Wysyłka kotłowni: organizacja, system sterowania i przeznaczenie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Systemy automatyki i dyspozytorni dla kotłowni zapewniają sprawną i bezpieczną pracę tych obiektów. Umożliwiają ocenę w czasie rzeczywistym przydatności i wydajności sprzętu, terminowe wyłączanie w sytuacjach awaryjnych i przedawaryjnych. W przypadku serwisowania kilku kotłowni znajdujących się w znacznej odległości od siebie, wszystkie niezbędne informacje można przesłać do jednej dyspozytorni, co znacznie obniża koszty utrzymania.

Zadania

Głównym celem systemu automatyki i dyspozytorni kotłowni jest:

• zarządzanie uruchamianiem i zatrzymywaniem kotłów (w tym sytuacje awaryjne);
• automatyczna i ręczna regulacja mocy kotła;
• sterowanie kaskadowe całkowitą mocą cieplną (uruchomienie drugiego kotła z rezerwy, jeśli pierwszy nie wystarcza do utrzymania wymaganej temperatury u odbiorcy, to załączenie trzeciego, przekazanie zużytego kotła do rezerwa);
• regulacja charakterystycznachłodziwo na wylocie urządzenia;
• uruchamianie sprzętu zapasowego w przypadku awarii głównego;
• aktywacja alarmów i przesyłanie wiadomości;
• przejście do trybu oszczędzania energii i realizacja innych ustawień programu (utrzymanie temperatury płynu chłodzącego w zależności od temperatury ulicy, zgodnie z zadanym harmonogramem, z uwzględnieniem trybu dziennego i nocnego).

Opis ogólny

Nowoczesne systemy dyspozytorskie kotłowni są budowane jako zespół zunifikowanych modułów, których głównymi elementami są:

• szafka zasilająca;
• szafka automatyki;
• konsola sterowania i zarządzania (konsola dyspozytora);
• siłowniki elektryczne;
• czujniki.

Wyposażenie i parametry techniczne tego sprzętu zależą od rozwiązania technologicznego systemu grzewczego, zaleceń producentów oraz funkcji automatyki. Gromadzenie, przetwarzanie danych, tworzenie algorytmów pracy i poleceń sterujących są łączone w grupy funkcyjne i rozdzielane między sterowniki i moduły.

Informacje ze wszystkich urządzeń są wysyłane do panelu sterowania i mogą być wyświetlane na komputerze dyspozytora. Do wizualizacji i ustawiania parametrów służy specjalne oprogramowanie (pakiet SCADA, APROL i inne).

Kontrolery

Sterowniki do automatyzacji i dyspozytorni kotłowni są używane z programowalną logiką. Ich osobliwością jest to, że służą jako niezależneurządzenia posiadają uniwersalne wejścia i wyjścia (co zapewnia ich wysoką wymienność).

Linia programowalnych sterowników logicznych jest bardzo zróżnicowana pod względem cech funkcjonalnych, technicznych i konstrukcyjnych. Dzięki ich zastosowaniu ułatwiona jest kontrola i regulacja szaf, zapewniona jest wysoka niezawodność wszystkich urządzeń.

Funkcje

Dyspozytor kotłowni wykonuje następujące funkcje:

• Kontrola odczytów czujnika: temperatura (T) i ciśnienie wody (p) w linii do przodu i do tyłu; T i p na wlocie / wylocie kotła; p paliwo w stanie gazowym lub ciekłym; T i p wody zasilającej i powrotnej obiegu grzewczego; T i zmiana składu otaczającego powietrza w kotłowni i na ulicy; poziom cieczy w zbiorniku uzupełniającym.
• Kontrola przyrządów i wyposażenia: stan czujników różnicy ciśnień na pompach obiegowych; automatyczna lub ręczna obsługa kotłów i pomp; przejście mechanizmów mających na celu przeniesienie organu regulacyjnego do różnych stanów („otwarty”, „zamknięty”); przejście kotła w stan „włączony”, „wyłączony” lub „awaryjny”.
• Sterowanie: awaryjne wyłączenie kotłów, automatyka wyłączania; zamknięcie elektrozaworu odcinającego w celu odcięcia dopływu paliwa płynnego lub gazowego; uruchomienie latem raz dziennie pomp sieciowych i zaworu sterującego ogrzewaniem; włączenie drugiego (trzeciego) kotła w przypadku niewystarczającej mocy grzewczej, wyłączenie kotła wywiewanego - obrót wgczas operacyjny; sterowanie pompami uzupełniającymi i obiegowymi oraz zaworami.
• Zabezpieczenie elementów schematu technologicznego instalacji w następujących sytuacjach: spadek p w obiegu kotła w wyniku wycieku chłodziwa; wzrost p i T wody na wylocie kotła ponad dopuszczalny; niesprawność palnika; pożar lub zwiększone zanieczyszczenie gazem (przekroczenie MPC dla tlenku węgla lub metanu).
• Alarm: nagły wypadek; przedawaryjny; wysyłanie wiadomości SMS przez kanał GSM; zapamiętanie przyczyny i dokładnego czasu wypadku.

