Автоматизированная система управления усредненным котлом – тип ТП-85
Назначение системы управления и ее особенности
Автоматизированная система управления предназначена для обеспечения эффективного контроля, управления и противоаварийной автоматической защиты технологического процесса котельного агрегата.
Автоматизированная система управления котлоагрегатом осуществляет
- Измерение и регистрация параметров работы котла;
- Ведение журнала событий;
- Автоматическое управление технологическим оборудованием в соответствие с
регламентом;
- Реализацию противоаварийной защиты;
- Диагностику оборудования.
Структура системы управления
Система включает в себя два уровня аппаратных средств - нижний, выполняющий функции сбора, обработки информации и локального управления, и верхний, предназначенный для задач дистанционного управления, наблюдения за ходом процесса, а также архивирования и протоколирования.
Обмен данными между верхним и нижним уровнем производится по высокоскоростному каналу передачи Profibus.
Нижний уровень реализован на резервированном контроллере SIMATIC S7-400H и станции распределенного ввода/вывода SIMATIC S7-ET200M.
Верхний уровень включает в себя рабочее место оператора выполненное в промышленном пульте со степенью защиты IP54. Для печати архивов и протоколов станция оператора может быть оборудована принтером.
Аппаратное и программное обеспечение
Контроллерная часть АСУ выполнена на базе резервированного промышленного контроллера SIMATIC S7-400H.
SIMATIC S7-400H это – мощный программируемый контроллер для решения задач автоматического управления средней и высокой степени сложности.
Широкий спектр модулей ввода-вывода и центральных процессоров для максимальной адаптации к требованиям решаемой задачи.
Высокая гибкость, благодаря мощной поддержке распределенных структур управления и интенсивного сетевого обмена данными.
Простота обслуживания, работа с естественным охлаждением. Возможность дальнейшего увеличения функциональных возможностей по мере развития производства.
На контроллер S7-400H есть экспертное заключение "О соответствии функциональных показателей интегрированной системы автоматизации SIMATIC S7, изготовленной фирмой SIEMENS, отраслевым требованиям и условиям эксплуатации энергопредприятий РАО «ЕЭС России». Кроме того, контроллер S7-400H зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений.
Система ввода/вывода сигналов реализована на основе модульных станций распределенного ввода-вывода ET 200М.
Станции распределенного ввода-вывода ET 200М позволяют использовать в своем составе всю гамму сигнальных и функциональных модулей программируемого контроллера SIMATIC S7. Станции используются для построения сложных систем распределенного ввода-вывода. Они работают в составе резервированных систем управления и систем безопасного управления, построенных на базе программируемых контроллеров SIMATIC S7-400H.
На применение станций распределенного ввода/вывода SIMATIC S7 есть экспертное заключение "О соответствии функциональных показателей интегрированной системы автоматизации SIMATIC S7, изготовленной фирмой SIEMENS, отраслевым требованиям и условиям эксплуатации энергопредприятий РАО «ЕЭС России». Кроме того устройства SIMATIC S7 ET200 зарегистрированы в Государственном реестре средств измерений.
Станция оператора выполнена в виде промышленного пульта со степенью защиты IP 64 и реализована на базе компьютера, имеющего аппаратные характеристики:
- Процессор Pentium-IV 2ГГц;
- ОЗУ 512 Мбайт;
- ЖМД 60 Гбайт;
- ГМД 3.5 дюйма, 1.44 Мбайт;
- встраиваемый промышленный LCD монитор с диагональю
18 дюймов, степень защиты фронтальной панели IP65;
- 2 коммуникационных процессора SIMATIC NET для
резервированных систем управления;
- встраиваемая промышленная клавиатура степень защиты IP65.
- На станции оператора установлено программное обеспечение:
- операционная система MS Windows;
- программное обеспечение рабочей станции PCS 7
OS Software Single Station;
- программное обеспечение организации резервированной связи PCS
7 OS REDCONNECT.
Система отображения
Основные функции, выполняемые системой:
- Представление технологической информации на экранах мониторов в виде
мнемосхем с различной детализацией, на которых воспроизводится информация о
текущем состоянии технологического процесса и значениях технологических
параметров;
- Автоматическая сигнализация и регистрация достижения параметром аварийной
и предупредительной границ;
- Формирование и вывод на экран монитора архива сообщений, где фиксируются
все сообщения о неисправностях, срабатывании предупредительной и аварийной
сигнализации, сообщения о действиях оператора по квитированию, снятию с
опроса, деблокированию и изменению состояния ИК и др.;
- Архивирование и отображение на мониторе архива измеренных значений
технологических параметров;
- Формирование и печать различных протоколов и отчетов.
