ЗАО «Клинкманн СПб» - [email protected]

Мониторинг выпускаемой продукции в секторе рынка теплоснабжения свидетельствует о том, что постепенно формируется запрос на высокотехнологичные системы автоматики котельных с расширенными сетевыми функциями и улучшенной визуализацией процессов и параметров. Необходим перманентный поиск инженерных решений и скорейшее внедрение новых разработок в производственный процесс.

Строительно-монтажная организация ООО «ТФС» (г. Самара) специализируется на производстве модульных необслуживаемых котельных, успешно применяемых для отопления промышленных и бытовых объектов различного назначения: от многоквартирных жилых домов до производственных цехов крупных заводов. Котельные комплектуются либо котлами серии «Микро» тепловой мощностью 50–200 кВт производства ООО «ТФС», либо котлами иностранного производства широко известных производителей.

Котельные построены таким образом, что наличие постоянного обслуживающего персонала не требуется, поэтому контроль рабочих процессов полностью возлагается на систему автоматики, которая должна обеспечивать непрерывный мониторинг технологических параметров котельной, таких как давление воды и газа, температура теплоносителя, состояние исполнительных механизмов. Система автоматики котельной должна функционировать как единый комплекс взаимодействующих устройств различного уровня и назначения: от датчика до центрального прибора контроля, обеспечивая необходимый уровень защиты котельной в целом и каждой функциональной группы в отдельности.

По мере технического совершенствования применяемого технологического оборудования котельных, а также вследствие некоторого ужесточения требований нормативной базы в сторону качества и надежности электронных систем автоматики, при проектировании и строительстве котельных возникла ситуация, когда ранее применяемые средства автоматизации, приобретаемые у сторонних производителей, перестали отвечать требованиям компании по качеству исполнения и техническим характеристикам. Некоторые ранее применяемые приборы сняты с производства, другие после тестирования и исследования в реальных условиях были признаны специалистами ООО «ТФС» ненадлежащего качества и исключены из реестра применяемой продукции.

Выбор оборудования

Мониторинг выпускаемой продукции в секторе рынка теплоснабжения свидетельствует о том, что постепенно формируется запрос на высокотехнологичные системы автоматики котельных с расширенными сетевыми функциями и улучшенной визуализацией процессов и параметров. Очевидно, уровень компетенции заказчиков с технической стороны также претерпел существенные изменения в сторону развития за последние два-три года. Повсеместно в технических заданиях на проектирование модульных котельных присутствуют требования к системам автоматики в части обеспечения высокого уровня надежности. Все чаще вводятся такие полезные функции, как каскадное управление котлами и насосными группами, ПИД-регулирование, Ethernet-интерфейсы, GSM-диспетчеризация, протоколирование событий и т. д.

После очередного проведенного анализа предложений средств автоматизации по направлению теплоснабжения, водоснабжения и отопления на российском рынке, сопоставления стоимости и функциональных возможностей представленного оборудования, в компании ООО «ТФС» было принято решение в пользу разработки собственной системы автоматики для применения в котельных. В начале 2012 г. инженеры отдела автоматизации приступили к разработке новой системы автоматики котельной.

При проектировании системы для применения в модульных котельных был принят принцип централизованного управления процессами. При этом для минимизации габаритов, что необходимо в условиях модульной котельной, при проектировании предусматривалось размещение силовой и слаботочной частей системы, а также средств диспетчеризации физически в одном шкафу. При этом функции контроля параметров котельной и управления устройствами предполагалось возложить на центральное устройство - программируемый логический контроллер (ПЛК). Для визуализации процессов было решено использовать панель оператора. В качестве устройства диспетчеризации был выбран GSM-терминал серии ТС65, подключаемый к контроллеру посредством порта RS-232. В отдельных случаях предусматривалось применение радиомодемов с использованием дополнительного модуля расширения контроллера.

ПЛК - центральное устройство управления и контроля котельной, поэтому при выборе прибора из номенклатуры, представленной производителями контроллеров и средств автоматизации на российском рынке, были сформированы основные критерии:

• успешный опыт применения в смежных отраслях на протяжении длительного времени;
• высокое качество исполнения;
• наличие российской сертификации для применения в сфере теплоснабжения;
• функциональность, соответствующая комплектации типовой котельной с возможностью расширения (количество точек коммутации и портов должно соответствовать количеству подключаемых устройств или иметь небольшой запас);
• возможность построения сетей передачи данных;
• возможность подключения операторской панели управления с графическим дисплеем, предпочтительно того же производителя;
• широкая номенклатура дополнительных модулей расширения различного назначения для ПЛК;
• разумная ценовая политика производителя;
• регулярные поставки в сжатые сроки.

