Автоматизация центрального теплового пункта города

Министерствообразования и науки Российской Федерации
Федеральноеагентство по образованию
Государственноеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
«Пермскийгосударственный технический университет»
Кафедра МСА
КУРСОВОЙПРОЕКТ
По дисциплине
«Автоматизациятехнологических процессов и производств»
Тема
«Автоматизацияцентрального теплового пункта города»
Выполнил: студент группы
АТПП-05 Белков А.В
Проверил
Лыков А.Н
г. Пермь 2010г

Введение
 
Центральный тепловой пункт (ЦТП) — тепловой пункт, обслуживающий дваи более зданий. ЦТП обеспечивает жителей горячей и холодной водой круглогодичнои теплом в отопительный сезон.
Закрытая водяная систематеплоснабжения.
Закрытая водяная систематеплоснабжения — водяная система теплоснабжения, в которой вода, циркулирующаяв тепловой сети, используется только как теплоноситель и из сети не отбирается.
Закрытые системытеплоснабжения присоединяются к тепловым сетям через водонагреватели, и всясетевая вода из системы возвращается к источнику теплоснабжения. В открытыхсистемах производится непосредственный отбор горячей воды из тепловой сети. Поколичеству теплопроводов различают одно- и многотрубные системы теплоснабжения.По способу обеспечения потребителей тепловой энергией различают одно- имногоступенчатые системы теплоснабжения.
Одноступенчатые системы.В одноступенчатых системах потребители теплоты присоединяются непосредственно ктепловым сетям. В узлах присоединения потребителей теплоты к тепловым сетям,называемых абонентскими вводами, устанавливают подогреватели горячеговодоснабжения, элеваторы, насосы, запорно-регулирующую арматуру,контрольно-измерительные приборы для обслуживания местных отопительных иводоразборных приборов.
Если абонентский вводсооружается для какого-либо индивидуального здания или объекта, то его называютиндивидуальным тепловым пунктом. В многоступенчатых системах между источникомтепловой энергии и потребителями размещают центральные тепловые пункты, вкоторых параметры теплоносителя могут изменяться в зависимости от требованийместных потребителей. Для увеличения радиуса действия системы теплоснабжения иуменьшения количества транспортируемого теплоносителя и соответственно затратэлектроэнергии на его перекачку, а также диаметров теплопроводов для целейтеплоснабжения используют высокотемпературную воду. Циркуляцию теплоносителя потеплоизолированным теплопроводам диаметром до 1400 мм, которые прокладывают под землей в непроходных и полупроходных каналах, в проходныхколлекторах и без каналов, а также над землей на опорах, обеспечивает насоснаястанция источника тепловой энергии. Поскольку в системах отопления жилых иобщественных зданий температура теплоносителя не должна превышать обычно 105С0,к высокотемпературной воде из тепловых сетей с помощью насоса или водоструйногоэлеватора подмешивается охлажденная вода из обратного теплопровода местнойсистемы отопления. Такая схема подключения к тепловым сетям называетсязависимой.
Открытая водяная систематеплоснабжения.
Открытая водяная систематеплоснабжения — водяная система теплоснабжения, в которой вода, циркулирующаяв тепловой сети, частично или полностью отбирается из системы потребителямитеплоты.
Открытые системытеплоснабжения имеют следующие недостатки:
Основной особенностьюоткрытых систем теплоснабжения является разбор сетевой воды из тепловой сетидля горячего водоснабжения. Это позволяет использовать для горячеговодоснабжения в больших количествах отходящие теплые воды с температурой 15—30°С, имеющиеся на электростанциях (охлаждающая вода конденсаторов турбин,охлаждающая вода топочных панелей) и на многих промышленных предприятиях. Взакрытых системах теплоснабжения возможность использования этой воды весьмаограниченна, так как расход на подпитку, для которой эта вода может бытьприменена, обычно не превышает 0,5—1 % расхода циркулирующей воды.
Использование отходящейот ТЭС теплой воды в открытых системах дает экономию топлива и снижаетстоимость горячего водоснабжения.
В открытых системахупрощается оборудование абонентских вводов и абонентских установок горячеговодоснабжения, так как отпадает необходимость применения на вводе водо-водяныхподогревателей. При отсутствии у абонента внутренней разводки горячеговодоснабжения в некоторых случаях используются для этой цели подающиетрубопроводы отопительной установки. Однако такая схема горячего водоснабженияне может быть рекомендована, так как отбираемая для горячего водоснабжения водане имеет в этом случае постоянной температуры. В отдельные периоды температураее значительно ниже 60 °С.
Местные установкигорячего водоснабжения в открытых системах теплоснабжения не подвергаютсязашламлению и коррозии, так как подпиточная вода до подачи в сеть проходитпредварительную обработку — химиочистку и деаэрацию.
В открытых системах дляэтой цели приходится сооружать мощные водоподготовительные установки. Длясистемы горячего водоснабжения, теплоснабжения допускается иметь температуру водыне ниже 50°С и не выше 60°С. В этих условиях после проведения ремонтных работили устранения аварийных ситуаций в системах необходимо поддерживатьтемпературу на уровне 75°С в течение 48 часов.
Теплоснабжение и горячееводоснабжение имеет следующие основные этапы.
1. Теплоэлектроцентраль- предприятие, производящее электрическую и тепловую энергию.
2. Центральныйтепловой пункт — тепловой пункт, обслуживающий два и более зданий.
3. Жилой дом — является основным потребителем тепловой энергии, а также горячего и холодноговодоснабжения.
Также в процесс входятнасосная станция, станция очистки, котельная установка которые могут являтьсялибо отдельными предприятиями либо структурными подразделениями ТЭЦ или ЦТП.
Описание технологического процесса
Основными элементаминасосной станции являются:
Сетевые насосы,регулирующая, запорная и предохранительная арматура, грязевик,контрольно-измерительные приборы.
Сетевые насосыпредназначены для работы на чистой воде с содержанием твердых включений неболее 5 мг/кг с размером частиц до 0,2 мм. На ЦТП-2 установлено 4 насосных агрегата.
Электродвигатель типаА4-355х-4УЗ
Напряжение — В — 6000
Число оборотов -об/мин — 1480
Мощность -кВт -315
Ток — А — 36
Соs φ= 0,89
КПД — % -94,5
Вес -кг -1450
Насосы изготовлены в1980г на заводе в г.Сумы.
Базовая деталь насоса — чугунный корпус с горизонтальным разъемом. Входной и напорный патрубкирасположены в нижней части корпуса, что дает возможность производить разборкунасоса без демонтажа трубопроводов. Патрубки направлены в противоположныестороны. Корпус насоса имеет переводную трубу для подвода воды от первой ковторой ступени насоса. По разъему корпуса устанавливается паронитоваяпрокладка. Шпильки по разъему затягиваются колпачковыми гайками дляпредотвращения просачивания горячей воды по резьбе шпильки. В корпусе насосапредусмотрены камеры для концевых уплотнителей и фланцы для крепления корпусовподшипников. Ротор насоса представляет собой самостоятельный сборочный элемент.Рабочие колеса двустороннего хода упираются в выступы вала и фиксируются восевом направлении через втулки круглыми гайками. В местах сальниковыхуплотнений на валу располагаются защитные втулки из хромистой стали. Втулкисальников от проворачивания фиксируются шпонками. Опорами ротора служатподшипники качения. Со стороны приводя — опорный подшипник № 314 по ГОСТ8338-57, со стороны свободного конца -радиально-упорный двухрядныйшарикоподшипник № 3086313 по ГОСТ 832-66. Смазка подшипников — кольцевая,маслом — «турбинное-22». В корпусах предусмотрены змеевики дляводяного охлаждения. Сальники с мягкой набивкой АГ-1 сечением 13x13. Набиваютсясальники отдельными кольцами. Направление вращения насоса правое (со стороныпривода по часовой стрелке).
Регулирующие клапаны смембранным гидроприводом типа РК-1 применяются в качестве запорных органов вгидравлических регуляторах вместе с регулирующими приборами РД-ЗА и РД-ЗМ.
Характеристика клапановРК-1Условный диаметр, мм
Коэффициент пропускной способности, м3/час
Относительная нерегулируемая протечка kvо, м3/час Масса, кг Кол-во, шт 500 2500
0,005 от kvо 1144,5 2 200 400
0,01 от kvо 271 1
Примечание: kvо — расход воды через полностью закрытый регулирующийорган при перепаде давления на нём 1кГс/см2.
Грязевики предназначеныдля очистки воды в системах теплоснабжения от взвешенных частиц грязи, песка идругих примесей. Устанавливаются на обратном трубопроводе перед циркуляционныминасосами — 1 шт.
Задвижки стальные:
с электроприводом -Ду500мм — 5 шт
с электроприводом -Ду400мм- 10шт
с электроприводом -Ду250мм — 4 шт
с ручным приводом -ДуЗ00мм — 1 шт
с ручным приводом -Ду250мм — 6 шт
с ручным приводом -Ду150мм — 5 шт
с ручным приводом -Ду100мм — 7 шт
с ручным приводом -Ду50мм — 3 шт
с ручным приводом -Ду40мм — 2 шт
Клапана регулирующие:
РК-1 Ду500 мм 2 шт
РК-1 Ду200 мм 1 шт
Клапанапредохранительные:
Клапан предохранительныйпружинный
— Ду100 мм — 3 шт
Сброснойбыстродействующий клапан
СБК с гидрореле         — Ду300 мм — 1 шт
СБК и предохранительныеклапана служат для защиты теплосети города от повышенного давления, СБК ипредохранительные клапана настраивают на давление срабатывания 3,8кГс/см2и 4,0кГс/см2 соответственно, перед отопительным сезоном, а затемпериодически по графику проверяют на срабатывание:
СБК — 2 раза в месяц;
ПК — 1 раз в два месяца.
Клапаны обратные:
Ду500 мм — 1 шт
Ду400 мм — 4 шт
Ду250 мм — 1 шт
Регулятор подмеса РП-1применён кран регулирующий (клапан регулирующий поворотно-золотниковый) Ду250ммсерии 6с-8-3 (код ОКП 374255702101) на Ру=64кГс/см2 с площадьюпроходного сечения — 140см2 и пропускной способностью 348м3/час.
Щит управления насоснымиагрегатами и задвижками — 1 шт.
На щите управлениясмонтирована световая и звуковая технологическая сигнализация:Аварийное отключение выключателя сетевого насоса №1 Давление обратной сетевой воды из города «Высоко» Аварийное отключение выключателя сетевого насоса №2 Давление обратной сетевой воды на ТЭЦ «Низко» Аварийное отключение выключателя сетевого насоса №3 Повышена температура подшипников насосов Аварийное отключение выключателя сетевого насоса №4 Неисправность сборки задвижек Отключен автомат питания АВР, Работа АВР насосов Давление обратной сетевой воды на охлаждение подшипников «Высоко» Давление прямой сетевой воды «Высоко» Авария в РУ-бкВ
Кран-балка электрическаягрузоподъёмностью 3,2т- 1 шт. (в маш.зале).
