Комплексные решения по автоматизации технологических процессов

Телемеханический комплекс «ИСТОК 1.0»

Информационный материал

список сокращений

ТМК   телемеханический комплекс

УКП   устройство контролируемого пункта

УПУ   устройство пункта управления

ТИТ    телеизмерения текущие

ТИИ    телеизмерения интегральные

ТС       телесигнализация

ЦТП    центральный тепловой пункт

ТП – тепловой пункт

ЦДП – центральный диспетчерский пункт

АРМД – автоматизированное место диспетчера

КП – контролируемый пункт

ПУ – пункт управления

ОИУК – оперативно информационный управляющий комплекс

ГВС – горячее водоснабжение

ХВС — холодное водоснабжение

ВВедение

Разработка концепции построения ТМК «ИСТОК 1.0», конструкции и схемных решений ведется конструкторским отделом ООО «Юг-Система».

Большой вклад при формировании требований к оборудованию внесли специалисты проектных институтов и пусконаладочных организаций, служб связи и телемеханики предприятий – потребителей.

Настоящий документ содержит общие сведения о ТМК «ИСТОК 1.0». За более подробной информацией обращайтесь в ООО «Юг-Система». Контактная информация указана в конце каждой страницы.

Назначение

ТМК «ИСТОК 1.0» — предназначен для сбора информации с первичных датчиков по заданной конфигурации, хранения этой информации в виде текущих значений и передачи всей этой информации на ПЭВМ для оперативного диспетчерского управления.

На базе ТМК «ИСТОК 1.0» возможно построение АСУ ТП любого технологического процесса на предприятиях народного хозяйства.

ТМК «ИСТОК 1.0» предназначен для применения в макроклиматических условиях с умеренным климатом для размещения под крышей (в укрытии).

ТМК «ИСТОК 1.0» создан методом проектной компоновки на базе современных промышленных контроллеров класса SoftPLC представленных линейкой контроллеров и модулей фирмы ISP DAS серии I-7000 и I-800.

область применения — Объекты телемеханизации

1. Электроэнергетика: электрическая и технологическая части электрических станций; распределительные электрические сети и подстанции 6/10 кВ – объекты коммунальных служб; распределительные электрические сети и подстанции 35-500 кВ.

ТМК «ИСТОК 1.0» для электроэнергетики представляет собой информационно-измерительную систему для автоматизации распределенных объектов электроэнергетики и позволяет комплексно решать следующие задачи:

• осуществлять контроль за принятой в сеть и отпущенной из сети потребителям электрической энергией, мощностью и параметрами качества электроэнергии;
• телемеханизация и автоматизация объектов распределительных сетей с возможностью удаленного контроля текущего состояния силового оборудования и оперативных параметров электрической энергии — тока, напряжения, значений активной и реактивной мощностей, при необходимости с возможностью телеуправления;
• обеспечение инфраструктуры для ведения базы данных технологического оборудования, оперативного журнала диспетчера и других сопутствующих баз;
• ежесуточный сбор архивной информации средних получасовых мощностей потребления электроэнергии по каждому счетчику;
• оперативный мониторинг текущих параметров электроэнергии — напряжений, токов, мощностей, cosj, и, как следствие, своевременное обнаружение неисправности или аварии и ускорение принятия решений персоналом электрических сетей;
• телеуправление;
• представление текущей информации диспетчеру, применение удобного пользовательского интерфейса с мнемосхемами, максимально приближенными к реальным схемам, что позволяет объективно оценивать происходящие процессы;
• аварийная и охранная сигнализация;
• регистрация оперативных показателей электрической энергии в базе данных истории с возможностью дальнейшего просмотра и обработки;
• самодиагностика;
• просмотр исторических архивов параметров электрического тока, потребляемой мощности, изменения состояния дискретных сигналов;
• ведение базы данных.

На базе ТМК «ИСТОК 1.0» возможно создание как типовой системы телемеханики с использованием измерительных преобразователей тока, напряжения и модулей ввода, так и системы учета с функциями оперативного контроля различных параметров электрического тока, выдаваемых цифровыми счетчиками типа СЭТ-4ТМ, Меркурий 230 и им подобных.