В соответствии с этими требованиями был выбран ПЛК компании Unitronics серии Vision230 (V230). Официальным представителем Unitronics в России является ЗАО «Клинкманн СПб», имеющее представительства в крупных городах России и Восточной Европы.

Особенности ПЛК Vision230

Рис. 1. ПЛК серии Vision230 компании Unitronics

Сфера применения ПЛК V230 весьма разнообразна, так как структура и исполнение контроллеров позволяют использовать их в широком климатическом диапазоне, а также в системах, разнесенных в пространстве. ПЛК представляет собой устройство, объединяющее в одном корпусе контроллер и панель управления с графическим монохромным дисплеем размером 3,23 разрешением 128х64 точки и буквенно-цифровой клавиатурой из 24 клавиш (рис. 1). Конструкция прибора предусматривает подключение модулей расширения интегрированного или внешнего исполнения, что позволяет реализовать самые разнообразные варианты схем автоматики с применением цифровых и аналоговых средств автоматизации.

V230 является одной из младших моделей линейки Vision, выпускается довольно давно, его цена сравнительно невысока, однако вычислительных и функциональных возможностей вполне хватает для относительно несложных задач по управлению рабочими процессами в автоматизированной котельной.

Основные функции, возложенные на ПЛК инженерами-разработчиками для среднестатистической комплектации типовой модульной котельной:

• контроль нескольких аналоговых датчиков давлений и температур воды и газа, индикация текущих значений на дисплее;
• контроль состояния дискретных датчиков котельной (контакты клапанов, насосов, датчики уровня, пожарные и охранные шлейфы, детекторы загазованности, аварийные модули котлов и т. д.);
• управление циркуляционными насосами, насосами ГВС и прочими в автоматическом (по временной программе) или ручном режиме, контроль состояния двигателей, ввод резерва при необходимости;
• управление линиями подпитки, включение подпиточных насосов, клапанов при снижении давления воды в контурах отопления;
• управление газовым клапаном, контроль состояния датчика положения клапана при наличии;
• контроль уровня дизельного топлива в топливных емкостях, управление клапанами наполнения топливных баков и подачи топлива к горелкам; графическое отображение уровня топлива;
• контроль наличия напряжения питания ~220/380 В (при работе в комплексе с ИБП);
• функция перевода контроллера в режим охраны при отсутствии в котельной постоянного обслуживающего персонала с изменением логики работы охранных шлейфов;
• автоматическое управление трехходовым клапаном в контуре отопления по принципу погодного регулирования с помощью датчиков температуры воды и внешнего воздуха (реализация алгоритма зависимости тепло­носителя от внешней температуры позволяет существенно экономить топливо, а значит, и затраты на отопление);
• автоматическое каскадное управление отопительными котлами с применением сетевой структуры на основе простейшего протокола CANbus;
• формирование и обработка аварийных событий, регистрируемых по дискретным и аналоговым входам модулей расширения ПЛК, индикация сообщений об аварии, включение звуковой сигнализации, отправка сообщения на пульт оператора и управление исполнительными устройствами в аварийном режиме в соответствии с программным алгоритмом управления, заданным разработчиками;
• возможность интеграции в SCADA-системы и т. п.

Это список можно дополнить, однако и так очевидно, что ПЛК V230, несмотря на невысокую стоимость, по набору функциональных возможностей полностью соответствует установленным критериям. К тому же ПЛК является свободно программируемым устройством, что позволяет строить на его основе схемы управления практически любой сложности.

Новая система автоматики типовой котельной

Рис. 2. Система автоматики типовой котельной на основе ПЛК V230

Благодаря техническому содействию специалистов компании Klinkmann, инженерам ООО «ТФС» удалось в довольно сжатые сроки разработать систему автоматики котельной на основе ПЛК V230 с проработкой алгоритмов запланированного перечня задач.

На практике новая система автоматики типовой котельной, по комплектации принятая условно в целях разработки, фактически умещалась в навесном шкафу средних габаритов 600?800?250 мм с вынесенными на дверь шкафа кнопкой «Сброс аварии» и лампами индикации рабочих процессов (рис. 2, слева). Силовая часть - автоматы, контакторы, шины - разместилась внутри шкафа, а низковольтные компоненты, включая контроллер и модуль расширения - на двери (рис. 2, справа). Управление насосами, котлами, клапанами и другими исполнительными устройствами оказалось весьма удобно осуществлять посредством функциональных клавиш, расположенных по обе стороны от дисплея для выполнения различных функций, определяемых программным алгоритмом. С помощью буквенно-цифровой клавиатуры в память контроллера вводятся значения рабочих параметров, подлежащих контролю, телефоны диспетчеров для передачи SMS и т. д.