Обслуживание,эксплуатация насосной станции.
Нормальный режимэксплуатации.
Эксплуатация насоснойстанции в нормальном режиме работы осуществляется машинистом, хорошо знающимоборудование, схему, режимы работы насосной, умеющим разбираться в аварийныхрежимах в соответствии с показаниями приборов и сигнализации, установленных нащите управления, умеющим быстро принимать решение по отключению или включениютого или иного оборудования, при ликвидации аварийной ситуации.
При этом машинист обязан:
Собирать гидравлическуюсхему насосной станции (по распоряжению диспетчера), заполнять или опорожнятьтрубопроводы и оборудование водой.
Следить за работойнасосных агрегатов по приборам.
Проверять периодическивибрацию агрегата. При увеличении вибрации включить резервный насос и отключитьдефектный.
Следить за работойсальниковых уплотнений. При повышенных утечках, которые невозможно остановитьподтяжкой грунд-букс, включить резервный насос и отключить дефектный.
Следить за работойпринудительного охлаждения подшипников и за наличием требуемого уровня масла вкорпусах подшипников.
Следить за температуройподшипников, которая не должна превышать (65°С для насосов) и (80°С дляэлектродвигателей); при повышении температуры подшипника свыше 50°С — следуетвести дальнейший усиленный контроль за температурой.
Не допускать перегрузаэлектродвигателя с осуществлением контроля за нагревом статора, температуракоторого не должна превышать,95°С.
Поддерживать гидравлическийи температурный режим в тепловой сети.
Все изменениягидравлического и температурного режимов должны
фиксироваться машинистом в оперативном журнале с передачей данных
диспетчеру ЦТС.
Вести оперативный журналработы оборудования и производить запись
показаний приборов.
Следить за работойоборудования КиПиА, электрооборудования и связи.
Обеспечить сохранностьпломб, правильность положения задвижек, вентилей и установок пределовсрабатывания ДМ-2001 (ЭКМ-1У). А также совместно с персоналом ЦТАИ и сослесарем насосной станции производить проверку на срабатываниепредохранительного оборудования, СБК, отсечки и ДМ-2001 (ЭКМ-1У) согласноутвержденного графика.
Проверятьработоспособность световой и звуковой сигнализации переводом ключа управления всоответствующее положение.
Не допускать лиц напроизводство оперативных переключений на оборудовании насосной станции, неимеющих на это право.
Поддерживать чистоту ипорядок в насосной станции в течении своего дежурства и на закрепленной закаждым машинистом территории и оборудования.
Заполнение трубопроводов,обеспечение ГВС потребителей
Все трубопроводы иоборудование тепловой сети и насосных станций независимо от того, находятся онив эксплуатации или в резерве должны быть заполнены деаэрированной водой. Опорожнениетрубопроводов и оборудования производится только на время ремонта, по окончаниикоторого, они должны быть незамедлительно заполнены водой.
При наружной температурениже -15°С заполнение трубопроводов горячей водой температура которой выше 55°Сне рекомендуется во избежание неравномерного расширения трубы по периметру,которое может привести к нарушению сварных соединений.
Заполнение сети водой,температура которой превышает 70°С запрещается.
Во избежаниегидравлических ударов и лучшего удаления воздуха подача воды, в наполняемойтрубопровод не должна превышать следующие пределы магистральные тепловые сети:200 т/час, городские тепловые сети: 100 т/час.
Падение давления вподпиточном трубопроводе при заполнении тепловой сети не должно превышать 0,3кГс/см2.
Перед заполнением прямойтепловой сети города закрываются все дренажи до границы раздела с ЧКТС нанасосной станции; открывается воздушник В-7 на (этот же воздушник открываетсяпри полном прекращении подачи ГВС).
Перед заполнениемобратной тепловой сети города закрываются все дренажи до границы раздела с ЧКТСна насосной станции; открывается воздушник В-8 (этот же воздушник открываетсяпри полном прекращении подачи ГВС). Установленный на насосной станции РК1-3 напериод заполнения городских теплосетей должен быть гидравлически отключен, т.е.закрыты Г-5 и Г-6.
Собирается гидравлическаясхема обеспечения ГВС города: открываются Г-1 или Г-2; Г-3 или Г-4 взависимости из какого в какой трубопровод будет производиться заполнение.Приоткрывается Г-7 и производится заполнение, (схема обеспечения ГВС городаможет быть изменена ввиду ремонта того или иного трубопровода или оборудованиянасосной станции). Затем при достижении заданного давления на город открываетсяГ-6, приоткрывается Г-5, закрывается Г-7 и делается плавный переход на линиюГВС через РК-3.
На все время заполнения,повышения и снижения давления ГВС города, степень открытия или закрытиязадвижки Г-5 или Г-7, устанавливается и изменяется только по указанию и сразрешения диспетчера ЦТС.
Подъем и снижениедавления в городской теплосети производится постепенно без резких колебаний дляпредотвращения разрывов трубопроводов.
Заполнение трубопроводасчитается законченным, когда выход воздуха из воздушника прекратится, давлениев заполняемом трубопроводе повысится до требуемого, согласно летнего режимаработы теплосети или до давления в подпиточном трубопроводе (при заполнениимагистрали теплосети).
Включается РК-3, давлениев городской теплосети поддерживается 4,8 кГс/см2 .
После окончаниязаполнения трубопровода необходимо в течении 2-3 часов несколько раз открыватьвоздушники, чтобы убедиться в окончательном удалении воздуха.
Пуск насосной станции сначалом отопительного сезона.
Магистральный трубопроводдолжен находиться на циркуляции через перемычки Г-1; Г-2. Не менее чем за 2суток до пуска насосной станции с началом отопительного сезона прямой иобратный трубопроводы городских тепловых сетей должны быть заполнены водой сполным удалением воздуха из них. ГВС должно подаваться в прямой трубопровод городскихтеплосетей.
По мере готовности иполучении разрешения на включение отопления абонентских систем в элеваторныхузлах должны быть открыты все необходимые задвижки для обеспечения циркуляции вэтих системах.
Пуск насосногооборудования ЦТП-2 осуществляется по программе пуска теплосетей, со слесарем,имеющим удостоверение машиниста, или диспетчером и при непосредственномруководстве диспетчера.
Перед пуском диспетчерзапрашивает телефонограммой готовность городских теплосетей и абонентскихсистем к приему тепла.
Собираются эл. схемысетевых насосов и эл. приводов задвижек.
Давление на ГВС втеплосети города должно выдерживаться рабочее в пределе 4,8 кГс/см2.Трубопроводы на насосной станции должны быть заполнены водой.
Насосы, находящиеся врезерве, должны быть всегда готовы к пуску. Перед пуском необходимо выполнитьследующие операции:
· Убедиться взаполнении насосов сетевой водой, выпустив воздух из корпусов через воздушники.
· Проверитьисправность насосов, достаточность сальниковых уплотнений и их затяжку путемвизуального осмотра.
· Проверить подачупринудительного охлаждения на сальники и корпуса подшипников насосов, а такжеположенный уровень масла в них.
· Проверить наличиеограждения полумуфт сочленения эл. двигателей с насосами: заземление эл. двигателей.
· Проверитьположение арматуры, при этом задвижки на всасе насосов должны быть открыты, нанапоре насосов закрыты.
Собрать предпусковуюсхему на насосной станции для этого закрыть задвижки:
Д-1; Д-2; М-2; М-2Б; Н-1;Н-2; Но; Н-4; П-4; П-2; П-1; М-1АБ; М-1; М-1Б.
Открыть задвижки: ПС-1;ОС-2; ВС-1; ВС-2; ВС-3; ВС-4; ОС-4; М-4Б; М-4; М-ЗБ;
М-3; М-1А; М-1БА; ПС-3;П-3.
Убедиться в отсутствииутечки с оборудования насосной станции по визуальному осмотру дренажногопатрубка, выведенного в мокрый колодец.
Диспетчер ЦТС запрашиваетразрешение у НСС па пуск насосной станции.
После полученияразрешения от НСС на пуск насосной станции диспетчер ЦТС дает указаниемашинисту приступить к пуску.
Перевести ГВС городачерез РК-1 для этого необходимо постепенно открывать М-1Б с одновременнымзакрытием Г-5. При недостаточности пропускной способности М-1Б приоткрыть М-1вручную. Открыть М-2Б.
Включить эл.двигательпускаемого насоса путем перевода ключа управления в положение«ВКЛЮЧЕН».
Проверить нормальнуюработу насосного агрегата на холостом ходу с проверкой правильности вращениявала насоса, а также по амперметру и по манометру на напорной стороне насоса.(Работа на закрытую напорную задвижку допускается не более Змин).
Приоткрыть задвижку нанапоре пускаемого насоса и наполовину загрузить насос. Приоткрыть РП-1 на 20% ипостепенно П-1 и с последующим приоткрытием М-1 Б и М-2 установитьциркуляционный режим в отопительных системах потребителей.
Выдерживать располагаемыйнапор: при этом Рз на город в пределах 5,0-5,5кГс/см2 и Р4из города в пределах 2,0-2,5 кГс/см2.
Включить в работупредохранительные клапаны путем открытия задвижек С-1 и С-2. Работник ЦТАИобязан включить в работу СБК, при этом открываются С-3 и все вентиля нагидрореле.
Открыть вентиль РВ-ИК-1на клапан ИК-1 и вентиль РВ-РД-4 на рабочую воду РД-4 «отсечка» дляработы зашиты от повышения давления в обратном трубопроводе городских системтеплопотребления.
При пуске насоса сначалом отопительного сезона с выборочным открытием городских систем теплопотребленияи с последующим открытием остальных от при наличии акта готовности тепловогопункта на насосной станции может иметь место режим с пониженным расходомтеплоносителя и с уменьшением давления на насосов (менее 0,5 кГс/см2).В результате этого необходимо приоткрыть линию рециркуляции через Г-3; Г-4 дляповышения этого давления и устойчивой работы насоса в пределах характеристики.По мере увеличения расходов теплоносителя и повышения давления на все насосалиния рециркуляции закрывается.
Загрузку насосов контролироватьпо амперметрам, установленным на щите управления (стрелка амперметра не должнавыходить за пределы 36,0 А) и по расходам выдаваемым компьютером.
При повышении расхода инагрузки в городской теплосети установить Рз на город = 7,2 кгс/см2,Р4 из города = 1,7 ктс/см2.
Установить температурныйрежим согласно температурного графика по согласованию с диспетчером ЦТС черезлинию подмеса РП-1, П-1 и П-3 путем плавного регулирования регулятором подмесаРП-1, управляемого со шита управления. При этом задвижки П-1 и П-3 должны бытьполностью открыты. Задвижка П-2 закрыта. При неисправном регуляторе подмеса, атакже при недостаточной пропускной способности РП-1. температурный режим регулироватьзадвижкой П-2.
