Dispečing kotolní: organizácia, riadiaci systém a účel

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Automatizačné a dispečerské systémy kotolní zabezpečujú efektívnu a bezpečnú prevádzku týchto zariadení. Umožňujú hodnotenie prevádzkyschopnosti a účinnosti zariadení v reálnom čase, včasné odstavenie v núdzových a predhavarijných situáciách. Pri servise viacerých kotolní umiestnených v značnej vzdialenosti od seba je možné všetky potrebné informácie posielať do jedného dispečingu, čo výrazne znižuje náklady na údržbu.

Úlohy

Hlavným účelom automatizácie a dispečerského systému kotolne je:

• manažment spúšťania a vypínania kotlov (vrátane núdzových situácií);
• automatické a manuálne nastavenie výkonu kotla;
• kaskádové riadenie celkového tepelného výkonu (spustenie druhého kotla z rezervy, ak prvý nestačí na udržanie požadovanej teploty u spotrebiča, zapnutie tretieho kotla s prenesením vybitého kotla do rezerva);
• charakteristická úpravachladiaca kvapalina na výstupe z jednotky;
• spustenie záložného zariadenia v prípade poruchy hlavného;
• aktivácia alarmov a prenos správ;
• prechod do energeticky úsporného režimu a implementácia ďalších nastavení programu (udržiavanie teploty chladiacej kvapaliny v závislosti od teploty na ulici, podľa daného harmonogramu, berúc do úvahy denný a nočný režim).

Všeobecný popis

Moderné dispečerské systémy kotolní sú budované ako komplex jednotných modulov, ktorých hlavnými prvkami sú:

• elektrická skriňa;
• automatizačná skriňa;
• ovládacia a spravovacia konzola (dispečerská konzola);
• elektrické pohony;
• sensors.

Vybavenie a technické vlastnosti tohto zariadenia závisia od technologického riešenia vykurovacieho systému, odporúčaní výrobcov a automatizačných prvkov. Zber, spracovanie údajov, tvorba pracovných algoritmov a riadiacich príkazov sú spojené do funkčných skupín a distribuované medzi ovládače a moduly.

Informácie zo všetkých zariadení sa odosielajú do ovládacieho panela a možno ich zobraziť na počítači dispečera. Na vizualizáciu a nastavenie parametrov sa používa špeciálny softvér (balík SCADA, APROL a iné).

Controllers

Regulátory pre automatizáciu a dispečing kotolní sa používajú s programovateľnou logikou. Ich zvláštnosťou je, že slúžia ako nezávislézariadenia majú univerzálne vstupy a výstupy (čo zabezpečuje ich vysokú zameniteľnosť).

Rad programovateľných logických automatov je veľmi rôznorodý z hľadiska funkčných, technických a dizajnových charakteristík. Vďaka ich použitiu je uľahčená kontrola a nastavovanie skríň, je zabezpečená vysoká spoľahlivosť všetkých zariadení.

Funkcie

Dispečer kotolne vykonáva tieto funkcie:

• Kontrola údajov snímača: teplota (T) a tlak vody (p) v doprednom a spätnom potrubí; T a p na vstupe / výstupe kotla; p palivo v plynnom alebo kvapalnom stave; T a p prívodnej a vratnej vody vykurovacieho okruhu; T a zmena zloženia okolitého vzduchu v kotolni a na ulici; hladina kvapaliny v nádržke na make-up.
• Kontrola prístrojov a zariadení: stav snímačov diferenčného tlaku na obehových čerpadlách; automatické alebo manuálne ovládanie kotlov a čerpadiel; prechod mechanizmov určených na presun regulačného orgánu do rôznych stavov („otvorený“, „zatvorený“); prepnutie kotla do stavu „zapnuté“, „vypnuté“alebo „núdzové“.
• Ovládanie: núdzové vypnutie kotlov, automatika vypnutia; zatvorenie solenoidového uzatváracieho ventilu na zastavenie dodávky kvapalného alebo plynného paliva; spustenie čerpadiel siete a regulačného ventilu kúrenia v lete raz denne; zapnutie druhého (tretieho) kotla pri nedostatočnom tepelnom výkone, vypnutie vyčerpaného - rotácia podľaprevádzkový čas; ovládanie doplňovacích a obehových čerpadiel, ako aj ventilov.
• Ochrana prvkov technologickej schémy inštalácie v nasledujúcich situáciách: pokles p v okruhu kotla v dôsledku úniku chladiacej kvapaliny; zvýšenie p a T vody na výstupe z kotla nad prípustné; nefunkčnosť horáka; požiar alebo zvýšená kontaminácia plynom (prekročenie MPC pre oxid uhoľnatý alebo metán).
• Alarm: núdzový; prednúdzové; posielanie SMS správ cez GSM kanál; zapamätanie si príčiny a presného času nehody.

