к отказу выполнения части функций системы.
        На нижнем уровне располагаются датчики давления, перепада давления, температуры, уровня, исполнительные механизмы, блоки питания, электромагнитные пускатели, промежуточные реле, блоки бесперебойного питания, а также средства дистанционного управления исполнительными механизмами. Датчики и первичные преобразователи размещаются по месту, непосредственно у технологического и электротехнического оборудования котла.
        В соответствии с требованиями Заказчика система «АСУ-КТ» может функционировать с уже установленными технологическими датчиками и исполнительными устройствами, часть которых по причинам морального и физического износа может заменяться новыми или модернизироваться в соответствии с требованиями управления.
        Логика управления реализуется на среднем уровне системы, к которому относятся щиты силового управления с частотными преобразователями и щит системы автоматического управления котла с операторской панелью для отображения параметров на базе промышленного программируемого логического контроллера (ПЛК) производства Unitronics (Израиль), оснащенного дискретными и аналоговыми модулями ввода/вывода, графическим сенсорным дисплеем с кнопками управления, интерфейсами цифровой связи RS232/485, CANbus, Ethernet. Контроллер выполняет функции сбора, обработки информации, управления, регулирования и защиты котла от нештатных ситуаций, подачи предупредительной и аварийной сигнализации, блокировок, выдачи сигналов в штатную автоматику безопасности котла и др.
        В верхний уровень системы входят средства, реализующие функции сбора информации от частотных преобразователей и ПЛК по открытым промышленным протоколам связи ModBus, CanOpen, отображения информации в различной форме, ее архивирования, записи, а также функции дистанционного управления оборудованием котлоагрегата или изменения параметров и уставок регулирования исполнительных механизмов.
        Техническим средством реализации верхнего уровня является автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора на базе промышленного компьютера (рабочей станции). АРМ снабжается всеми необходимыми модулями для реализации указанных Заказчиком функций. Операторская станция устанавливается на центральном посту управления котлом и может интегрироваться в единую АСУ ТП Заказчика с использованием технологий беспроводной GSM/GPRS связи.
        Система «АСУ-КТ» надежно интегрируется с существующей автоматикой безопасности котла. При этом установленная автоматика управления (регулирования) на котле по согласованию с Заказчиком выводится в «холодный» резерв либо демонтируется.