При увеличении расходатеплоносителя в прямом и обратном трубопроводе городских теплосетей до500т/час, включить в работу регулирующие клапаны РК1 и РК2 путем открытиявентилей на рабочей воде (РВ-РД-1 и РВ-РД-2А) соответствующих клапанов, послечего магистральные задвижки М-1, М-2 и напорная задвижка насоса должны бытьполностью открыты. (Включение в работу РК-1; РК-2, а также открытие вентилей нагидрореле СБК, настройку РД-1; РД-2 и РД-4 «Отсечка» производитперсонал ЦТАИ). Если РК-1 и РК-2 не регулирует необходимое давление следуетнемедленно сообщить диспетчеру ЦТС и перейти на ручное регулированиемагистральными задвижками М-1; М-1Б и М-2; М-2Б (закрыть рабочую воду РВ-РД-1 иРВ-РД-2А соответствующих клапанов).
На все время пусканасосной станции с началом отопительного сезона степень закрытия перемычки Г-1и Г-2 определяется диспетчером ЦТС.
После того, как будетзапущена в работу насосная станция нужно каждые 2-3 часа в течении 1-2 сутоквыпускать воздух из всех воздушников включая насосы.
Переход с работающегонасоса на резервный производится в следующем порядке.
Выполнить операции поподготовке к пуску резервного насоса.
Включить электродвигательрезервного насоса путем поворота ключа управления в положении«ВКЛЮЧЕН».
Проверить нормальнуюработу насосного агрегата на холостом ходу с проверкой правильности вращениявала насоса, а также по амперметру и по манометру на напорной стороне насоса.(Работа на закрытую напорную задвижку допускается не более 3 мин).
Постепенным открытиемзадвижки на напоре резервного насоса с одновременным постепенным закрытиемзадвижки на напоре работающего насоса произвести загрузку пускаемого насоса сразгрузкой работающего (контроль загрузки насоса осуществлять по амперметрамсоответствующих электродвигателей, при этом перегрузка пускаемого эл.двигателяне допустима), с сохранением гидравлического режима работы теплосети.
Примечание:
Закрывать напорнуюзадвижку работающего насоса следует после того, как полностью убедившись поамперметру, что резервный насос начал набирать нагрузку. В противоположномслучае может произойти вывод из работы одного из сетевых насосов с резкимизменением гидравлического режима в городских тепловых сетях. Причиной можетбыть: неисправность в зацеплении эл.привода со штоком задвижки, большие токовыенагрузки эл.привода и, следовательно, отключение автомата. Следует прекратитьпереход, в неотложном случае поставить эл.привод на ручное управление переводом«собачки» в соответствующее положение и открыть задвижку вручную.
Отключить разгруженныйнасос путем перевода ключа управления электродвигателя в положение «ОТКЛЮЧЕН»,при этом задвижка на напоре должна быть полностью закрыта.
Останов насосной станциипо окончанию отопительного сезона.
Останов насосной станцииво время отопительного сезона по заявке (для производства ремонтных работ натепловых сетях, оборудовании насосной, в связи с критическим уровнем БПТ);производится в следующем порядке.
Останов насосногооборудования ЦТП-2 осуществляется со слесарем имеющим удостоверение машинистаили диспетчером и при его непосредственном руководстве.
Убедиться, что задвижкиМ-1БА; М-1Б; М-2Б полностью открыты.
Убедиться в правильностисборки схемы обеспечения ГВС города: (при Т1 в прямой магистральной теплосетименее 85°С должны быть открыты Г-1; Г-3), (при Т1 в прямой магистральнойтеплосети 85°С и более должны быть открыты Г-2; Г-3).
Прикрывая магистральнуюзадвижку М-1 постепенно снизить Рз на город до 5,5 кГс/см2 и Р4 до0,5 кГс/см2 с уменьшением расхода сетевой воды. Задвижка М-1 можетполностью закрыться ввиду небольших расходов сетевой воды и большого диаметраДу 150мм М-1Б; М-1БА.
Постепенно закрываязадвижку на напоре отключаемого насоса разгрузить сетевой насос Рз=5,5 кГс/см2;Р4=2,5 кГс/см2; G2=400-500т/час;
Вывести из работырегулирующие клапана РК-1 и РК-2 путем закрытия вентилей РВ-РД-1 и РВ-РД-2А нарабочей воде РД-1 и РД-2 соответствующих клапанов. Открыть воздушники Врк-1;Врк-2 и проконтролировать открытие клапанов.
Закрыть задвижку М-1:постепенно прикрывая М-1Б и напорную задвижку отключаемого насоса до Рз=3,5кГс/см2. Р4=2,5 кГс/см2, разгрузить егонаполовину (контроль по амперметру I=23-24А). Закрыть РП-1: П-1: М-2.
Закрыть М-1Б. Когдадавление в теплосетях города снизится до 2,0 кГс/см2 закрытьнапорную задвижку отключаемого насоса. Закрыть М-2Б.
Отключитьэлектродвигатель отключаемого насоса переводом ключа управления в положение«ОТКЛЮЧЕН».
Плавно податьтеплоноситель на ГВС города с Р=3,0 кГс/см2 (при Т1 менее 85°С приоткрытиемМ-1Б или по линии Г-1: приоткрытием Г-7; Г-3); (при Т1 85°С и болееприоткрытием М-1Б и по линии Г-2; приоткрытием Г-7; Г-3) снизить Т1 на ГВСгорода до 75°-85°С.
Закрыть задвижки С-1; С-2на предохранительных клапанах ПК-1 и ГТК-2, а также задвижку С-3, на СБК.
Отключить вентилемРВ-ИК-1 клапан отсечки ИК-1 и вентилем РВ-РД 4 рабочую воду на РД-4«отсечка».
Плавно поднять давлениеГВС на город до 4,0 кГс/см2, приоткрыть Г-5 «закрыть» Г-7. Включитьв работу РК-3 и поднять при помощи РК давление ГВС на город до 4,8 кГс/см2.
Для сохраненияцелостности сальниковой набивки закрыть ВС-1; ВС-2; ВС-3; ВС-4, приоткрыть воздушникина сетевых насосах и снизить давление в них до 1-1,5 кГс/см2.
При останове насоснойстанции во время отопительного сезона по заявке для производства ремонтныхработ на теплосетях и по другим причинам эл. с. хемы сетевых насосов и эл. приводызадвижек не разбираются.
Примечание:
Переход на летний режимработы городских теплосетей производится по окончании отопительного сезона наосновании телефонограммы переданной МУП ЧКТС Муниципальное УнитарноеПредприятие Чайковские Коммунальные Тепловые Сети) и согласованной с городскойадминистрацией по распоряжению гл.инженера ТЭЦ. Гидравлический и температурныйрежимы в теплосетях выдерживается согласно утвержденной программы работытеплосети ТЭЦ-город.
Пуск насосной станциипосле вынужденного останова, связанного с ремонтом трубопроводов, оборудованияили другим причинам во время отопительного сезона.
Пуск насосной станциипосле произведенного ремонта в городских тепловых сетях производится послеполучения от МУП ЧКТС телефонограммы, подтверждающей готовность сетей к приемутепла и согласуется с НСС.
Пуск насосногооборудования ЦТП-2 осуществляется со слесарем имеющим удостоверения машинистаили диспетчером и при его непосредственном руководстве.
Давление на ГВС втеплосети города должно выдерживаться рабочее 4,8 кГс/см2.
Выполнить операции поподготовке к пуску насосов.
Открыть задвижки ВС-1;ВС-2; ВС-3; ВС-4. Заполнить насосы и выпустить воздух через воздушники.
Перевести ГВС городачерез РК-1. Для этого необходимо постепенно открывать М-1Б с одновременным закрытиемГ-5. При недостаточности пропускной способности М-1 Б приоткрыть М-1 вручную.Открыть М-2Б.
Включить эл.двигательпускаемого насоса путем перевода ключа управления в положение«ВКЛЮЧЕН».
Проверить нормальнуюработу насосного агрегата на холостом ходу с проверкой правильности вращениявала насоса, а также по амперметру и по манометру на напорной стороне насоса.(Работа на закрытую напорную задвижку допускается не более З мин).
Приоткрыть задвижку нанапоре пускаемого насоса, наполовину загрузить насос (контроль по амперметру I=23-24А). Приоткрыть РП-1 на 20% ипостепенно П-1.
Приоткрыть напорнуюзадвижку пускаемого насоса; М-1Б, М-2, загрузить насос. Выдерживатьрасполагаемый напор: при этом рз на город 5,5кГс/см2 и Р4 из города2,5кГс/см2. G2 500т/час.
Включить в работупредохранительные клапана, путем открытия задвижек С-1 и С-2. Работник ЦТАИобязан включить в работу СБК, при этом открываются С-3 и все вентиля нагидрореле.
Открыть вентиль РВ-ИК-1на клапан ИК-1 и вентиль РВ-РД-4 на рабочую воду РД-4 «отсечка» для работызащиты от повышения давления в обратном трубопроводе городских системтеплопотребления.
Загрузку насосовконтролировать по амперметрам, установленным на щите управления (стрелкаамперметра не должна выходить за пределы 36,0 А) и по расходам выдаваемыхкомпьютером.
Установить температурныйрежим согласно температурного графика по согласованию с диспетчером ЦТСрегулятором подмеса РП-1 управляемого со щита управления. При этом задвижкаП-1; П-3 полностью открыты, задвижка П-2 — закрыта. При неисправном регулятореподмеса, а также при недостаточной пропускной способности РП-1 температурныйрежим регулировать задвижкой П-2.
Установить P3 на город = 7,2 кГс/см2и P4 из города= 1,7 кГс/см2.
Включить в работурегулирующие клапана РК-1 и РК-2 путем открытия вентилей на рабочей воде(РВ-РД-1 и РВ-РД-2А) РД-1; РД-2 соответствующих клапанов, после чегомагистральные задвижки М-1 и М-2 и напорные задвижки насосов должны бытьполностью открыты. Включение в работу РК-1; РК-2, а также открытие вентилей нагидрореле СБК, его настройку, настройку РД-1; РД-2 и РД-4 «отсечка»производит персонал ЦТАИ). Если РД-1; РД-2 не регулируют необходимое давление,следует немедленно сообщить диспетчеру ЦТС и перейти на ручное регулированиемагистральными задвижками М-1; М-1 Б или М-2; М-2 Б (закрыть рабочую водуРВ-РД-1 и РВ-РД-2А на РД-1 и РД-2).
После того, как будетзапущена в работу насосная станция нужно в течении 2-3 часов выпускать воздухиз всех воздушников, включая воздушники на насосах.
Перевод насосной станциипо автономной схеме в режим рециркуляции.
Постепенно открыть на100% РП-1, а потом П-2 снижая P3 на город.
Перейти на ручноерегулирование давлений Рз на город и P4 на всенасосов: отключить РК -1 и РК -2 закрыв РВ-РД-1 и РВ-РД-2А на РД-1 и РД-2.
Постепенно закрывая М-2 иМ-2Б с одновременным прикрытием П-1; М-1 и М-1Б, установить располагаемый напорв городских теплосетях согласно пьезометрического графика. Давление на городрегулировать задвижками П-1 и М-1 Б.
