Системы диспетчеризации | Наутекс :: теплосчетчики, счетчики воды, проектирование, монтаж, пуска-наладка, поверка счетчиков воды, тепла в Пензе

Системы диспетчеризации

Системы диспетчеризации

Диспетчеризация системы теплоснабжения необходима для дистанционного контроля за работой системы, архивирования ее параметров, для дистанционного вмешательства в работу системы (например для изменения настроечных параметров). Диспетчеризация может быть местной (контроллер и компьютер диспетчера связаны по локальной сети) и удаленной (сязь осуществляется через интернет). На мониторе компьютера может отображаться различная информация, связанная с работой системы, схемы и таблицы с показаниями измеряемых параметров. Оператор может наблюдать за работой системы постоянно, или периодически (по мере необходимости выходить на связь). ООО «Наутекс» занимается диспетчеризацией систем отопления и горячего водоснабжения для дистанционного съема показаний с приборов учета тепловой энергии. По интересующим вопросам звонить по телефону: 75-92-00.

Постановка задачи и описание объектов управления

Среди всевозможных систем жизнеобеспечения современного города система теплоснабжения является исторически одной из наиболее старых 
На смену разрозненным котельным пришли разветвленные централизованные сети подачи теплоносителя в здания. И создание таких централизованных тепловых сетей породило задачу управления оборудованием, осуществляющим подачу тепла, контроля за его состоянием, поддержания температуры на необходимом, заранее заданном уровне, учета потребляемой тепловой энергии, оповещения о нештатных и аварийных ситуациях. 
Подача тепла к его потребителям осуществляется в настоящее время из специализированных узлов (теплопунктов), на которых установлено соответствующее оборудование. Теплопункты бывают центральными (ЦТП) – осуществляющие подачу тепла в несколько строений,  и индивидуальными (ИТП) – для отопления какого-то одного здания. 
Теплопункт это узел, через который проходят два контура – отопления и горячего водоснабжения Контур отопления – замкнут, вся циркулирующая в нем вода возвращается обратно, из контура же ГВС производится забор горячей воды потребителями, а неиспользованная вода возвращается в теплопункт, где смешивается с холодной водой из водопровода. Нагрев воды в обоих контурах осуществляется в подогревателях, или теплообменниках, теплоносителем, подаваемым по третьему контуру – из теплосети. Из этого контура при падении давления в контуре отопления происходит подпитка их водой. Для обеспечения движения воды по контурам ГВС и отопления служат соответствующие насосы, насосами же осуществляется и подача холодной воды, и подпитка контура отопления. С инженерной точки зрения состав оборудования теплопункта достаточно сложен и только с появлением современных электронно-вычислительных устройств, программируемых промышленных контроллеров и систем сбора и обработки информации, появилась возможность автоматизированного управления объектами системы теплоснабжения.

Система управления объектами теплосети на базе программируемых промышленных контроллеров.

Шкаф управления теплопунктом

Всю работу по реализации управления оборудованием теплопункта в автоматизированной системе осуществляет одно логическое устройство – промышленный программируемый контроллер.

Он производит опрос имеющихся на объекте датчиков различного типа, анализирует их показания в соответствии с заложенным алгоритмом управления и выдает управляющие воздействия на регулирующие органы.

Для взаимодействия с измерительными и регулирующими устройствами к контроллеру подключаются модули ввода-вывода. Конкретный набор используемых модулей определяется характеристиками объекта управления. Контроллер с набором модулей ввода-вывода вместе составляют шкаф управления (ШУ).

Типовой ШУ для теплопункта позволяет выполнять следующие функции:

  • Мониторинг и контроль технологических параметров;
  • Регулирование технологических режимов;
  • Аварийное срабатывание резервных устройств (АВР);
  • Автоматическое переключение устройств (насосов) по заданному графику;
  • Выполнение АВР для каждой из групп насосов с аварийной сигнализацией;
  • Регулирование по ПИД-законам;
  • Автоматическая задача регулирования температуры отопления по наружному воздуху, режиму.