Szafa sterownicza zasilania

Szafa sterownicza służy do przełączania obwodów zasilania pomp, kotłów, silników elektrycznych, zaworów i innych urządzeń. Jest wyposażony w następujące urządzenia:

• selektory trybu sterowania do wyboru źródła poleceń;
• lampki sygnalizacyjne (światło wskazujące działanie urządzenia);
• elementy przełączające do sterowania ręcznego i automatycznego (przełączniki, styczniki, przekaźniki termiczne itp.).

Konstrukcyjnie wykonany jest w postaci metalowej szafki w wersji naściennej lub podłogowej, na tylnej ścianie której montowane są panele montażowe z powyższymi urządzeniami.

Szafka automatyki

Kompletny zestaw szafy sterowniczej zależy od wybranego rozwiązania technologicznego. Może zawierać następujące elementy:

• kontrolery oraz oprogramowanie i systemy sprzętowe;
• Zdalne sterowanie z ekranem dotykowym na przednich drzwiach szafki kotła;
• przyciskowy punkt kontrolny;
• zasilacz bezprzerwowy;
• urządzenia do sterowania trybami napędów mechanizmów regulacyjnych;
• Modem GSM;
• lampki sygnalizacyjne robocze i awaryjne;
• urządzenia do sprawdzania i wyłączania alarmów.

Przesyłka

Organizacja wysyłek kotłowni gazowych jest następująca: na ekranie dyspozytora wyświetlany jest schemat mnemoniczny, który graficznie przedstawia budowę urządzeń technologicznych, rurociągów i armatury. Wyświetlacz pokazuje również główne parametry chłodziwa.

Istnieją wirtualne przyciski, które mogą zmieniać kolor podczas tworzenia sytuacji awaryjnej. Schemat przedstawia miejsce wypadku i jego przyczynę. Dodatkowo wiadomości SMS wysyłane są do osób odpowiedzialnych za bezpieczną pracę kotłowni (dyspozytor dyżurny, inżynier). W razie potrzeby pracownicy ci mogą zdalnie ingerować w proces zarządzania i zmieniać niektóre parametry. Dla różnych użytkowników może zostać nałożony zakaz dostępu do niektórych informacji (projektów, schematów i ich elementów).

Dla wygodnej analizy dane techniczne mogą być tworzone w formie tabel, wykresów, archiwów dziennych. Dla systemu dyspozytorskiego kotłowni praktycznie nie ma ograniczeń co do charakteru i liczby parametrów trybu pracy, liczby punktów kontrolnych oraz odległości między obiektami. Jego organizacja może odbywać się za pomocą sieci lokalnej, zdalnej, globalnej (Internet) lub połączonejschemat.

Pakiet oprogramowania przemysłowego SCADA i jego rodzime odpowiedniki są używane jako narzędzia dyspozytorskie. Główne funkcje sterowni to:

• gromadzenie danych i ocena wydajności;
• wizualizacja otrzymanych informacji;
• tworzenie i przechowywanie archiwum o procesie technologicznym i czynnościach operatora;
• ograniczenie praw dostępu;
• drukuj tabele, wykresy i inne informacje, eksportuj je do innych systemów.

Korzyści

Automatyzacja i ekspedycja kotłowni ma następujące zalety:

• możliwość sterowania procesami bez bezpośredniego udziału osoby;
• oszczędności związane z personelem serwisowym;
• zapewnienie niezawodności urządzeń procesowych, wydłużenie ich żywotności i zmniejszenie kosztów napraw;
• terminowa, automatyczna likwidacja wypadków;
• redukcja kosztów energii, możliwość realizacji programów oszczędzania zasobów;
• zmniejszenie przestojów;
• możliwość rozszerzenia zasięgu obiektów;
• szybkie odebranie kompletnego raportu o aktualnym stanie kotłowni.

Planowanie

Do zaprojektowania i wykonania systemu automatyki niezbędne jest opracowanie kompletu dokumentacji: schematy ideowe i elektryczne, plan ułożenia kabli, liniikomunikacja; rysunki robocze, instrukcje do urządzeń automatyki. Takie prace mogą być wykonywane przez służby inżynieryjne przedsiębiorstwa obsługującego kotłownię lub z pomocą organizacji zewnętrznych, które świadczą profesjonalne usługi w dziedzinie automatyzacji.

W tym drugim przypadku sporządzana jest umowa o przekazanie kotłowni, w której wskazuje się obiekty automatyki, koszt pracy według kosztorysu, warunki płatności, terminy i odpowiedzialność stron. Po zakończeniu prac budowlanych i uruchomieniowych komisja zainteresowanych stron odbiera sterownię i podłączone do niej urządzenia technologiczne. Testy akceptacyjne są przeprowadzane zgodnie z zatwierdzonym programem i metodologią.

Oszacowanie wysyłki kotłowni obejmuje następujące główne sekcje:

• lista zamontowanych urządzeń, narzędzi automatyzacji, ich cennik i wymagana ilość;
• rodzaje i koszt prac instalacyjnych;
• koszt materiałów pomocniczych;
• narzut;
• szacowany zysk.