Ввиду большого диаметраМ-1Б и малого расхода на ГВС сетевой воды не более 200т/час, задвижка М-1 можетполностью закрыться.
Если рабочимтрубопроводом будет обратный магистральный трубопровод. Закрыть Г-1, открытьГ-2; Г-3. Постепенно закрыть М-1; М-1Б с одновременным приоткрытием Г-7,обеспечить нормальное давление Рз и P4 вгородской теплосети.
Переход на ручноерегулирование давления Рз на город.
Прикрыть на 30% задвижкуМ-1Б.
Прикрыть М-1 настолько,чтобы Рз на город снизилось на 0,2 кГс/см2.
Повысить Рз донормального (согласно пьезометрического графика), приоткрытием М-1 Б.
По мере необходимостиотключить РК-1, закрыв РВ-РД-1 на РД-1 (для замены резины на гидроприводе илидля ремонта РД-1, при этом груз должен самопроизвольно опуститься вниз, открывклапан на 100%).
ПРИМЕЧАНИЕ:
При большом % подмеса ималых расходах через задвижки М-1 и М-1 Б сложно будет прикрыть М-1 именно на0,2 кГс/см2. В этом случае, если Р3 снизится на большуювеличину, надо повысить его приоткрытием М-1Б. при недостаточности М-1 Бперевести М-1 на ручное управление приоткрыть М-1 вручную повысив Р3 нагород до нормального.
Включение в работу РК-1.
Открыть РВ-РД-1 на РД-1.
После того как заполнитсягидропривод РК-1 (это будет видно по манометру установленному на командномдавлении), выпустить воздух из него открыв воздушник.
Настроить РД-1 на такуювеличину, чтобы Р3 на город понизилось на 0,2кГс/см2.
Открыть на 100% М-1Б. апотом М-1.
Настроить РД-1 и повыситьР3 на город до нормального. Переход на ручное регулирование давленияР4 на всасе насосов.
1. Вариант.
Прикрыть на 30 % задвижкуМ-2Б.
Прикрыть М-2 настолько,чтобы Р4 на всасе насосов повысилось на 0,2кГс/см2.
Понизить P4 до нормального (согласно пьезометрического графика)приоткрытием
М-2Б.
По мере необходимостиотключить РК-2, закрыв РВ-РД-2А на РД-2 (для замены резины на гидроприводе илидля ремонта РД-2 при этом груз должен самопроизвольно опуститься вниз открывклапан на 100 %.
2. Вариант.
Прикрыть напорныезадвижки работающих сетевых насосов на такую величину, чтобы P4 на всасе насосов повысилось на 0,2 кГс/см2.(При этом нагрузка на каждый из насосов должна быть примерно одинаковой,контроль по амперметрам).
По мере необходимостиотключить РК-2 закрыв РВ-РД-2А на РД-2 (для замены резины на гидроприводе илиремонта РД-2 при этом груз должен самопроизвольно опуститься вниз, открывклапан на 100%).
Приоткрыть одну изнапорных задвижек (на наиболее разгруженном насосе), понизить Р4 донормального.
Включение в работу РК-2.Открыть РВ-РД-2А на РД-2.
После того, какзаполнится гидропривод на РК-2 (это будет видно по манометру, установленному накомандном давлении) выпустить воздух из него открыв воздушник. Настроить РД-2на такую величину, чтобы P4 на всасе насосов повысилось на 0,2кГс/см2. Открыть на 100 % М-2Б, а потом М-2 или напорные задвижкинасосов. Настроить РД-2 и понизить P4 донормального.
Составление и анализструктуры системы автоматизации
АСУ ТП предназначена дляэффективного управления технологическим оборудованием Центрального тепловогопункта. При модернизации ЦТП следует четко определить назначение системы:
·  автоматическое поддержание заданногодавления воды в прямом и обратном трубопроводе;
·  дистанционное управление работойнасосов и задвижек;
·  визуализация технологическогопроцесса на рабочем месте оператора;
·  сбор, обработка и выдача статистическихданных об объемах перекачанной воды и статусе насосных агрегатов;
·  заданную температуру в системеотопления в зависимости от температуры окружающего воздуха;
Система разрабатываетсякак единый аппаратно-программный комплекс распределенной архитектуры,оборудование которого представлено в виде трехуровневой иерархии (рис. 1):
1. уровеньуправления технологическими агрегатами (датчики давления и расхода воды,регулируемый и нерегулируемый электропривод насосов и задвижек);
2. уровеньуправления технологическим процессом (программируемый логический контроллер);
3. уровеньоперативно-административного управления (рабочая станция оператора на базеперсонального компьютера с принтером).

/>
Рис.1. Обобщеннаяструктурная схема системы автоматизированного управления насосной станцией
Аппаратная частькомплекса строится на основе продукции мировых лидеров в области промышленнойавтоматизации.
Для управления скоростьюработы насосных агрегатов предлагается использовать частотно-регулируемыепреобразователи. Так же в состав системы включаются устройства плавного пуска.
Реализация алгоритмовфункционирования насосов и электрозадвижек возлагается на промышленныеконтроллеры.
Функции взаимодействия“оператор-система” выполняет рабочая станция – IBM-совместимый персональныйкомпьютер.
Управление в контуреинтеллектуального электронного оборудования привод – контроллер – рабочаястанция реализовано по межмашинному интерфейсу RS-232, RS-422, RS-485.
Для контроллера и рабочейстанции должно быть разработано прикладное программное обеспечение, котороеможет быть адаптировано под конфигурацию оборудования конкретной насоснойстанции. Диалог оператора с системой реализован в естественной формемнемонических изображений в SCADA-системе. Так же следует предусмотретьархивирование основных параметров технологического процесса и состояниянасосных агрегатов.
Конструктивно основныеустройства системы выполняются по модульному принципу в виде монтажных шкафов(кроме датчиков и рабочей станции оператора) различной степени защиты отпоражения персонала и от влияния внешней среды.
Следует так же учитыватьнеобходимость замены старых приборов измерения на новые с цифровыми выходамиэто обусловлено:
1. В отопительной техникеиспользуются чугунные нагревательные приборы (радиаторы). Их допустимоедавление не превышает 0.6 МПа. Превышение указанного предела может привести кавариям в отопительных установках. Это существенно снижает надежность иусложняет эксплуатацию систем теплоснабжения крупных городов, так как прибольшой протяженности тепловых сетей и большом числе присоединенных абонентскихустановок с разнородной тепловой нагрузкой расходы воды в сети и связанные сними потери давления могут изменяться в широких пределах. При этом уровеньдавлений в сети может превысить предел, допустимый для абонентских установок.
 В тех случаях когдаразность между допустимым давлением в тепло потребляю ших приборах и расчетнымдавлением в тепловой сети невелика, даже небольшие повышения давления втепловой сети, вызванные, например, аварийным отключением насоса на подстанцииили непроизвольным перекрытием клапана в сети, могут привести к разрывуприборов в отопительных установках абонентов. Чтобы осуществлять контроль заизменением давления в трубах мы и заменяем манометры.2.Датчики температуры будут использованы для отслеживания температуры воды впрямой трубе, обратной трубе и после подмешивания к горячей воде подающей линииохлажденной воды обратной линии. Необходимость этого заключается в том, чтоблагодаря знаниям температуры воды можно будет избежать аварий связанных спределом температуры воды для отопительных установок. Также датчик температурыбудет установлен на трубу горячего водоснабжения после того, как вода пройдетчерез теплообменник. С помощью регулятора температуры и датчикам температурыстанет возможным распределение по корпусу воды определенной температуры. 3.Клапана и вентили, задвижки применяющиеся для регулирования основных параметровводы не все имеют электрический привод и поэтому их следует заменить. При этомвсе устройства запорной регулирующей аппаратуры необходимо адаптировать дляавтоматизированного управления при помощи МЭО. МЭО – механизмы исполнительныеэлектрические типа Механизмы исполнительные предназначены для перемещениярегулирующих органов арматуры в системах автоматического регулированияпроизводственными процессами в соответствии с командными сигналами,поступающими от регулирующих и управляющих устройств. Механизмы изготавливаютсяс датчиком обратной связи (блоком сигнализации положения выходного вала) дляработы в системах автоматического регулирования или без датчиков обратной связис блоком концевых выключателей для режима ручного управления. Принцип действияоснован на преобразование электрического командного сигнала поступающего отрегулирующего или управляющего устройство во вращательное перемещение выходноговала.
При автоматизациипроцесса работы ЦТП одной из поставленных задач является регулирования темперыв зависимости от температуры окружающей среды, этот процесс является новым наЦТП и его следует рассмотреть более подробно.
Система регулированиятемпературы теплоносителя в зависимости от температуры окружающей средыработает в межсезонье (весной и осенью), когда ЦТП не в состоянии оперативноотреагировать на изменение температуры наружного воздуха и вовремя снизитьтемпературу теплоносителя. Система компенсирует перепады температуры, одновременноподдерживая гидравлический баланс системы отопления.
Регулирование реализуетсяпо заданному температурному графику отопления с учетом реальных измеренныхзначений температур наружного воздуха. При этом система автоматическипроизводит коррекцию выбранного температурного графика.
/>
1. Регулируемый элеватортипа ЭГО
2. Механизм электрическийисполнительный МЭИ
3. Устройство управлениятипа «ТЕПЛУР»
4. Датчик температурытеплоносителя в обратном трубопроводе
5. Датчик температурынаружного воздуха
6. Датчик температурытеплоносителя в подающем трубопроводе
Пульт управлениярасполагается в соответствии с требованиями заказчика. Высокоскоростная полеваясеть FOUNDATION fieldbusслужит для обменаданными между ПЛК и другими устройствами. Связь между контроллером и панельюоператора осуществляется по протоколу FOUNDATION fieldbus. Инициатором обменаявляется панель оператора, которая в режиме запрос/ответ получает необходимыеданные из памяти ПЛК.
Программное обеспечениеконтроллера и панели оператора записывается на микромодули памяти, послевключения питания программа загружается в рабочую память и циклическивыполняется в соответствии с техническими характеристиками каждого изустройств.
Выбор КТС нижнего уровняАСУ ТП.
Группы КТС в составенижнего уровня:
· датчик измерения давления;
· датчик измерения расхода;
· частотные преобразователи
· датчик измерения температуры
· погодный компенсатор
· механизмы исполнительные электрические
1. Датчикизмерения давления
Основные критерии выбора:
· диапазон измерений – 0…16 кг/см2 (1568,96 кПа);
· предел погрешности измерения – не более 1%;
· выходной сигнал – желательно Foundation fieldbus;
· средний срок службы.
Дополнительное условие:датчик должен быть предназначен для измерения избыточного давления.
Сравним несколькодатчиковПараметры сравнения Rosemount 3051S Fuji Electric FKG/FDG Диапазон измерений минимальный 0-0,025 кПа; максимальный 0-68,9 MПа Максимальный 3000 Погрешность ±0,025% (вариант Ultra); ±0,065% от предела измерений Выходной сигнал
4-20/HART;
Foundation Fieldbus;
HART-протокол
Fuji протокол
Протокол Hart ®,
Fieldbus (FF) и Profibus PA Цена(руб) 84000 92000
Основываясь на данныеприведенные в таблице выбираем датчик температуры Rosemount 3051S.