Организация централизованного управления объектами теплосети

Помимо комплексной автоматизации управления оборудованием отдельного теплопункта, развитие современных технических и программных средств позволило перевести построение систем автоматизации на еще более высокий уровень. Стало возможным связать отдельные локальные шкафы автоматики в распределенную технологическую сеть, охватывающую всю систему теплоснабжения крупного города. Локальные ШУ выполняют алгоритмы по управлению «своим» объектом, и при этом осуществляют передачу информации через технологическую сеть, на центральный пост управления, на рабочее место диспетчера и в офис энергетической компании города. При этом предусмотрено и восприятие управляющих команд от удаленной диспетчерской.
В системах на базе рассматриваемого ПТК это реализуется следующим образом. Локальный шкаф управления в данном случае также является типовым модулем, но более высокого порядка, чем используемые в самом ШУ устройства. Из этих модулей и строится распределенная система управления. 
Коммуникационные линии сети сходятся в некий центральный узел – обычно это диспетчерский пост (ДП). Здесь обычно размещаются контроллеры-мосты, объединяющие отдельные линии связи в единый узел и передающие их на верхний уровень системы управления – автоматизированное рабочее место диспетчера (АРМ). АРМ – это чаще всего обычный персональный компьютер, на котором функционирует специализированное диспетчерское программное обеспечение (такая структура является типичной для больших распределенных систем автоматизации). ПО АРМ отображает в виде наглядных мнемосхем все входящие в состав системы КП (теплопункты), позволяет работать с более подробными мнемосхемами каждого из этих КП, дублирует на этих мнемосхемах параметры и сигналы, собранные локальными шкафами управления – значения технологических параметров, сигналы состояния оборудования, аварийную сигнализацию и пр., а также позволяет осуществлять дистанционное управление объектами с экрана АРМ.
АРМ диспетчера – это компьютер с установленной на нем специализированной программой. Ее рабочий экран представляет собой мнемосхему, показывающую группы оборудования с состоянием отдельных элементов (насосов, регуляторов и пр.), значения технологических параметров, а также включает в себя поле экранов управления оборудованием, выбираемым оператором на мнемосхеме. То есть, при выборе группы насосов будет отображен экран управления насосами, при выборе регулятора – экран параметров и управления регулятором. Такая схема отображения объектов управления (мнемосхема плюс поле экранов управления) является типовой для АРМ современных систем.

Рис. Экран АРМ диспетчера ЦТП-50

Всего контроллером управления ЦТП обрабатывается 8 сигналов ТИ, 17 сигналов ТС и 18 сигналов ТУ (из них часть сигналов не относится непосредственно к контурам теплоснабжения. Насосы отопления и ГВС.
Насосы подают циркулирующую в контурах воду через теплообменники . В каждой группе имеется два насоса. Алгоритмом управления предусмотрены три состояния насоса: «Готов» (автоматическом управление), «Не готов» (ручное управление) и «Не готов по аварийной блокировке». Ручной (с пульта или АРМ) запуск насоса в состоянии «Готов» назначает этот насос основным. Автоматический пуск насоса алгоритмом возможен только в состоянии «Готов». При включении алгоритма управления происходит запуск основного насоса, или же, если основной насос не назначен, то основным будет назначен (и запущен) первый обнаруженный насос в состоянии «Готов».

Рис. Технологический экран АРМ теплосетей м-р/на «Терновка» для управления ЦТП

На рис. представлен вид технологического экрана программного обеспечения АРМ диспетчера, используемого в теплосети г. Пенза. В одной области экрана символически отображены все входящие в систему теплопункты, и эти символы отображают наличие связи с данным теплопунктом и появление от этого теплопункта какого-либо аварийного сигнала. В другой, основной области отображается мнемосхема выбранного теплопункта, показывающая в символической форме все имеющееся на объекте оборудование, его состояние и режимы работы, и значения технологических параметров. С этой мнемосхемы также осуществляется ручное дистанционное управление устройствами объекта.