Архив / 2007 / №1(29) / Автоматизация технологических процессов

Система диспетчеризации автоматики ЦТП «ПОИСК-ТЕПЛО»

Комплекс «ПОИСК-ТЕПЛО» предназначен для автоматического управления и дистанционного контроля за работой центрального теплового пункта (ЦТП) городской тепловой сети. Фирма «ПОИСК» разработала принципиально новую концепцию построения систем диспетчеризации, и на сегодняшний день комплексом «ПОИСК-ТЕПЛО» уже оборудовано 12 ЦТП в Ульяновске. Большинство систем комплекса оснащены приборами ОВЕН.

Комплекс «ПОИСК-ТЕПЛО» (рис. 1) состоит из следующих систем: 

  • телемеханики; 
  • охранной и пожарной сигнализации; 
  • измерения технологических параметров и КИП; 
  • аварийной сигнализации; 
  • управления насосами;
  • управления задвижками; 
  • регулирования давления и температуры; 
  • питания.

Приборы ОВЕН применяются в системе измерения технологи ческих параметров и КИП, системах аварийной и предупредитель ной сигнализации, системах управления насосами и задвижками и системе регулирования давления и температуры.

Система измерения технологических параметров и КИП

На систему измерения технологических параметров и КИП возложены функции первичного измерения, индикации, приве дения измеренных величин к виду унифицированных сигналов, а также функции формирования аварийных сигналов при выхо де параметра за уставку.

Для измерения используются микропроцессорные измерите ли регуляторы ТРМ0, ТРМ1, УКТ38 фирмы ОВЕН в комбинации с различными датчиками и первичными преобразователями: ТСМ – температуры, МИДА-ДИ – давления, САПФИР – перепада давления, ВЭПС – расхода, Омь-2 – тока. Приборы фирмы ОВЕН обеспечивают цифровую индикацию измеренных величин, формирование унифицированного сигнала 4…20 мА, а также дискретного сигнала измеряемой величины.

Система аварийной и предупредительной сигнализации

Система аварийной и предупредительной сигнализации предназначена для оповещения персонала, проводящего на ЦТП отладочные или ремонтно профилактические работы, о состоянии оборудования и о выходе контролируемых парамет ров за уставки.

Рис. 1. Функциональная схема комплекса «ПОИСК-ТЕПЛО»
Рис. 1. Функциональная схема комплекса «ПОИСК-ТЕПЛО»

В системе используются светодиодные индикаторные лампы красного цвета (аварийные сигналы) и жёлтого цвета (предупре дительные). Источниками аварийных сигналов являются система автоматики (аварии насосов и задвижек) и измерительные при боры технологических параметров (выход параметров за уставки). В систему входят реле контроля фаз и канал регистра ции затопления на основе прибора ОВЕН САУ М6 с кондуктомет рическим датчиком. Сигналы с этих приборов поступают в систе мы телемеханики и автоматики.

Система управления насосами

Задача управления всеми группами насосов (отопитель ные, циркуляционные, ГВС, ХВС) возложена на PC совмес тимый программируемый кон троллер. В функции системы управления насосами входит: 

  • автоматическое включение резервных насосов в случае отказа основных; 
  • автоматическое подключе ние дополнительных насо сов в ситуации, когда не хватает производительности основных; 
  • автоматическое переключе ние работающего насоса с преобразователя частоты на обычный привод (на основе пускателя) в случае отказа преобразователя; 
  • выдача аварийных сигналов и сигналов состояния маг нитных пускателей, частот ных преобразователей, двигателей в системы аварийной сигна лизации и телемеханики; 
  • исполнение команд на включение или отключение насосов, поступающих от системы телемеханики; 
  • автоматическое отключение двигателей насосов при затопле нии ЦТП; 
  • регулирование числа оборотов двигателей насосов с помощью преобразователей частоты (ПЧ) с целью поддержания давле ния на заданном уровне.

Решение о включении резервного насоса взамен основного принимается на основе анализа состояния магнитных пускателей, а также уровня давления, развиваемого в выходном патрубке насоса.

Фото. Шкафы управления системы ПОИСК-ТЕПЛО
Фото. Шкафы управления системы ПОИСК-ТЕПЛО

Команду на включение дополнительного насоса выдаёт сам ПЧ, если требуется ещё больше увеличить производительность. В этом случае основной насос восполняет разницу между требуе мой производительностью и производительностью дополнитель ного насоса.

Каждый двигатель насоса оборудован индивидуальным уст ройством защиты ОВЕН УЗОТЭ 2У, выходной сигнал которого воздействует непосредственно на силовой коммутатор. В случае появления сигнала затопления устройство защиты немедленно блокирует работу всех насосов.

Помимо сигналов, поступающих от привода, от измерителей регуляторов давления, а также от переключателей режимов рабо ты, к контроллеру подводятся сигналы телеуправления из систе мы телемеханики.

Заданное давление поддерживается определённой частотой вращения электродвигателя насоса. Преобразователь частоты, получая сигнал от установленного на трубопроводе датчика дав ления и сравнивая этот сигнал с уставкой, вырабатывает трёхфаз ное напряжение той частоты (в диапазоне от 0 до 50 Гц), которая требуется в настоящий момент для поддержания давления на заданном уровне. Регулирование осуществляется измерителем ПИД регулятором ОВЕН ТРМ12, импульсные сигналы с выходов которого подаются на дискретные входы ПЧ. Связь преобразова телей частоты с контроллером автоматики осуществляется по интерфейсу RS 485. По этому каналу контроллер получает инфор мацию о состоянии ПЧ (включен, отключен, исправен, неиспра вен). Кроме того, контроллер может разрешать или запрещать работу ПЧ подачей дискретного сигнала. Регулирование давле ния посредством ПЧ даёт значительную экономию электрической энергии.

Система управления задвижками

Система управления задвижками обеспечивает: 

  • ручное управление задвижками; 
  • автоматическое закрытие задвижек при затоплении ЦТП; 
  • телеуправление задвижками.

Особенностью системы является отсутствие в электроприво дах задвижек концевых выключателей, известных своей нена дёжностью и необходимостью точной настройки. Их роль вы полняет прибор ПКП1 фирмы ОВЕН. Действие прибора основано на непрерывном контроле тока, потребляемого двигателем зад вижки, а также на оценке времени перемещения задвижки из одного положения в другое. Прибор осуществляет закрывание и открывание задвижки с гарантированным «дожимом», защиту двигателя при заклинивании привода, регистрацию проскальзы вания вала двигателя, индикацию состояния задвижки.

Система регулирования давления и температуры

Исполнительным механизмом каждого регулятора является клапан запорно регулирующий с электроприводом. Управляет клапаном ОВЕН ТРМ12, выдающий импульсы на открытие или зак рытие клапана в соответствии с законом ПИД регулирования. В качестве датчиков в контуре регулирования используются: 

  • МИДА ДИ (давление), который, в зависимости от решаемой задачи, монтируется на трубопроводе; 
  • САПФИР 22М (перепад давления); 
  • ТСМ (температура).

В ЦТП «открытого» типа регулирование температуры ГВС осуществляется с помощью трёхходового регулирующего клапана, смешивающего горячий и отработанный теплоноситель.

Александр Борисович Белороссов
директор ЗАО «ПОИСК»