В датчиках давленияRosemount 3051S применяется конструкция SuperModule. Она представляет собойполностью герметичный узел, обеспечивающий самую высокую защиту отпроникновения пыли и воды (IP68). В состав узла входит плата электроники иемкостный преобразователь давления, выполненный по сенсорной технологии Saturn.
/>
Основной и дублирующийсенсоры емкостной ячейки, выполненные по этой технологии, увеличиваютнадежность работы датчика и значительно улучшают метрологическиехарактеристики.
С 2007 г. датчики доступны в беспроводном исполнении, что позволяет увеличить количество собираемойинформации для более эффективного управления.
Применение принципамасштабируемой архитектуры в датчике позволяет встраивать дополнительные платырасширения и модули, что увеличивает функциональность датчика, обеспечиваетудобство диагностики, снижает стоимость обслуживания.
Измеряемые среды:жидкости, в т.ч. нефтепродукты; пар, газ, газовые смеси.
Диапазоны измеряемыхдавлений:
минимальный 0-0,025 кПа;
максимальный 0-68,9 MПа
Диапазон температур:
окружающей среды от -51до 85°С;
измеряемой среды от -73до 205°С
Выходные сигналы:
4-20/HART;
FoundationFieldbus;
беспроводной HART-протокол
Основная приведеннаяпогрешность:
±0,025% (вариант Ultra);
±0,055% (вариант Classic)
Основная относительнаяпогрешность ±0,04 % (вариант Ultra for Flow)
Диапазон перенастройкипределов измерений 200:1, 100:1
Наличие взрывозащитногоисполнения
Внесены в Госреестрсредств измерений под №24116-02, сертификат №13768
2. Датчикизмерения расхода
Основные критерии выбора:
· диапазон измерений – 0…500 м3/ч;
· предел погрешности измерения – не более 5%;
· выходной сигнал Foundation fieldbus;Параметры сравнения Rosemount 8800DF Yokogawa digitalYEWFLO Диапазон измерений 88,8-2002м3/ч 70,5-2230м3/ч Погрешность ±0,65% ±0,75% Температура рабочей среды -40...427°C -40…+450°С Выходной сигнал Foundation fieldbus Foundation Fieldbus Цена (руб) 175230 187020
Интеллектуальный вихревой расходомер Rosemount 8800Dпринадлежит к известному семейству приборов Rosemount SMART FAMILY.
Принцип действия:определение частоты вихрей, образующихся в потоке измеряемой среды приобтекании тела специальной формы. Частота вихрей пропорциональна объемномурасходу.
Достоинства:
· уникальнаянезасоряющаяся конструкция;
· отсутствиеимпульсных линий, уплотнений повышает надежность;
· повышеннаяустойчивость к вибрации;
· новая улучшеннаяплатформа электроники;
· возможностьзамены сенсоров без остановки процесса;
· малое времяотклика;
· возможностьимитационной поверки;
· встроеннаясамодиагностика.
Опция MTA (встроенный температурный сенсор) позволяетизмерять массовый расход насыщенного пара с компенсацией по температуре длятехнологического учета.
· Измеряемые среды:газ, пар, жидкость
· Диаметр условногопрохода трубопровода Dу 15, 25, 40, 50, 80, 100, 150, 200,250, 300 мм
· Избыточноедавление измеряемой среды до 25 МПа
· Выходные сигналы:
o 4-20 мА сцифровым сигналом на базе HART - протокола;
o частотно-импульсныйс перенастраиваемой ценой и длительностью импульсов;
o Foundationfieldbus (FF)
· Пределы допускаемойосновной относительной погрешности измерений расхода:
o по цифровому иимпульсному выходу: для жидкости ±0,65%, для пара, газа ±1,35%;
o по токовомувыходу: дополнительно ±0,025% от диапазона
· Нестабильность±0,1% от расхода в течение 12 меcяцев
· Внесен вГосреестр средств измерений под №14663-06, сертификат №23997
3. Частотныйпреобразователь
Основные критерии выбора:
· диапазон пределов измерений – 0…315 кВт;
· предел погрешности измерения – не более 1%;;
· выходной сигнал – желательно Foundation Fieldbus;
Преобразователи частотысерии EmotronVFX48-600
Преобразователи частотысерии VFX 2.0 – серия универсальных преобразователей частоты, разработанных дляпрецизионного управления скоростью асинхронных электродвигателей.
Технология изменениячастоты электропривода, заложенная в этой серии, основана на прямом управлениимоментом и полем. Это позволяет использовать преобразователи VFX 2.0 дляуправления высокодинамичными механизмами.
Сочетание прямогоуправления моментом, точного и мягкого управления скоростью, эффективноговекторного торможения делает серию преобразователей частоты VFX 2.0 идеальнойальтернативой дорогостоящим сервомеханизмам и приводам с двигателями,использующими переменный ток.
Преобразователи частотыVFX 2.0 имеют исполнение IP54 для мощностей от 0,75 до 132 кВт.
Основные преимуществапреобразователей частоты этой серии:
• ВстроенныйПИД-регулятор;
• Использование двигателяв качестве датчика;
• Подхват вращающегосядвигателя при пуске;
• Увеличение пиковогомомента двигателя – до 400 % от номинального;
• Вычислитель скоростиоценивает обороты двигателя 40 000 раз/с с точностью ± 2 об/мин для двигателя сноминальной частотой вращения 1480 об/мин, что исключает необходимость обратнойсвязи по скорости для большинства двигателей;
• Встроенный EMC фильтрдля всей линейки;
• Размеры ПЧ большоймощности уменьшены на 30-50%;
• Возможность подключениядатчика скорости;
• Функции автонастройкиминимизируют время запуска преобразователя частоты в эксплуатацию;
• Векторное торможение снижаетнеобходимость дополнительной электроники для торможения;
• Местное или внешнееуправление;
• Оптимизация процессов ипотребления электроэнергии;
• Очень быстрая функцияпредупреждения отключений снижает вероятность ложных срабатываний защиты;
• Новоеаппартно-программное обеспечение;
• Интерфейсы RS232,RS485, протоколы Profibus, Foundation Fieldbus, Ethernet Modbus;
• Увеличенный функционалза счет дополнительных таймеров и виртуальных входов/выходов.
ТехническиехарактеристикиМодель ПЧ Макс. I в течение 60 секунд, А Нормальный пуск (120 %) Тяжелый пуск (150 %) Nном, кВт Iном, А Nном, кВт Iном, А VFX48-600 720 315 600 250 480 Напряжение питания В VFX48: 380-480 + 10 % / — 15 % Частота сети Гц 50/60 Выходная частота Гц 0-400 Стандартная частота коммутации кГц 3 кГц (диапазон 1,5-6 кГц) Выходное напряжение В 0 — Напряжение сети Охлаждение Принудительное, автоматическое 0 — 90 (без конденсата) Коэффициент мощности по входу 0,95 86-106 Цифровые входы 4 х Аналоговые входы 2 х

Датчик измерениятемпературы
Основные критерии выбора:
· предел погрешности измерения – не более 5%;
· выходной унифицированный сигнал – Foundation Fieldbus;Параметры сравнения ROSEMOUNT 3144PH Siemens SITRANS TH400 Погрешность ±0,115°С; ±0,130°С; Тип выходного сигнала FOUNDATION fieldbus FOUNDATION fieldbus/ Profibus PA Диапазон измеряемых температур
-200С – 8500С
-50 – 20000С Время обновления показаний 0,5сек Хоть продуктпредставленный компанией «Сименс» и подходит нам по всем параметрам и стоитгораздо дешевле, я все же остановлю свой выбор на датчике температуры откомпании «Метран» поскольку все оборудование у нас так же выбрано одной фирмы.
Преобразователиизмерительные Rosemount 3144Р предназначены для преобразования сигналов,поступающих от термопреобразователей сопротивления, термоэлектрическихпреобразователей, омических устройств и милливольтовых устройств постоянноготока в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА с наложениемцифрового сигнала по HART-протоколу или в полностью цифровой сигнал попротоколу FOUNDATION fieldbus. Преобразователи измерительные 3144Р применяютсядля измерения температуры на самых ответственных участках производства, всистемах управления и безопасности.
· Высокая точностьи надежность измерений температуры на самых ответственных участкахпроизводства, в системах управления и безопасности
· Выходной сигнал 4-20 мА/HART или Foundation fieldbus
· Гальваническаяразвязка входа от выхода
· Дистанционныеуправление и диагностика
· Программируемыеуровни аварийных сигналов и насыщения для Rosemount 3144Р-HART
· Возможностьработы измерительного преобразователя как с одинарным, так и с двойнымпервичным преобразователем
· Возможностьизмерения средней температуры и разности температур расширяют областьприменения преобразователя
· Сигнализациядрейфа первичного преобразователя и возможность «горячей» замены HotBackup увеличивают надежность измерений
· Повышеннаяустойчивость к электромагнитным полям и радиочастотным помехам гарантируютустойчивую работу
· Корпуссоединительной головки с двумя отсеками обеспечивает высокую надежностьэксплуатации в промышленных условиях
· Превосходнаякомпенсация изменений температуры окружающей среды
· Индивидуальноесогласование измерительного преобразователя с первичным (термопреобразователемсопротивления) увеличивает точность измерений на 75%
· ВстроенныйЖК-индикатор обеспечивает индикацию текущего значения измеряемой температуры идиагностических сообщений
· 5-летняястабильность преобразователя
· ПреобразовательRosemount 3144-HART сертифицирован для использования в системах безопасностиSIS, т.к. удовлетворяет нормативам IEС 61508, используемым в системахобеспечения безопасности
· Систематическиймониторинг процесса повышает производительность предприятия
· Внесены вГосреестр средств измерений под №14683-04, сертификат №19118/2
насосныйстанция отопительный термомайзер

Погодный компенсаторПараметры сравнения Термомайзер Концерна «Медведь» Термомайзер «Hun bin chan» Термомайзер «Danfoss» Предполагаемый срок службы 12-15 лет 3-5 лет 12-15 лет в случае установки дополнительного оборудования Простота обслуживания Да нет да Влияние некачественного теплоносителя Незначительное Значительное Значительное Гарантия 24месяца 18 месяцев 36 месяцев Сроки поставки и установки 2 дня 3 недели 4 дня Качество применяемых материалов Латунь, чугун, нержавеющая сталь (+) - Чугун, легированная и нержавеющая сталь (+) Экономия + + + Сроки окупаемости 6 месяцев 6 месяцев 24 месяца Необходимость дополнительного оборудования нет нет да Необходимость изменения тепловой системы нет да да Простота заказа да да да Адаптированность для российского потребителя да Нет (меню устройства управления на английском языке) да Ассортимент продукции Маленький (три вида регуляторов и два вида устройств управления) Большой (на базе несколько сотен наименований продукции) Большой (13000 наименований товара Цена от 22000 от 24500 от 100000 ТермомайзерКонцерна «Медведь» в сравнении с другими получил 13 плюсов и только один минус.Термомайзеры, выпускаемые этим производителем бывают только трех видов. В товремя, как остальные фирмы производят гораздо большую гамму продукции. Но, сдругой стороны, один из данных типов термомайзера обязательно подойдет длялюбой конкретно взятой системы отопления. И при анализе других фактовизложенных в статье можно без сомнения выбрать погодный компенсатор концерна «Медведь»Р-8.Т./>Его основноеназначение автоматическое регулирование температуры смешанного потока воткрытых системах горячего водоснабжения путем изменения соотношения потоковтеплоносителя, поступающих в регулятор из подающего и обратного трубопроводов.Автоматическое изменение температуры горячей воды в необходимое время всоответствии с функциональными возможностями устройства управления. Длякомплектования оборудования центральных и индивидуальных тепловых пунктов (ЦТП,ИТП)./>Техническиехарактеристики термомайзеров 'Р-8.Т'
Состав:
1. Устройствоуправления типа «ТЕПЛУР», выполненное на базе однокристальноймикро-ЭВМ.
