АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ КОТЕЛЬНОЙ

AUTOMATIC CONTROL AND DISPATCHING SYSTEM OF THE BOILER HOUSE

Ilya Marunyak

student, Department of Automation, Mechatronics and Robotics, Vladimir State University,

Russia, Vladimir

Anastasia Kirilina

supervisor, Ph.D., Associate Professor, Department of Automation, Mechatronics and Robotics, Vladimir State University,

Russia, Vladimir

АННОТАЦИЯ

В представленной работе рассмотрена система автоматического управления и диспетчеризации котельной. Целью внедрения данной системы является возможность автоматического управления и дистанционного контроля за работой автономной котельной. Автоматизация газовой котельной позволит минимизировать влияние человеческого фактора на работу оборудования.

ABSTRACT

In the presented work, the system of automatic control and dispatching of the boiler house is considered. The purpose of the implementation of this system is the ability to automatically control and remotely monitor the operation of an autonomous boiler house. Automation of the gas boiler house will minimize the impact of the human factor on the operation of the equipment.

Ключевые слова: котельная; автоматизированная система управления; диспетчеризация.

Keywords: boiler house; automated control system; dispatching.

В настоящее время тепловые станции испытывают острую необходимость в модернизации технологического оборудования и особенно средств технологического контроля и управления. Несмотря на то, что котельные установки — объекты повышенной ответственности, оборудование большинства энергопредприятий эксплуатируется 15-20 и более лет, его физический ресурс исчерпан, оно морально устарело [1]. Таким образом, цель данной работы заместить ненадежное ручное управление на более совершенную автоматическую систему и создать систему управления с удаленным доступом.

Для достижения поставленной в работе цели необходимо решить задачи по внедрению современного технологического оборудования для автоматизации системы управления и диспетчеризации котельной, позволяющего максимально использовать возможности систем управления и тем самым добиться качественно нового уровня технологии.

Автоматическая система управления и диспетчеризации котельной позволят решить задачи контроля и управления и выполняет следующие функции: мониторинг параметров котельной (показания датчиков, состояние оборудования), выбор задания (регулятора заданных параметров температуры), режимная сигнализация (режимы регуляторов, этапы работ котла), управление циркуляционными насосами, управление подпиткой котлового контура и контуров теплоснабжения, параметры управления (настройка регуляторов, установка предельных значений), предаварийная и аварийная сигнализация, ведение журнала тревог с возможностью подтверждения отказов, визуальное и звуковое оповещение при возникновении тревог  (на доступ к проекту, схемам, элементам схем), ведение архива по выбранным пользователем параметрам, ведение журнала всех действий пользователей системы, режимы работы системы диспетчеризации котельной.

На современном этапе автоматизированная система управления котельной должны быть разработана с учетом надежности системы, стоимости оборудования, климатических условий, устойчивости к внешним воздействиям и удаленности от АРМ. Данная разработка предусматривает автоматизацию системы управления и диспетчеризации котельной, работающей на природном газе и встроенной в производственное здание. Котельная предназначена для отопления жилых домов и общеобразовательной школы в поселке городского типа.

Структура системы управления котельной разработана таким образом, что выход любого параметра за допустимые пределы сигнализируется визуально изменением цвета окна данного параметра на красный цвет и периодическое мигание на мониторе в диспетчерской и сопровождается звуковым сигналом. При срабатывании сигнализации диспетчер принимает решение по устранению проблемы. Представлена структурная схема системы управления котельной (рис.1), которая описывает основные функциональные узлы: ПЛК (программируемый логический контроллер) и модули вводы-вывода предназначены для сбора информации о текущем состоянии системы (температуре, давлении, состоянии клапанов и насосов), а также формировании управляющего воздействия на исполнительные механизмы; датчики и исполнительные механизмы являются частью технологического оборудования, а также средствами управления; панель оператора визуализирует процесс работы установки, позволяет задавать параметры работы, фиксировать ошибки и аварийные состояния системы, фактически является интерфейсом пользователя; маршрутизатор в связке с USB модемом предназначен для обеспечения диспетчеризации и удаленного управления котельной; GSM модем реализует функцию СМС оповещения об аварийных ситуациях обслуживающего персонала [2].

Рисунок 1. Структурная схема системы управления котельной

Система управления построена на базе контроллера ПЛК160 фирмы ОВЕН. Автоматизированная информационная система предназначена для организации сбора сигналов от датчиков нижнего уровня, последующей обработке сигналов и передачи их для организации контроля в диспетчерский пункт. Достоинством внедрения системы является сокращение обслуживающего персонала котлотурбинного цеха, что ведет к повышению годового экономического эффекта.

В число параметров для контроля дополнительно включаются заданная и действительная температура на отдельных контурах и по котельной в целом, а также температура в бойлере. Автоматизация газовой котельной позволила минимизировать влияние человеческого фактора на работу оборудования, что, в свою очередь увеличила надежность работы оборудования, качество регулирования параметров, эффективность использования топлива.

К основным достоинствам разработанной системы можно отнести: возможность удаленного управления, оперативное оповещение о нештатных ситуациях посредством SMS, надежность и точность регулирования параметров непрерывно протекающих процессов, снижение затрат на обслуживание и модернизацию оборудования.

Список литературы:

1. Рябинкин В.Н. О проблемах учёта тепловой энергии и теплоносителей в котельных, ОТС и ТЭС / «Энергобезопасность в документах и фактах» № 5, 2006 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.ruscable.ru/company/education/mieen/statyi_i_doklady/o_problemakh_uchyota_teplovoy_energii_i_ (дата обращения 10.06.2021).
2. Овен. Решения для теплоснабжения. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://teplo.owen.ru/ (дата обращения 10.06.2021).