        Функции системы

        К основным функциям относятся:
        •   сбор данных от установленных датчиков и первичных преобразователей, контроль состояния и исправности датчиков;
        •   обработка информации, автоматическое регулирование и управление оборудованием котлоагрегата и общекотельными исполнительными механизмами в реальном режиме времени по заданным алгоритмам во всех режимах работы;
        •   непрерывная диагностика подключенного оборудования и самодиагностика;
        •   организация предупредительной и аварийной сигнализации;
        •   обмен информацией с верхним уровнем системы.
        К функциям управления относятся:
        •   автоматический, полуавтоматический пуск котла в работу (с возможностью автоматической подготовки и розжига с переходом в режим минимальной мощности);
        •   автоматическое (автоматизированное) управление оборудованием котлоагрегата при длительной работе с поддержанием заданных параметров, штатном или аварийном останове;
        •   автоматическое поддержание в заданных пределах:
             ·  расхода воды через котел;
             ·  давления воздуха на входе котла;
             ·  разрежения в топке;
             ·  температуры и давления сетевой воды;
             ·  уровня воды и давления пара в барабане котла;
             ·  температуры горячей воды;
             ·  уровня воды в котле;
             ·  и др. общекотельных параметров, количество которых определяется проектом автоматизации;
        •   возможность задания параметров и уставок автоматического режима и дистанционное управление отдельными механизмами;
        •   автоматическое регулирование соотношения между количеством газа и количеством воздуха, подаваемых на горелки с обеспечением оптимального процесса горения (управление частотными преобразователями тягодутьевых машин), контроль содержания СО в отходящих газах;
        •   возможность перепрограммирования характеристик управления технологическим процессом в соответствии с режимной картой котла;
        •   автоматическое управление рециркуляцией, поддержание параметров теплоносителя (температуры, давления и др.) на выходе котла согласно введенному режиму;
        •   работа котла на нескольких видах топлива (с автоматическим изменением уставок при переходе);
        •   автоматический ввод резерва при выходе одного из агрегатов из строя (при наличии резервных агрегатов), без остановки котла — насосов, вентиляторов;
        •   реализация защиты от несанкционированного доступа к уставкам и данным;
        •   обеспечение действия всех необходимых Заказчику защит и блокировок с обобщенной звуковой аварийно-предупредительной сигнализацией:
             ·  авария или недопустимое положение исполнительного устройства;
             ·  исчезновение пламени на горелках;
             ·  малый расход воды через котел (отсутствие циркуляции);
             ·  критическая температура и давление питательной воды на входе котла;
             ·  низкое/высокое давление газа перед горелками и регулирующим клапаном;
             ·  низкий/высокий уровень воды в барабане (для паровых котлов);
             ·  повышение и понижение давления воды (для водогрейного котла);
             ·  понижение давления пара (для паровых котлов);
             ·  высокое давление воды за котлом, высокая температура воды за котлом (для водогрейного котла);
             ·  низкое разряжение в топке;
             ·  низкое/высокое давление обратной сетевой воды;
             ·  при аварии дутьевого вентилятора или дымососа и др.;
        •   запоминание первопричин возникновения аварийной ситуации, блокировка работы и останов котла при аварийных ситуациях.
        К функциям отображения и передачи информации относятся:
        •   информационное обеспечение работы оператора — отображение на видеокадрах панели оператора котла информации о контролируемых и регулируемых параметрах в виде мнемосхем;
        •   обеспечение оперативно-технологического персонала информацией о параметрах теплового режима и состоянии технологического оборудования с отображением аварий;
        •   поддержка протоколов обмена информацией с верхним уровнем по полевым шинам или Ethernet.
        Функции подсистемы верхнего уровня:
        •   дистанционное управление параметрами работы котла (для автоматического режима), дистанционное управление исполнительными устройствами (в автоматическом и ручном режимах);
        •   регистрация (протоколирование) параметров работы котла и их индикация в виде мнемосхем, таблиц, графиков и трендов;
        •   технологическая сигнализация на экране аварийных режимов, параметров и узлов;
        •   печать протоколов и отчетов;
        •   архивация основных параметров и режимов работы котла для последующего экономического анализа и дальнейшей оптимизации технологического процесса, просмотр архивной информации за указанный промежуток времени.
        На экране АРМ оператора котельной обеспечивается представление информации о текущем состоянии котла и вспомогательного оборудования, измеренных значениях контролируемых параметров, а также срабатывании защит. Вывод информации на экран выполнен в удобной для восприятия интуитивно-понятной форме. При работе системы на жестком диске компьютера формируются базы данных значений контролируемых параметров котла и фактов срабатывания защиты. Содержание указанных баз данных может быть просмотрено оператором и выведено на печать.

        Надежность системы обеспечивается:

        •   высокой надежностью отдельных применяемых элементов системы (контроллеров, релейно-контакторной аппаратуры, датчиков);
        •   компоновкой системы и ее подсистем, направленной на повышение ее «живучести»;
        •   применением средств защиты от промышленных помех;
        •   применением программного обеспечения, выполненного на инженерных языках программирования, которые используются для реализации управления в промышленности и отвечают международным стандартам МЕК 1131-3 и DIN EN 6.1131-3;
        •   самодиагностикой системы во всех режимах работы.

        Эффект от внедрения системы

        •   экономия 2…5% топлива (газа, мазута) за счет автоматического поддержания оптимального соотношения топливо/воздух;
        •   экономия 40…70% электроэнергии за счет внедрения приборов частотного регулирования (в т.ч. полностью исключается потребление реактивной мощности из электросети);
        •   динамическое поддержание максимального КПД котла во всем диапазоне его нагрузок в автоматическом круглосуточном режиме;
        •   выполнение требований экологических норм по выбросам в атмосферу в любой момент времени;
        •   частичная или полная автоматизация работы котла в зависимости от выбранной Заказчиком конфигурации;
        •   более высокая безопасность и надежность работы котла – исключение аварийных ситуаций за счет субъективных факторов (нарушение технологии розжига и др.);
        •   технологический или коммерческий учет энергоресурсов (тепловой, электрической энергии, газа, теплоносителя и т.п.) на входе и выходе котлоагрегата;
        •   повышение срока службы в 3…5 раз исполнительных устройств котла (в т.ч. – тягодутьевых машин, насосов, запорной арматур и др.);
        •   сокращение объема эксплуатационных, удельных капитальных и ремонтно-восстановительных затрат;
        •   Заказчик получает законченное комплексное решение для объекта в целом от одного поставщика со сроком окупаемости – 0,5…1,5 года.

        Применение

        Установлено 5 систем «АСУ-КТ» на районных котельных РК-6 и РК-11 Житомирского арендного предприятия тепловых сетей «Житомиртеплокоммунэнерго».