На каждый контроллер и модуль ТМК «ИСТОК 1.0» имеется сертификат об утверждении типа средств измерений, контроллеры и модули ТМК «ИСТОК 1.0» зарегистрированы в Государственном реестре средств измерений под номером 9772. Данный сертификат позволяет использовать контроллеры и модули для решения задач коммерческого учета электроэнергии.

2. Нефтяная промышленность: добыча, транспортировка продукта; контроль трубопровода; контроль распределения продукта.

3. Газовая промышленность: объекты контроля и управления для систем линейной телемеханики по объектам транспорта газа.

4. Водоснабжение: артскважины и водозаборные сооружения; контроль состояния водохранилищ; контроль состояния насосных станций и т.д.

При автоматизации артезианской скважины ТМК «ИСТОК 1.0» контролирует и передает круглосуточно на диспетчерский пульт следующие параметры:

• параметры (давление, температура, расход) воды на выходе;
• состояние насосов (вкл./выкл.);
• ток двигателей сетевых насосов;
• уровень воды в артезианской скважине;
• температура подшипников в двигателях сетевых насосов;
• охранная сигнализация.

При автоматизации водозаборной станции ТМК «ИСТОК 1.0» контролирует и передает круглосуточно на диспетчерский пульт следующие параметры:

• запас воды в резервуарах чистой воды;
• положение сетевых насосов (вкл./выкл.);
• ток двигателей сетевых насосов;
• температура подшипников в двигателях сетевых насосов;
• расход и давление сетевой воды;
• охранная сигнализация.

При автоматизации системы горячего водоснабжения ТМК «ИСТОК 1.0» обеспечивает непрерывное измерение и отображение в диспетчерском пункте параметров системы горячего водоснабжения.

Комплекс обеспечивает сбор и визуализацию следующих параметров:

• давление в трубопроводе;
• давление пара;
• температуру горячей воды;
• температуру подпиточной воды;
• температуру воды в аккумуляторных баках;
• температуру пара;
• уровня воды в аккумуляторных баках;
• токи электродвигателей насосов;
• расход горячей воды;
• расход подпиточной воды;
• расход конденсата;

Управление системой осуществляет оператор с помощью ОИУК.

При автоматизации канализационно-насосной станции ТМК «ИСТОК 1.0» контролирует и передает круглосуточно на диспетчерский пульт следующие параметры:

• уровень канализационных стоков в приемном резервуаре;
• состояние сетевых насосов;
• токи сетевых насосов;
• ток двигателей сетевых насосов;
• температура подшипников двигателей сетевых насосов;
• положение вводной задвижки;
• сигнал затопления;
• охранная сигнализация.

5. Коммунальное хозяйство: централизованное управление компактными энергетическими системами; управление распределением электроэнергии; контроль теплообменных пунктов; управление разветвленной сетью распределительных сетей 6/10 кВ; централизованный контроль расхода электроэнергии муниципальными объектами.

При автоматизации теплопунктов применяется система «Теплопункт «ИСТОК 1.0»» (далее система) предназначенная для ручного управления оборудованием теплового пункта, работающего в системах теплоснабжения жилых, административных и производственных зданий, сбора информации о технологических параметрах, текущей обработки, хранения первичной информации и обмена данными с системой верхнего уровня (диспетчерский пункт), автоматического регулирования технологических параметров ЦТП.

Система является многофункциональной, РС-совместимой системой с блочно-модульной архитектурой, адаптируемой под требования конкретного объекта, что обеспечивается номенклатурой блоков и функциональных модулей, входящих в состав системы.

Применение системы «Теплопункт «ИСТОК 1.0»» позволяет за счет дистанционного и оперативного сбора информации о технологическом процессе:

• существенно снизить расход теплоносителя;
• получить экономию воды;
• в 1.5-2 раза увеличить межремонтный цикл насосного и электрооборудования, трубопроводной арматуры;
• облегчить работу оператора ЦТП;
• сократить обслуживающий персонал за счет создания территориально-распределенной системы диспетчеризации ЦТП без присутствия операторов насосных станций;
• точно определять и оперативно реагировать на аварийные ситуации;
• улучшить информируемость руководителей и обслуживаемого персонала для принятия оперативных решений.