2. Клапансмесительный трехходовой типа КС.
3. Датчикитемпературы теплоносителя.
4. Клапанобратный со стороны подачи обратного теплоносителя в исполнениях клапановКС01-КС06.Параметры Значение
Максимальная потребляемая электрическая мощность, ВА, не более (от сети 220В, 50Гц)
— в статическом режиме
— в момент прохождения управляющих импульсов
10 55
Температура теплоносителя в питающей сети,°С, (под заказ от 95 до 125)
до 95
Температура объекта регулирования (горячей воды), °С
от 30 до 80
Рабочее давление теплоносителя, МПа, не более:
1,0
Перепад давления теплоносителя между входными патрубками, МПа, не более:
0,2
Перепад давления теплоносителя между входными и выходными патрубками, МПа, не более:
0,6
Параметры ПИ-закона регулирования:
— коэффициент пропорциональности, с/°С
— постоянная времени интегрирования, с
от 0,1 до 10
от 1 до 999
Механизмы исполнительныеэлектрические
Тип:МЭМ-100/25-10-85, Потребляемая мощность 530Вт, Тип двигателя АИР63В4 (380 В) иуправляющего устройства ФЦ-0620
Исполнительныемеханизмы постоянной скорости предназначены для преобразование электрическогосигнала управляющего устройства в перемещение рабочего органа.
Исполнительныемеханизмы позволяют:
· автоматическое,дистанционное или ручное управление рабочим органом;
· автоматическийили дистанционный останов рабочего органа в любом промежуточном положении;
· позиционированиерабочего органа в любом промежуточном положении;
· формированиеинформационного сигнала о конечных и промежуточных положениях рабочего органа.
· Исполнительныемеханизмы изготавливаются с блоком сигнализации положения, который состоит издвух блоков:
· блокмикропереключателей;
· датчик обратнойсвязи.
· Типы блоковсигнализации положения:
· БСПИ — блоксигнализации положения индуктивный — преобразует перемещение выходного органа визменение индуктивного сопротивления.
· БСПР — блоксигнализации положения реостатный — преобразует перемещение выходного органа визменение активного сопротивления;
· БСПТ — блок сигнализацииположения токовый — преобразует перемещение выходного органа в унифицированныйтоковый сигнал 0 — 5 мА, 0 — 20 мА или 4 — 20 мА.
· Электрическоепитание блоков питания для БСПТ однофазное напряжение 220 В, 230 В, 240 Вчастотой 50 Гц, 220 В частотой 60 Гц.
· БКВ — блокконцевых выключателей.
ВыборКТС среднего уровня АСУ ТП
В состав КТС среднегоуровня АСУ ТП входят модули УСО, ПЛК, ПО контроллера, технологические сети.
КТС должен управлятьсяпрограммно, имея предоставленный разработчиком пакет готовых процедур ифункций, обладать достаточными для наших целей возможностями. Как правило,почти все предлагаемые рынком изделия, обладают одинаковыми возможностями.Различия заключаются, в основном, в количестве входных/выходных каналов,точности и разрядности АЦП, в архитектуре и конструктивном исполнении. КТСдолжен по возможности более просто и надежно сопрягаться с вычислительноймашиной: надежное физическое соединение, простое и бесконфликтное ПО.
Выбор контроллера.
В журнале «Промышленныеконтроллеры АСУ» №8 за 2008 год в одной из статей сказано: «Отечественныепроизводители тоже кое-что предлагают в области промышленных контроллеров идаже сравнительно недорого, но применение их изделий в СА требует известнойхитрости и смекалки, связанной с адаптацией к конкретному ТП, поэтому зачастуюбывает проще разработать и изготовить контроллер самостоятельно. Но и в этомслучае остается большая проблема – специалист по автоматике должен изучитьпрограммирование однокристальных контроллеров с применением кросс-средств,надежность такого устройства, как правило, очень сильно зависит от квалификацииконкретного разработчика». Основываясь на этом высказывании, сразу оговоримся,что будем выбирать контроллер зарубежного производства т.к. контроллер являетсяодной из основных составляющих АСУ ТП. Нам необходим достаточно надежный ипростой в обслуживании и установке контроллер. Для выбора контроллера сделаемсравнение основных серий контроллеров некоторых фирм.
UNO-2182-одна из последнихразработок.
/>
Компания Advantech началапоставки высокопроизводительного встраиваемого компьютера
UNO-2182 на базепроцессора Intel Core2Duo, являющегося новым звеном в линейке универсальныхконтроллеров для АСУ ТП серии UNO.
UNO-2182 специальноразработан для тех промышленных приложений, где требуются высочайшаяпроизводительность вычислительного ядра, а также разнообразие интерфейсов,возможность гибкого расширения и при этом относительно небольшие габаритныеразмеры.
В компьютере используетсяпроцессор Intel Core2Duo с рабочей частотой 1,5 ГГц. Максимальный объемоперативной памяти равен 1 Гбайт. Статическое ОЗУ с питанием от резервнойбатареи объемом 512 кбайт позволяет сохранять критические для работы устройстваданные и настройки. В качестве накопителя может использоваться кактвердотельный диск Compact Flash, так и 2,5" НМЖД стандарта PATA/SATA.
Для расширенияфункциональных возможностей в UNO-2182 предусмотрены гнездо формата PC Card, атакже слот для установки модулей формата PCI-104. Уникальный набор интерфейсов,включающий два порта Gigabit Ethernet, по два последовательных порта RS-232 иRS-232/422/485, а также параллельный порт и два интерфейса USB 2.0, обеспечиваетпростую и быструю интеграцию с различными сетевыми структурами. Благодарявидеовыходу типа DVI-I компьютер может работать как с цифровыми (DVI), так и саналоговыми (VGA) дисплеями. Максимальную готовность UNO-2182 к применениюобеспечивают заказные конфигурации с предустановленной операционной системойреального времени Windows CE .NET или русифицированной Windows XP Embedded SP2.
Отсутствиепринудительного охлаждения, прочный алюминиевый корпус и отсутствиеэлектромеханических накопителей позволяют использовать компьютер в самыхжестких условиях эксплуатации. При этом безотказная работа обеспечивается привоздействии ударной нагрузки до 50 g, вибраций до 2 g и температуры окружающей среды от -20 до +55°C.

Контроллеры серииWinCon-8000 компании ICP DAS
/>
Контроллеры серииWinCon-8000 представляют собой последнее поколение промышленных контроллеровпроизводства компании ICP DAS. Вобрав в себя все лучшие характеристики серийI-7000 и I-8000, сохранив преемственность с ними, WinCon-8000 приобрел новыевозможности благодаря использованию высокопроизводительного процессора IntelStrong ARM с тактовой частотой 206 МГц и оперативной памяти 64 Мб.
Как и популярныеконтроллеры серии I-8000, WinCon выполнен в виде отдельного блока из негорючегопластика, который содержит центральный процессор, источник питания, панельуправления, коммуникационные порты и объединительную плату для установкимодулей ввода-вывода. Контроллер может быть без труда установлен на DIN-рейкуили на панель, причем для монтажа не требуется никаких дополнительныхконструктивных элементов. При этом обеспечивается открытый и удобный доступ кпанели управления, слотам для установки или замены модулей ввода-вывода икоммуникационным разъемам. Контроллер поддерживает все модули ввода/выводасигналов, как с параллельным, так и с последовательным интерфейсом, семействаI-8000, и, кроме того, может работать с удаленными модулями ввода/вывода серииI-7000. Все модули обладают удобными съемными клеммными соединителями свинтовой фиксацией внешних проводов.
В отличие от контроллеровI-8000, WinCon-8000 имеют не только интерфейсы RS-232 и RS-485, но и интерфейсыUSB и Ethernet, а также интерфейсы VGA и PS/2 для подключения клавиатуры, мышии монитора. Таким образом, промышленный контроллер приобрел функциональностьперсонального компьютера, что значительно облегчает его программирование и расширяетсферу применения. Так, отладку и редактирование управляющей программы можноосуществлять непосредственно на контроллере. Кроме того, за счет наличияинтерфейсов клавиатуры и монитора, WinCon может совмещать в себе функцииконтроллера и операторской станции. Достаточно лишь установить SCADA-систему,например Trace Mode, и контроллер может взять на себя функции современногооператорского интерфейса. Контроллер имеет встроенную операционную системуMicrosoft Windows CE .NET, которая характеризуется как операционная системареального времени. Она поддерживает переназначение приоритетов процессов иобеспечивает тот же уровень детерминированного управления, что и классическиеПЛК. Интерфейс операционной системы позволяет воспользоваться любымисредствами, предназначенными для создания программ в этой среде, напримерVisual Basic .NET, Visual C#, Embedded Visual C++. Контроллер поставляется вкомплекте с программной библиотекой, в которой реализованы функции работы совсеми внутренними и внешними устройствами контроллера (внутренняя шина, таймер,внешние интерфейсы, модули ввода/вывода и прочее). Кроме того, имеетсяподробная инструкция по программированию, а также примеры программ, написанныхна различных языках программирования. Контроллер имеет слот для установки картыпамяти формата Compact Flash, на которой сохраняются пользовательскиепрограммы. Это значительно упрощает работу, к тому же, пользователь может самподобрать карту Compact Flash исходя из своих потребностей в объеме накопителя.
WinCon-8000 можетприменяться для решения самых разнообразных задач автоматизации во многихотраслях промышленности. К нему можно подключать не только модули удаленноговвода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, но и любые другие устройства:принтеры, модемы, POS-терминалы, другие компьютеры и контроллеры, словом все,что может обмениваться данными через последовательный или USB порт. Такимобразом, благодаря новому контроллеру ваша система или отдельный ее сегментмогут иметь довольно сложную конфигурацию и топологию, оставаясь при этомнадежной и простой в настройке и управлении.