Следует отметить способность контроллера легко устанавливать соединение с компьютером посредством интерфейса RS-232 либо через GPRS-соединение с помощью модема. Контроллеры Unitronics в части внешних сетевых коммуникаций не без основания имеют в среде разработчиков репутацию самых неприхотливых устройств. К тому же сетевые возможности контроллера весьма разнообразны: ПЛК способны обрабатывать протоколы TCP/IP, UDP, работать с электронной почтой, являться элементом топологии «звезда» сети Ethernet, обеспечивать удаленную загрузку/выгрузку проектов с помощью услуги передачи данных GPRS. Последняя функция, например, позволяет управлять работой устройств в котельной дистанционно, наблюдая состояние памяти, входов и выходов ПЛК на мониторе компьютера, и производить отладку с рабочего места, которое может находиться за сотни километров от работающей котельной.

Опыт внедрения

Рис. 3. Модульная необслуживаемая котельная на базе новой системы автоматики

К началу отопительного сезона 2012–2013 гг. в нескольких населенных пунктах Кошкинского района Самарской области были сданы и запущены семь первых котельных на базе новой системы автоматики (рис. 3). Новыми котельными отапливаются дома культуры, школы, садик. Представители обслуживающей организации отмечают стабильную работу оборудования, а также преимущество системы GSM-диспетчеризации, позволяющей контролировать состояние котельной операторам на местах и в центральном диспетчерском пункте районного центра.

В настоящее время уже более двадцати автономных модульных котельных различного назначения и комплектации на базе ПЛК были поставлены в Самарскую и Ульяновскую области, Удмуртскую Республику, Ханты-Мансийский АО.

Согласно результатам исследований, проводимых сервисной службой завода - изготовителя котельных, ПЛК Unitronics Vision230 в качестве устройства управления системой автоматики котельной демонстрирует четкую бесперебойную работу, обеспечивая стабильное теплоснабжение в отапливаемых объектах и экономя нервы и силы сотрудникам обслуживающих организаций.

By Артматика on 10.11.2018

Завершили первую производственную наладку системы, задача — автоматизация паровой котельной. Проект интересен серийным выпуском, а еще своим новшеством. Это котельная на газовом конденсате, для обогрева оборудования буровой установки. Установка очень компактаная, размером с контейнер.

Особенность в том, что котельная будет перемещаться на единой платформе вместе с буровой. Нет необходимости разбирать трубопроводы и прочие коммуникации при передвижении. Наши задачи — проектирование разделов автоматики и ОПС, подбор и поставка КИПиА, программирование микроконтроллера и панели оператора, диспетчеризация и наладка. Уже в первой поездке на производство мы увидели

как здорово конструкторам удалось уместить тенологическое оборудование в столь небольшой объем. Важно и то, что осталось достаточно места для обслуживания, мы оценили это по расположению узлов автоматики.

Технологическое оборудование и КИП котельной

А вот так выглядит ниша звуковой и световой сигнализации, осталось наклеить на табло надпись ГАЗ-НЕ ВХОДИТЬ!

Гнездо подключения внешней электросети котельной

Поставка сетевых насосов котельной наша — как обычно, это

КИП — применены, конечно же, приборы Росма: , обновленные , датчики давления.

С учетом суровых климатических условий эксплуатации, помещение котельной и помещение топливного бака необходимо прогреть перед первым пуском (в процессе работы тепла будет достаточно от стенок котла). Для этого применяем тепловые завесы и конвекторы Сибртех с термостатами от БауМастер

Система автоматики и ОПС

Не столь часто беремся за проектирование и поставку систем охранно-пожарной сигнализации. Сделали по просьбе заказчика, здесь процесс наладки ОПС:

Сборку распределительного щита и шкафа автоматики в этот раз выполнил сам производитель котельной, по выданному нами проекту:

Котельная небольшая, сигналов не столь много, применили контроллер Siemens LOGO!

Панель оператора котельной — мнемосхемы, управление, уставки

В качестве панели оператора применили уже привычный Weintek.

На панели отображаются текущее состояние системы, показания параметров работы и текстовые сообщения о нарушении работы. Индикация позволяет осуществлять контроль за состоянием системы, и, при необходимости, изменять параметры.

Лайфхак. Применена простая модель горелки, которая не имеет выходного сигнала Работа, (только Авария). Парой нехитрых манипуляций в качестве Работы мы забрали сигнал с вентилятора горелки.