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ «ТЕПЛОПУНКТ «ИСТОК 1.0»»

1.Для контура холодного водоснабжения (ХВС):

• переход на работу следующего по статусу насоса при неисправностях основного насоса или преобразователя частоты;
• защита насосных агрегатов при возникновении аварийных ситуаций;
• измерение мгновенного и суммарного расхода (количества) холодной воды в объемных единицах (при наличии расходомеров);
• измерение давления: на вводе городского водопровода; на выходе насосов 1-й ступени ГВС (при наличии); на выходе основной группы насосов ХВС.

2.Для контура горячего водоснабжения (ГВС):

• переход на работу следующего по статусу насоса при неисправностях основного насоса или преобразователя частоты
• измерение мгновенного и суммарного расхода (количества) горячей воды в объемных единицах (при наличии расходомеров);
• измерение давления: на входе в систему ГВС; на выходе из системы ГВС; измерение температуры: — на выходе теплообменника; на входе группы насосов циркуляции ГВС.

3.Для контура отопления:

• переход на работу следующего по статусу насоса при неисправностях основного насоса;
• ограничение суммарного расхода теплоносителя (при наличии теплосчетчика);
• измерение мгновенного и суммарного расхода (количества) теплоносителя (при использовании теплосчетчиков с интерфейсом RS-232/485)
• измерение давления: на входе в систему отопления (на выходе теплообменника); на выходе из системы отопления (перед группой насосов циркуляции);
• измерение температуры: воды в системе отопления; воды из системы отопления.

4.Общестанционные функции:

• измерение перепада давления теплоносителя относительно заданного значения
• измерение мгновенного и суммарного расхода (количества) теплоносителя (при использовании теплосчетчиков с интерфейсом RS-232/485)
• измерение давления прямой сетевой воды и обратной сетевой воды
• измерение температуры прямой сетевой и обратной сетевой воды ТП
• измерение температуры наружного воздуха
• учет мгновенного и суммарного энергопотребления оборудованием ТП (при наличии электросчетчиков с телеметрическим выходом или RS232/485)
• контроль пожарной сигнализации ТП
• контроль открытия дверей ТП
• контроль наличия питающего напряжения в ТП

5.Основные функции сбора и хранения информации, полученной с ТП

• сбор информации с ТП виде циклического опроса (с занесением результатов в базу данных долговременного хранения) и в виде индивидуального опроса;
• установка интервала циклического опроса для каждого ТП (группы ТП) индивидуально;
• ведение «журнала событий»;
• задание уставок min/max и передача их (при необходимости) на ТП;
• возможность изменения степени реакции на срабатывание ТС и выхода за уставку ТИТ (по каждому параметру индивидуально). Например:

1. никаких действий
2. запись в журнал событий
3. п.2 + вывод сообщения на экран с подачей кратковременного звукового сигнала
4. п.3 с подачей постоянного звукового сигнала (сбрасывается оператором).

• при передаче с ТП сообщения о ТС или выходе за уставку – запрос всех текущих параметров ТП с записью в базу данных;
• возможность трансляции ТИТ с другого ТП (например, температуру наружного воздуха);
• возможность внесения корректировочной const по каждому ТИТ;
• возможность создания «нефизического» ТИТ путем выполнения вычислительных операций с другими ТИТ этого же ТП. Например:

1. P3 – P4 = Pn (перепад давления на отоплении);
2. расчет расхода по перепаду на дифманометре;
3. расчет потребления тепловой энергии по расходу и разности температур и т.п.

• запрос параметров группы ТП в промежутках между циклическими опросами по команде оператора (с занесением в базу данных).

6.Сервисные возможности:

• возможность настройки параметров с пульта управления
• наличие защиты от несанкционированного доступа к технологическим, настроечным параметрам и сохраняемым данным
• наличие встроенных часов реального времени и календаря. Все регистрируемые параметры и события сопровождаются указанием даты и времени
• возможность возврата всех настроек к заводским;
• наличие сервисной программы настройки системы и визуализации работы на базе типовой SCADA-системы позволяет оперативно проводить пуско-наладочные и сервисные работы на оборудовании

Сбор информации о состоянии технологического процесса на ТП возможен только при наличии датчиков давления, температур, расходомеров, теплосчетчиков и другого оборудования имеющего унифицированный выходной сигнал либо интерфейс, которые позволяют к ним подключать устройства сбора информации (устройства КП).