Промышленные контроллеры.Серия System Q Mitsubishi Electric
/>
Новейшее поколениемодульных программируемых логических контроллеров (ПЛК) Mitsubishi Electric длякомплексных задач автоматизации среднего и высокого уровня сложностипредставляет серия MELSEC System Q. Высокая вычислительная мощность в сочетаниис широчайшими коммуникационными возможностями, расширением до 8192 каналовввода/вывода и трехуровневым аппаратным резервированием позволяет их успешноиспользовать в АСУ ТП крупных ответственных объектов, реализуя алгоритмы управлениялюбого уровня сложности.
ПЛК System Q поддерживают многопроцессорный режим обработки данных, что делаетвозможным параллельное использование в одном ПЛК до 4-х центральных процессоров(ЦП) одного или нескольких типов. Для выбора оптимальной конфигурации Вашегоконтроллера предлагается 15 типов процессорных модулей: 12 типов ЦП ПЛК; 2 типаЦП управления сервоприводами; 1 тип встраиваемого промышленного ПК. Наличиемногопроцессорного режима обработки в одном контроллере позволяет: организоватьвысокоскоростной обмен данными между отдельными процессорными модулями повнутренней шине; увеличить производительность системы и обеспечить ее высокоебыстродействие за счет деления сложных алгоритмов между несколькими ЦП;
повысить надежность засчет распределенного алгоритма обработки данных;
снизить стоимость системыза счет использования одного многопроцессорного контроллера вместо несколькиходнопроцессорных, объединенных по сети.
Для обеспечениябезаварийной работы, предусмотрено трехуровневое аппаратное резервированиеконтроллера: — по центральному процессору, — по источнику питания, — по сетевымсоединениям. Резервированные контроллеры гарантируют бесперебойную работу нанепрерывных производствах, что особо важно в таких отраслях промышленности какэнергетика, металлургия, а также в химической, нефтехимической и бумажнойпромышленности.
Контроллеры серии SystemQ имеют широкие возможности для построения систем управления c распределённойархитектурой. При этом подключение контроллера к удалённым станциямввода/вывода возможно через стандартные полевые шины. Кроме того, возможноподключения модулей УСО с нестандартным протоколом через интерфейсы RS-422/485или RS-232. Для организации высокоскоростного обмена данных между ЦП несколькихконтроллеров, или между контроллером и удаленными станциями ввода/вывода,предлагается резервированная оптоволоконная сеть MELSECNET/10/H имеющая видкольца. При использовании этой сети скорость передачи данных составляет до 25Мбит/с, а удаление до 30 км. Конструктивно контроллер состоит из источникапитания, одного или нескольких центральных процессоров (ЦП) и модулейввода-вывода, которые устанавливаются в базовое шасси. Базовое шасси оснащеновнутренней высокоскоростной шиной для обмена данными между отдельными модулямии ЦП. При необходимости увеличения каналов ввода вывода, к внутренней шинебазового шасси подключается до семи шасси расширения, при этом их максимальноеудаление от базового шасси составляет 13,2 м. К основным особенностям ПЛК System Q относятся: быстродействие до 34 нс/лог. операцию; детерминированный периодвыполнения программного цикла 0,5…2,000 мс с дискретностью 0,5 мс; объем памятиЦП до 32 Мбайт; расширение до 8192 каналов ввода-вывода; широкий выбор модулейввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов с гальванической развязкой;преобразователей сигналов температурных датчиков; аппаратных ПИД регуляторов;высокоскоростных счетчиков; позиционеров, коммуникационных модулей и т.д.;обработка аналоговых сигналов с разрядностью до 32 бит; развитые средствакоммуникации и поддержка открытых полевых шин: Ethernet, CANopen, PROFIBUS/DP,DeviceNet, CC-Link, AS-Interface; реализация многопроцессорного режимаобработки данных; трехуровневое аппаратное резервирование; возможностьдистанционного программирования и диагностирования через модем, Internet илиIntranet; самодиагностика с протоколированием сбоев в памяти ЦП; возможностьпрограммирования на языках стандарта IEC 1131.3/EN 61131-3; компактная конструкция(размер модулей ввода/вывода 27х98х90 мм) наличие встраиваемого промышленногоПК (Celeron 400 МГц, 128 Мбайт) с портами USB, 2xPCMCIA, Ethernet, VGA, PS/2.Функциональное назначение модуля — выполнение приложений ПК и ПЛК (обработкаданных, управление, удаленная диагностика, визуализация, ведение баз данных,WEB-Server). Языки программирования С++; Visual Basic.
Из всех представленныхконтроллеров контроллеры фирмы «Митсубиси» подходят нам больше всего во первыхони более функциональны, во вторых они являются наборными, и в третьих их ценаможет вирироваться в зависимости от выбранных модулей и блоков расширения.
Базовые шасси
Базовое шассипредназначено для аппаратного и программного объединения CPU, блока питания,входных модулей, модулей I/O и специальных функциональных модулей.
Характерные особенности:
Модули автоматическиадресуются. Автоматическая адресация может быть изменена с помощью функции«Назначение Ввода/вывода» (“I/O assignment”).
Возьмем компонент имеющийнаибольшее число модулей ввода/вывода Q3128-E, для того что бы была возможностьрасширения без покупки дополнительного шасси расширения. Q312-B имеющий 12модулей ввода/вывода
Модули питания
Модули питанияобеспечивают отдельные модули напряжениями, необходимыми для работы. Выбористочников питания зависит от потребления энергии отдельными модулями.
Характерные особенности:
Готовность к работеуказывается красным светодиодом.
При использованииисточника питания Q63P контроллеры могут питаться от дополнительного выхода 24В постоянного тока.
Модули источников питанияQ62P и Q64P могут использоваться по всему миру, так как они поддерживаютдиапазон входного напряжения от 100 до 240 В переменного тока при частоте 50/60Гц. Возьмем блок питания Q61P-A2 его технические характеристики следующиеВходное напряжение (+10%-15%) В АС 200 — 240 Входная частота Гц 50 / 60  (±5 %) Пусковой ток 20 А в течение 8мс Максимальная входная полная мощность 105 ВА Номинальный выходной ток 5 В DC A 6 Защита от перегрузки по току 5 В DC A >6.6 Защита от перегрузки по напряжению 5 В DC В 5.5-6.5 Коэффициент полезного действия > 70 % Максимальное время компенсации при отказе питания 20
Базовые процессорныемодули ЦП ПЛК
Процессорные модули серииMELSEC System Q доступны в виде однопроцессорных и мультипроцессорных CPU,благодаря чему они перекрывают широкий диапазон приложений. Производительностьконтроллера возрастает вместе с приложением путем простой замены CPU (заисключением Q00J). Q00CPU и Q01CPU являются классическими отдельными CPU, тогдакак Q00JCPU образует неразделимый блок, состоящий из CPU, источника питания ибазового шасси, и таким образом обеспечивает недорогое вхождение в технологиюмодульных ПЛК. Стандартные процессорные модули были разработаны специально дляприложений, в которых легче реализовать компактную конфигурацию системы.
Характерные особенности:
Каждый процессорныймодуль оборудован интерфейсом RS232C для обеспечения простого программированияи мониторинга с персонального компьютера или рабочей панели.
Встроенная флэш-памятьдля хранения информации без дополнительных карт памяти. Обработка входов ивыходов с режимом обновления. Выберем процессорный модуль Q00CPU имеющийследующие технические характеристикиТип Модуль ЦП (единственный процессор) Точки входа/выхода  1024/2048 Функции самодиагностики ЦП Обнаружение ошибок ЦП, сторожевой таймер, обнаружение отказа батареи, обнаружение сбоя памяти, проверка программы, обнаружение отказа источника питания, обнаружение выхода из строя предохранителя Батарея резервного питания Все модули ЦП оборудованы литиевой батареей с предполагаемым сроком службы 5 лет Тип памяти  ОЗУ, ПЗУ Емкость памяти  94Кбайтов 8тысяч шагов Период программного цикла  0.16 мкс/логическую операцию Таймер (T)  512 Счетчик (C)  512 Внутреннее/специальное реле (M)  8192 Регистр данных/специальный регистр (D)  11136 Файловый регистр (R) ©  32768 Указатель прерывания (I)  128 Указатель (P)  300 Сигнализатор (F)  1024 Индексный регистр (Z)  10 Реле связи (B)/Регистр связи (W)  2048/2048 Количество подключаемых расширений  4 Максимальное количество вставляемых модулей  24 Потребление энергии от внутреннего источника мА питания (5 В DC)  250
Модули цифровых входов
Обнаружение сигналовпроцесса
Входные модули необходимыдля преобразования цифровых сигналов процесса с разными уровнями напряжения вуровни, необходимые для контроллера.
Характерные особенности:
Гальваническая разъвязкамежду процессом и управлением за счет применения оптронной пары являетсястандартным свойством.
Индикация состояниявходов с помощью светодиодов.
Выберем входной модульQX40-S1 его основные характеристикиВходные точки 16 Способ изоляции Изоляция с помощью оптронной пары между входной клеммой и питанием ПК для всех модулей Номинальное входное напряжение 24 В DC Рабочий диапазон напряжений В 20.4 – 28.8 Максимальный процент одновременно ВКЛЮЧЕННЫХ входов (при номинальном напряжении) 100 % (тип «приемник») Номинальный входной ток мА около 6 Сопротивление нагрузки кОм около 3.9 Индикатор питания Все модули имеют светодиоды состояния для каждого входа/выхода Соединительная клемма 18-контактная съемная клеммная панель Количество занятых точек входа/выхода 16
Модули цифровых выходов
Технология адаптированныхвыходов
Выходные модули серииMELSEC System Q имеют различные переключающие элементы для адаптации ко многимзадачам управления.
Характерные особенности:
Выходные модули спереключателями на основе транзистора, реле или симмистора.
Гальваническая развязкамежду процессом и управлением за счет применения оптронной пары являетсястандартным свойством.
Модули с развязкой междуканалами.
Из представленных модулейвыберем модуль QY22Выходы 16 Тип выходов Сим. три. тир. Расположение общей клеммы 16 Способ изоляции Изоляция с помощью оптронной пары между выходными клеммами и питанием ПК Номинальное выходное напряжение 100 – 240 В AC Минимальная коммутируемая нагрузка 24 В AC (100 мА) 100 В AC (25 мА) 240 В AC (25 мА) Максимальный выходной ток A 0.6 Выходной ток на групповой TYP A 4.8 Пусковой ток — Ток утечки в состоянии ВЫКЛ мА ≤1.5 мА (120 В AC), ≤3мА(240ВAC) Подавление шума RC- Индикатор питания Все модули имеют светодиоды состояния для каждого выхода Соединительная клемма 18–контактная съемная клеммная панель Количество занятых точек входа/выхода 16
Это все основные блоки нодля управления технологическим процессом нам понадобиться еще модульпозиционирования и модуль интерфейсов.
Модули позиционирования
Данные модули специальноразработаны для систем, включающих несколько осей, которые не требуюткакого-либо всеобъемлющего регулирования. Модуль QD70P4 регулирует до 4 осей, амодуль QD70P8 – до 8 осей. В связи с тем, что можно использовать любоеколичество модулей позиционирования, то число осей, по которым выполняетсярегулирование, также не ограничено.