Общие принципы построения
Информация на экране рабочей станции оператора представляется в виде:
- статических изображений, представляющих, например, мнемосхемы технологического
процесса;
- числовых значений параметров;
- столбчатых изображений аналоговых параметров, например, уровней жидкостей. При
этом величина столбика соответствует реальному значению параметра;
- графиков изменения параметров во времени;
- текстовых сообщений о событиях в системе или состоянии технологического
оборудования.
Все эти способы представления информации комбинируются.
Диагностика оборудования со станции оператора
В системе визуализации на станции оператора имеется специальный экран диагностики оборудования, отображающий состояние оборудования системы автоматизации и предназначенный для просмотра и выявления причины неисправности модулей и датчиков.
При наличии какой-либо неисправности (датчика или модуля), соответствующий неисправности модуль подсвечивается красным цветом. Детальная диагностическая информация по сигнальным модулям содержится в окне детализации ошибки модуля, вызвать которое можно, щелкнув кнопкой мыши по неисправному (красному) модулю на экране диагностики оборудования.
Система сообщений
Все события, происходящие в системе управления, сохраняются в виде архива сообщений, который можно просмотреть на экране сообщений. Архив сообщений является циклическим, в нем запоминаются последние 10000 сообщений. Для удобства просмотра архива предусмотрена возможность селекции сообщений по различным признакам.
Все сообщения разбиты на несколько классов:
- Аварийные – превышение параметром аварийной границы, неисправность
механизма и т.д. Цвет фона сообщения – красный.
- Предупредительные – превышение параметром предупредительной
границы. Цвет фона – желтый.
- Рабочие – сообщения о действиях системы (включение/выключение
механизмов, открытие/закрытие задвижек и пр.). Цвет фона – синий.
- Действия оператора – сообщения о действиях оператора
(включение/выключение механизмов, открытие/закрытие задвижек и пр.). Цвет фона
– фиолетовый.
- Рабочие – сообщения о действиях оператора или системы. Используются
для формирования сообщений о программном изменении режима работы, а также
сообщений о действиях оператора по изменению положения реле "Режим работы" на
щите. Цвет фона – синий.
- Диагностические – сообщения о неисправностях модулей, датчиков,
ошибках работы программного обеспечения и пр. Цвет фона – черный.
Архивирование измеренных значений
Информация о значениях параметров (температуры, давления, расходы, уровни) запоминается на операторских станций в виде архивов. Архив содержит значения параметров с некоторым интервалом за несколько последних суток (месяцев) работы. Для различных параметров предусмотрены различные интервалы архивирования: 1 секунда 1 месяц, 10 секунд 2 месяца, 30 секунд 2 месяца, 10 секунд 14 дней, 30 секунд 10 дней, 60 секунд 2 месяца.
Информация из архивов может быть просмотрена на трендах параметров и на экране графиков.
Просмотр тренда осуществляется щелчком мыши по соответствующему параметру (в случае, если сигнализация по этому параметру сквитирована).
В окне тренда отображается изменение параметра за последний час.
Результаты внедрения системы
АСУ котлоагрегата позволяет:
- Исключить частые остановы котлов в связи с отказом аппаратных средств.
- Упростить работу операторов.
- Улучшить качество работы регулятора питания.
- Осуществлять автоматический контроль хозрасчетных параметров.
Предлагаемая автоматизированная система управления котлом полностью соответствует требованиям к микропроцессорным системам автоматического регулирования котельных агрегатов. Позволяет обеспечить возможность развития и расширения системы.
На предлагаемое контроллерное оборудование есть экспертное заключение "О соответствии функциональных показателей интегрированной системы автоматизации SIMATIC S7, изготовленной фирмой SIEMENS, отраслевым требованиям и условиям эксплуатации энергопредприятий РАО «ЕЭС России».
|