При автоматизации котельных ТМК «ИСТОК 1.0» контролирует и передает круглосуточно на диспетчерский пульт следующие параметры

• сбор и первичная обработка информации;
• архивирование текущих технологических параметров;
• представление текущей информации оперативному персоналу и другим пользователям;
• технологическая сигнализация;
• архив тревог;
• дистанционное управление исполнительными механизмами арматуры, вентиляторов, насосов.

6. Создание АСУ ТП на промышленных предприятиях

ТМК «ИСТОК 1.0» может быть использован практически во всех областях народного хозяйства, где имеются территориально рассредоточенные контролируемые объекты и очевидна необходимость централизованного диспетчерского контроля их состояний, а также для управления этими объектами.

В качестве примера рассмотрим несколько технологических процессов, таких как сушка древесины, прогнозирования самосогревания зерна при хранении на элеваторах, стабилизации увлажнения зерна при хранении на элеваторах. С помощью ТМК «ИСТОК 1.0» можно так же автоматизировать процессы на комбикормовых заводах, птицефабриках и других производствах.

Автоматизация процесса сушки древесины

Назначение — система предназначена для управления технологическим процессом сушки древесины в сушильных камерах.

Объектом контроля и управления является технологическое оборудование тепловых агрегатов (камер) для сушки древесины.

Система автоматического управления обеспечивает:

• контроль температуры сушильного агента в камерах;
• контроль влажности сушильного агента в камерах;
• контроль влажности древесины;
• контроль положения исполнительных механизмов;
• дистанционное управление исполнительными механизмами;
• определение аварийных ситуаций и оповещение о них;
• контроль технологических процессов и сигнализация об отклонении от технологических требований.

Автоматизация процесса прогнозирования самосогревания зерна

Основной причиной, снижающей качественные показатели зерна при его хранении в силосах элеватора, является процесс самосогревания зерновой массы. Своевременно, на начальной стадии не обнаруженный процесс самосогревания зерна приводит не только к снижению его качественных показателей, но и к существенному повышению температуры зерна в зоне очага самосогревания. Из-за отсутствия информации о температурном процессе хранящегося зерна, элеваторы вынуждены регулярно пересыпать его, что сопряжено с лишними затратами и потерями.

С помощью ТМК «ИСТОК 1.0» строится автоматическая система прогнозирования самосогревания зерна, предназначенная для контроля температуры зерна, как в силосах элеватора, так и в напольных зернохранилищах.

ТМК «ИСТОК 1.0» позволяет производить измерение и формировать архив значений температуры зерна с автоматизированного рабочего места оператора (персонального компьютера). При этом температура измеряется по всей высоте силоса и появляется возможность получить динамику развития температуры и зафиксировать начальную фазу развития температурного процесса. Кроме измерения температуры комплекс позволяет измерять высоту столба зерновой массы в силосе элеватора.

Автоматизация процесса стабилизации увлажнения зерна

Автоматизированная система стабилизации увлажнения зерна предназначена для поддержания заданного значения влажности зерна на элеваторе и на технологическом этапе увлажнения в подготовительном отделении мельницы.

Внедрение системы позволяет решить целый ряд задач, актуальных для современного производства:

• увеличение выхода муки высоких сортов;
• уменьшение износа оборудования;
• отображение интерактивной информации о ходе технологического процесса на персональном компьютере руководителя;
• соответствие влажности зерна при отгрузке потребителю нормативным документам и увеличение общего объема выпускаемой продукции за счет поддержания сырья на максимально технологически и экономически выгодном уровне.

ТМК «ИСТОК 1.0» получает информацию от датчиков системы, включая СВЧ-влагомеры, осуществляющие измерения влажности зерна до и после процесса увлажнения. После обработки полученной информации контроллер по заданным алгоритмам формирует сигнал управления в систему подачи воды. Информация о протекании процесса увлажнения поступает на мнемосхему станции оператора.

При создании и внедрении АСУ ТП наше предприятие ООО «Юг-Система», совместно с организациями-партнерами, предоставляет следующие услуги:

• проектирование;
• поставка оборудования и программного обеспечения системы;
• технологическое программирование;
• шеф-монтаж;
• пуско-наладка;
• сдача в эксплуатацию;
• обучение персонала.

Все оборудование, производимое предприятием, имеет гарантию и обеспечивается гарантийным и послегарантийным сервисным обслуживанием.