Характерные особенности:
Управление 4 или 8 осямис помощью одного модуля и более чем 8 осями при использовании несколькихмодулей.
Быстрый запуск до 8 осейодновременно (0,1 мс на ось после команды запуска от CPU).
Возможен выбор различныхсистем управления позиционированием.
Простая установкапараметров и данных позиционирования за счет дополнительно доступногопрограммного обеспечения позиционирования GX Configurator-PT. Доступныследующие методы позиционирования: позиционирование «От точки к точке» (PTP)(Point To Point); скоростное/геометрическое позиционирование; контрольтраектории.
Интерфейсные модули
Обмен данными спериферийными устройствами
Этот модуль обеспечиваетсвязь с периферийными устройствами через стандартный интерфейс RS232.Периферийные устройства подключаются по схеме «точка-точка» по принципу «1:1».
Характерные особенности:
Модуль QJ71C24N имеетодин интерфейс RS232 и один интерфейс RS422/485. Модуль QJ71C24-R2 имеет дваинтерфейса RS232, амодульQJ71C24N-R4 – два интерфейса RS422/485.
Позволяет компьютеру,подключенному к системе, получать полный доступ ко всему набору данных CPUMELSEC Q, используя SCADA систему или программное обеспечение для мониторинга.
Поддержка обмена даннымиASCII с подключенными устройствами, такими, как считыватели штрих-кодов, весы исистемы идентификации.
Встроенная флэш-памятьдля регистрации данных о качестве, производительности и тревогах, которые могутпечататься, когда возникнет такая необходимость.
Состояние модуля и связипоказывается светодиодами.
Проверка связи и функциямониторинга возможны при использовании программного обеспечения GX ConfiguratorUT.
ВыборКТС верхнего уровня АСУ ТП.
К верхнему уровню АСУ ТПотносится АРМ оператора и БД.
АППАРАТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
Минимальная конфигурациякомпьютеров АРМ.
Типовое рабочее место диспетчера: Компьютер
· Процессор –Pentium 4 — 2.8Ghz.
· Оперативнаяпамять – 1024 Mb.
· Свободноедисковое пространство – 100 Gb.
· IntegratedVGA

Сервер базы данных HP ProLiant DL320s: Процессор Двухъядерный процессор Intel® Xeon® 3060 (2,40 ГГц, 65 Ватт, шина FSB 1066);
Чипсет Производитель и марка чипсета Чипсет Intel® 3010 Поддерживаемые частоты системной шины 667/800/1066
Оперативная память Тип Небуферизованная память PC2-5300 (667 МГц) ECC DDR2 SDRAM с поддержкой чередования адресов (если модули DIMM размещаются парами) Количество слотов 4 слота DIMM Максимальный объем 8 Гб (4 x 2 Гб) Количество памяти Максимум 8 Гб
Накопители RAID-контроллеры Smart Array P400 Максимальное число дисков в RAID-группе До 12 Тип жесткого диска SATA, SAS Объем жесткого диска 9 Тб (12 x 750 Гб) SATA;
Сеть Производитель сетевой платы Встроенный двухпортовый гигабитный адаптер NC324i PCIe для сервера Скорость 10\100\1000 Хранениеи обработка информации
Для хранения информациииспользуется сервер InterBase под управлением ОС Windows 2000/XP и можетхранить терабайты информации. Организационная структура базы данных (БД)позволяет хранить полную информацию о результатах обмена данными, по меньшеймере, за три года функционирования диспетчерского центра и, кроме того,обобщенную аналитическую информацию ещё за несколько лет.Описаниепрограммного обеспечения.
Программное обеспечениеАРМа обеспечивается SCADA-системой КАСКАД.
SCADA-система «КАСКАД дляWINDOWS» (далее — КАСКАД) представляет собой мощный инструмент наблюдения,анализа и управления технологическими процессами; имеет в своем распоряжениивсе необходимые инструменты, присущие современным SCADA-системам, а также рядуникальных особенностей.
Система КАСКАДспроектирована так, чтобы обеспечить максимально удобную работу с ней дляпользователей различной квалификации, имеет интуитивно понятный интерфейс ипроста в освоении.
Система имеет мощнуюсетевую архитектуру, что позволяет легко наращивать ее мощность, гибкоконфигурировать под любой технологический процесс, комбинируя нужные модули.
Система КАСКАД включает всебя следующие компоненты:
 Серверные модули:
— Сервер Доступа к Даннымосуществляет получение, обработку и накопление данных, ведение базы данных,анализ и передачу управляющих воздействий. Накопление данных ведется в видеSQL-базы данных под управлением сервера InterBase.
— Интерфейсные модулеидоступа к данным осуществляют связь с источниками данных (микроконтроллерами ит.п.).
— Конфигуратор СДДпредоставляет унифицированный интерфейс для настройки модулей доступа к данным(формирования набора опрашиваемых устройств, тегов, настройка параметровопроса).
Клиентские модули:
— Модуль визуализации ТПявляется основным средством визуального контроля текущих параметров ТП, а такжеглавным инструментом управления процессами. Отображаемые данные группируются ввиде панелей мнемосхем. Каждая панель может отображать информацию в любомудобном для восприятия и анализа виде: текстовом, графическом (растровое иливекторное изображение), анимированные изображения, видеоролики, тренды,гистограммы и т.д. Причем виды отображения могут комбинироваться в любомсочетании. Навигация по мнемосхемам максимально проста. Настройка мнемосхемпроизводится во встроенном редакторе.
— Модуль просмотраисторических данных ТП представляет собой мощное и удобное средство просмотраистории технологического процесса, отслеживания динамики ТП благодаряразвертыванию данных в графическом виде. Информация может представляться как вдвух, так и в трех измерениях, в абсолютных единицах (единицы измерения), впроцентах. Возможен просмотр как исторических, так и текущих данных (следящийрежим). Данные при отображении логически группируются в виде панелейпредыстории. Каждая панель может работать как независимо от других панелей, таки синхронно с ними. Добавление и удаление графиков производится налету, как иизменение масштаба отображения. Количество одновременно отображаемых панелей играфиков на каждой панели в принципе не ограничено и выбирается из соображенийудобства восприятия и здравого смысла.
— Модуль формированияотчетной документации позволяет создавать отчеты любого вида за любой периодвремени, вести как сменную, так и сквозную документацию, а также анализ данных.Формирование отчетов производится в формате и под управлением Microsoft Excel.Во-первых, это дает пользователю возможность настроить вид выходнойдокументации, используя весь мощный инструментарий, предоставляемый программойMicrosoft Excel, а во-вторых, позволяет использовать сформированные документы вдальнейшем без дополнительных преобразований. Вид документа настраивается одинраз и запоминается в виде шаблона. По этому шаблону в любое время может бытьсформирован выходной документ на любой момент времени.
— Модуль звуковойсигнализации осуществляет контроль соответствия технологического процессаустановленным режимам. В случае нарушений происходит информированиепользователя проигрыванием звуковых файлов. Благодаря чрезвычайно гибкойнастройке модуль может быть использован также и для комментирования ходатехнологического процесса. В качестве звуковой информации могут бытьиспользованы голосовые сообщения; сообщение можно составлять из несколькихэлементов, зацикливать произвольный участок цепочки. Узел, вызвавший аларм,отображается модулем визуализации, что позволяет немедленно принять необходимыемеры. Каждому контролируемому параметру задается приоритет, что позволяет впервую очередь обрабатывать более важные алармы.
Модули системы КАСКАД работаютнезависимо друг от друга, поэтому можно, например, одновременно формироватьотчет, анализировать исторические данные и следить за текущим ходом процесса.
Для разграничения уровнейдоступа к информации введена система пользователей и паролей. Каждомупользователю определяются права на запуск приложений, просмотр данных иизменение настроек.
Обобщенное математическоеописание контура регулирования давления
Регулирование давленияпроисходит как клапанами так и с помощью насоса, рассмотрим схему регулированиясперва клапанами в общем виде.
Объектом регулированиябудет являться клапан, входной координатой x(t) является величина задания надавление, выходной координатой y(t) – давление. Т.к. задание на давление(входная координата) задаётся постоянным в качестве уставки, то системарегулирования должна постоянно «держать» давление на заданном уровне с заданнойточностью при любых возмущающих колебаниях давления.

/>
Передаточная функцияобъекта регулирования имеет вид.
/>
где,
К – коэффициент усиленияобъекта;
τВ, О – запаздываниена включение/отключение устройства;
ТВ, О – постоянная временинапора воды.
Необходимо такжерассмотреть контур регулирования скорости двигателя насоса в зависимости отвыходного давления.
/>
P –давление втрубопроводе;
Kпч-д – коэффициентпередачи преобразователя частоты-двигателя;
Tм – постоянная временипреобразователя частоты-двигателя;
Kн – коэффициент передачинасоса;
Tн – постоянная временинасоса;
Kд – коэффициент передачидатчика давления.
f(Q)– возмущающеевоздействие.
/>
Проведем синтез двухсистем и в итоге получаем комплексное регулирование давление в общем виде.
/>
Тогда общая передаточнаяфункция объекта регулирования
ВычислениеПИ- регулятора
Для настройки регуляторав любой системе, необходимо задаться критериями качества переходного процессарегулируемой координаты, такими как величина перерегулирования, величинастатической ошибки и временем переходного процесса. Данные по критериямпереходных процессов регулируемых координат не были заданы, поэтому регуляторынастраиваются на максимальное быстродействие при 5 %-ном перерегулировании. Какправило настройку системы осуществляют следующим образом в первую очередь переднастройкой регулятора «отключают» И– и Д– коэффициенты, затем, настраивают,путём подбора, пропорциональный коэффициент регулятора (П-коэффициент), добиваясьоптимального переходного процесса давления (приблизительно 5%-гоперерегулирования и времени переходного процесса ~10 с.), затем переходят кподбору коэффициента для уменьшения ошибки между заданным и установившимся значениемдавления на выходе. Объединяет два регулятора П и И, т.к. он будет обладатьнаилучшими свойствами, а именно: за счет П — составляющей улучшаетсяпоказательные качества в переходном процессе, а за счет И — составляющей уменьшаетсяошибка регулирования т.е. улучшается точность.
/>
В качестве критерия качестварегулирования принимаем желаемую передаточную функцию разомкнутого контура. Длярассматриваемой системы регулирования целесообразно применять настройки контурарегулирования на технический оптимум. Желаемую передаточную функциюразомкнутого контура в этом случае записывают в виде
/>
Передаточная функция оптимальногорегулятора определяется в виде:
где Wоу (p) –передаточная функция объекта регулирования, Wос (p) – передаточная функция звенаобратной связи, Wр.жел (p) – желаемая передаточная функция разомкнутогоконтура, k- коэффициент для уменьшения ошибки между заданным и установившимсязначением давления на выходе.
В результате синтезаопределили передаточную функцию регулятора.
/>