Назначение АСУ ТП водооборотного цикла
АСУ ТП УВО, применяется для управления секционными градирнями в комплекте с насосной станцией и системами продувки и подпитки, и осуществляет технологический процесс:
- Охлаждения оборотной воды и поддержания заданной температуры воды на выходе;
- Поддержания давления в оборотном контуре;
- Поддержания уровня в накопительных баках;
- Поддержания качества оборотной воды.
Описание работы АСУ ТП водооборотного цикла
Типовая структурная схема комплекта технических средств АСУ ТП АБОВ приведена на рисунке 1.
Каждая секция градирни может работать в ручном и автоматическом режиме, а также быть заблокирована и выведена из работы. В ручном режиме запуск и останов секции осуществляется с местного кнопочного пульта расположенного возле градирни и на дверце шкафа, при этом скорость вентилятора фиксирована и задается с панели оператора. Также в ручном режиме возможен реверс вентилятора для оттаивания в зимний период.
В автоматическом режиме ПИД регулятор температуры реализованный в ПЧ путем изменения скорости вращения вентиляторов секций поддерживает заданную температуру на выходе из градирни.
Насосная установка, состоящая из 2 основных и 1 резервного насоса, а также 3 задвижек на напоре этих насосов может работать в ручном и автоматическом режиме, каждый насос может быть заблокирован и выведен из работы. В ручном режиме запуск и останов насосов и открытие/закрытие задвижек осуществляется с местных кнопочных пультов расположенных по месту и на дверце шкафа, при этом скорость насоса фиксирована и задается с панели оператора.
В автоматическом режиме ПИД регулятор давления реализованный в ПЛК путем изменения скорости вращения насосов поддерживает заданное давление на выходе АБОВ. В автоматическом режиме в случае аварии насоса в работу вводится резервный насос. Для выравнивания износа насосов в АСУ ТП реализована автоматическая смена насосов с заданным интервалом времени.
Система подпитки состоящая из датчиков уровня, задвижки и расходомера на подпиточном трубопроводе, может работать в ручном и автоматическом режиме. В ручном режиме открытие/закрытие задвижки осуществляется с местного кнопочного пульта расположенного на дверце шкафа.
В автоматическом режиме поддерживается заданный уровень в баке, управление задвижкой осуществляет ПЛК .
Система продувки состоящая из комплектной установки стабилизации оборотной воды и задвижки на трубопроводе слива в канализацию, может работать в ручном и автоматическом режиме. В ручном режиме открытие/закрытие задвижки осуществляется с местного кнопочного пульта расположенного на дверце шкафа.
В автоматическом режиме поддерживается заданный уровень качества воды в оборотном трубопроводе, управление задвижкой осуществляется установка стабилизации оборотной воды через ПЛК.
Список функционала АСУ ТП водооборотного цикла:
- Управление механизмами УВО в ручном и автоматическом режиме;
- Местное и дистанционное управление УВО;
- Поддержание заданной температуры на выходе градирни в автоматическом режиме;
- Поддержание заданного давления на выходе УВО;
- Поддержание и контроль уровня воды в резервуаре;
- Автоматическое обновление воды в контуре;
- Сигнализации отклонений технологических параметров от установленных пределов;
- Сигнализации состояния оборудования и исполнительных механизмов, запорной арматуры;
- Сигнализации срабатывания аварий;
- Автоматической блокировки и защиты технологического оборудования;
Состав АСУ ТП водооборотного цикла:
АСУ ТП УВО состоит электрошкафов различного назначения, датчиков контролируемых параметров, а также прикладного программного обеспечения для ПЛК и панели оператора.
Все электрошкафы изготавливаются в соответствии с ГОСТ Р 51321.1-2007, ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования», ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств», что подтверждено сертификатом соответствия таможенного союза ТС RU С-RU.НА10.В.00899. В состав АСУ ТП градирни входит:
Шкаф вводно распределительный с АВР (ШВР-А)
Шкаф служит для приема электроэнергии по двум независимым вводным линиям и распределения ее между потребителями системы. В шкафу расположены вводные автоматические выключатели, система автоматического ввода резерва, автоматические выключатели отходящих линий. Реализован контроль питания основного ввода:
- Контроль линейных напряжений (работает без нулевого провода);
- Отключение при превышении линейных напряжений >1,3 Uном;
- Отключение при снижении напряжения 0,8 Uном;
- Отключение при асимметрии фаз >30%;
- Контроль порядка чередования фаз;
- Обнаружение обрыва фаз.
В нормальном режиме работы вся система запитана от основного ввода, в случае аварии происходит автоматическое переключение на резервный ввод с регулируемой задержкой.
Шкаф автоматизированного электропривода (ШАЭ)
Шкаф служит для регулирования скорости и защиты электродвигателя вентилятора секции градирни или насоса.
Реализован следующие функционал:
- Плавное включение двигателя через частотный преобразователь;
- Плавное отключение двигателя через частотный преобразователь;
- Аварийное отключение двигателя на выбеге при нажатии аварийной кнопки с фиксацией;
- Плавный аварийный останов при превышении вибрации;
- Аварийное отключение двигателя на выбеге при перегреве двигателя;
- Включение реверса на 50% от номинальной частоты вращения с длительностью не более 10 мин (только для вентиляторов градирни);
- Ручное (с панели ПЧ) и автоматическое (в зависимости от поддерживаемого технологического параметра) задание скорости вращения вентилятора или насоса;
- Местное управление с кнопок на двери шкафа или локального поста управления;
- Дистанционное управление с АРМ оператора заказчика через интерфейс RS485 (протокол Modbus);
- Управление анти конденсационным обогревом электродвигателя;
- Микроклимат внутри шкафа
Шкаф автоматики с ПЛК (ША)
Шкаф служит для централизованного управления оборудованием градирни (вентиляторы, задвижки и т.п.), а также для настройки режимов работы, сбора, отображения и архивирования всего технологического процесса охлаждения оборотной воды. В шкафу расположены программируемый логический контроллер, цветная сенсорная панель оператора, система питания, защитная и коммутационная аппаратура задвижек.
Датчики технологических параметров.
Для осуществления управления, регулирования и защиты система оснащена следующими датчиками:
- Датчик температуры на входе в УВО;
- Гидростатический датчик уровня в накопительном резервуаре;
- Датчик температуры на выходе из УВО;
- Вибровыключатель для контроля вибрации вентилятора секции градирни;
- PTC термисторы в обмотках двигателей;
- Датчик давления на входе в УВО;
- Датчик давления на выходе из УВО;
- Датчик давления на напоре насосов.