Rozvádzač napájania

Rozvádzač slúži na spínanie silových okruhov čerpadiel, kotlov, elektromotorov, ventilov a iných zariadení. Je vybavený nasledujúcimi zariadeniami:

• voliče režimu ovládania na výber zdroja príkazov;
• signálne kontrolky (svetelná indikácia prevádzky zariadenia);
• spínacie prvky pre manuálne a automatické ovládanie (spínače, stýkače, tepelné relé atď.).

Konštrukčne je vyrobený vo forme kovovej skrinky v nástennom alebo podlahovom prevedení, na ktorej zadnej stene sú namontované montážne panely s vyššie uvedenými zariadeniami.

Skriňa na automatizáciu

Kompletná zostava rozvádzača závisí od zvoleného technologického riešenia. Môže obsahovať nasledujúce prvky:

• ovládače a softvérové a hardvérové systémy;
• diaľkové ovládanie s dotykovou obrazovkou na predných dvierkach skrine kotla;
• tlačidlový ovládací prvok;
• jednotka neprerušiteľného napájania;
• zariadenia na ovládanie režimov pohonov regulačných mechanizmov;
• GSM modem;
• signálne pracovné a núdzové svetlá;
• zariadenia na kontrolu a deaktiváciu budíkov.

Dispečerská položka

Organizácia dispečingu plynových kotolní je nasledovná: na obrazovke dispečera je zobrazená mnemotechnická schéma, ktorá graficky zobrazuje štruktúru technologických zariadení, potrubí a armatúr. Displej zobrazuje aj hlavné parametre chladiacej kvapaliny.

Existujú virtuálne tlačidlá, ktoré môžu pri vytváraní núdzovej situácie zmeniť farbu. Diagram ukazuje miesto nehody a jej príčinu. Dodatočne sú zasielané SMS správy osobám zodpovedným za bezpečnú prevádzku kotolne (služobný dispečer, strojník). V prípade potreby môžu títo pracovníci na diaľku zasahovať do procesu riadenia a meniť určité parametre. Rôznym používateľom môže byť uložený zákaz prístupu k niektorým informáciám (projekty, schémy a ich prvky).

Za účelom pohodlnej analýzy môžu byť technické údaje vytvorené vo forme tabuliek, grafov, denných archívov. Pre dispečerský systém kotolne neexistujú prakticky žiadne obmedzenia týkajúce sa charakteru a počtu parametrov prevádzkového režimu, počtu kontrolných bodov a vzdialenosti medzi objektmi. Jeho organizácia môže byť realizovaná pomocou lokálnej, vzdialenej, globálnej (internetovej) siete alebo kombinovaneschéma.

Priemyselný softvérový balík SCADA a jeho domáce analógy sa používajú ako dispečerské nástroje. Hlavné funkcie riadiacej miestnosti sú:

• zhromažďovanie údajov a hodnotenie výkonu;
• vizualizácia prijatých informácií;
• tvorba a uchovávanie archívu o technologickom procese a úkonoch operátora;
• obmedzenie prístupových práv;
• vytlačte tabuľky, grafy a ďalšie informácie, exportujte ich do iných systémov.

Výhody

Automatizácia a dispečing kotolní má tieto výhody:

• schopnosť riadiť procesy bez priamej účasti osoby;
• úspora nákladov spojených so servisným personálom;
• zabezpečenie spoľahlivosti procesného zariadenia, zvýšenie jeho životnosti a zníženie nákladov na opravy;
• včasná, automatická likvidácia nehôd;
• zníženie nákladov na energiu, možnosť implementácie programov šetriacich zdroje;
• zníženie prestojov;
• príležitosť rozšíriť pokrytie objektov;
• rýchle prijatie kompletnej správy o aktuálnom stave kotolne.

Plánovanie

Pre návrh a implementáciu automatizačného systému je potrebné vypracovať súbor dokumentácie: schematické a elektrické schémy, plán kladenia káblov, vedeníkomunikácie; pracovné výkresy, pokyny pre automatizačné zariadenia. Takúto prácu môžu vykonávať inžinierske služby podniku prevádzkujúceho kotolňu alebo pomocou organizácií tretích strán, ktoré poskytujú profesionálne služby v oblasti automatizácie.

V druhom prípade sa vypracuje dohoda o odoslaní kotolne, ktorá uvádza predmety automatizácie, náklady na prácu podľa odhadu, platobné podmienky, termíny a zodpovednosti strán. Po ukončení stavebných a kolaudačných prác komisia záujemcov akceptuje velín a naň napojené technologické zariadenia. Akceptačné testy sa vykonávajú podľa schváleného programu a metodiky.

Odhad na expedíciu kotolne zahŕňa tieto hlavné časti:

• zoznam namontovaných zariadení, automatizačných nástrojov, ich cenník a požadované množstvo;
• typy a náklady na inštalačné práce;
• náklady na pomocný materiál;
• overhead;
• odhadovaný zisk.