В 2012г. компания ПРОЕКТ-П в сотрудничестве с ООО "Устюггазсервис" (г.Вологда) выполнили работы по и газовой котельной в деревне Ершово Шекснинского района Вологодской области. Данная газовая котельная находиться на балансе ОАО "Шексна-Теплосеть" и обеспечивает тепловой энергией местную школу и детский сад.

Система автоматизации газовой котельной выполняет следующие функции:
1. Автоматическое и ручное управление сетевыми, циркуляционными, рециркуляционным и подпиточным насосами.
2. Климат-зависимое регулирование температуры отопления.
3. Рассылку аварийных СМС сообщений на сотовые телефоны ответственных лиц при возникновении аварийных ситуаций на котельной.
4. Передачу информации о параметрах работы газовой котельной (состояние насосов, клапанов, котлов; сигналы пожарно-охранной системы, сигнализаторов загазованности; значения температуры, давления; показания корректора газа, тепловычислителя и т.п.) на диспетчерский компьютер ОАО "Шексна-Теплосеть".

Компанией ПРОЕКТ-П выполнены следующие виды работ:
— проектирование системы автоматики газовой котельной;
— проектирование системы диспетчеризации газовой котельной;
— шеф-монтажные работы по сборке электрических шкафов и монтажу системы автоматики газовой котельной;
— разработка программного обеспечения программируемого логического контроллера системы автоматизации газовой котельной;
— диспетчеризация газовой котельной на безе SCADA системы MasterSCADA;
— пуско-наладочные работы системы автоматизации-диспетчеризации газовой котельной.

Автоматика газовой котельной построена на базе оборудования ОВЕН.

Технические средства системы автоматизации газовой котельной:

— комплектующие ABB .

— 1 программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК110-60;
— 1 модуль аналогового ввода ОВЕН МВ110-8А;
— 1 GSM модем ОВЕН ПМ01;
— 1 3G роутер Радиофид IRZ RUH2;
— 1 панель оператора ОВЕН СП270;
— 1 блок питания 24В ОВЕН БП60Б-Д4-24;
— 1 блок питания 12В ОВЕН БП15Б-Д2-12.
Внешнее оборудование:
— 1 корректор газа Теплоком ВКГ-3Т;
— 1 тепловычислитель Теплоком ВКТ-7;
— 1 сигнализатор загазованности CH4 Seitron SGAMET;
— 1 сигнализатор загазованности CO Seitron SGACO;
— 1 прибор пожарно-охранной сигнализации Гранит-8Р;
— 1 источник бесперебойного питания.
Другое оборудование: клапаны, насосы, датчики и т.п.

Программные средства системы диспетчеризации газовой котельной:
— INSAT Universal Modbus OPC Server (32 тега);
— INSAT MasterSCADA (32 точки ввода-вывода).

Система автоматизации газовой котельной состоит из следующих управляющих программных модулей:
1. Модуль контроля загазованности в помещении котельной и управления клапаном газа. Для контроля загазованности в помещении котельной по уганому газу (CO) и метану (CH4) установлены сигнализаторы загазованности Seitron SGACO и SGAMET соответственно. При срабатывании сигнализатора загазованности автоматически закрывается клапан газа и формируется авария загазованности. При аварии загазованности котельная останавливается или запуск котельной не возможен.
2. Модуль управления сетевыми насосами. В автоматическом режиме автоматика газовой котельной осуществляет периодическое переключение сетевых насосов (1 раз в сутки — период переключения насосов задается с панели оператора). Данный функционал обеспечивает одинаковую наработку по времени каждого сетевого насоса. Работа насосов контролируется по датчику перепада давления. Также автоматика осуществляет контроль перегрева насосов по термореле установленных непосредственно на насосах. При отсутствии перепада давления на сетевых насосах в течении 1 минуты формируется авария перепада давления. При перегреве одного из насосов формируется авария сетевого насоса. При аварии перепада давления или аварии насоса происходит переключение насосов.
3. Модуль управления циркуляционными насосами. Работа модуля аналогична работе модуля управления сетевыми насосами.
4. Модуль управления рециркуляционным насосом. В автоматическом режиме управление рециркуляционным насосом осуществляется по разности температур воды на выходе и входе котлов. Разность температур воды на выходе и входе котлов задается с панели оператора и, в большинстве случаев, не должна превышать 15’C.
5. Модуль управления подпиткой сетевого и котлового контуров. При понижении давления обратной воды сетевого или котлового контура автоматически производиться подпитка соответствующего контура химически подготовленной водой. При подпитке открывается соответствующий контуру подпиточный соленоидный клапан и включается насос подпитки. При понижении давления водопроводной воды формируется авария давления водопроводной воды.
6. Модуль климат-зависимого регулирования температуры отопления. В автоматическом режиме работы газовой котельной уставка температуры отопления изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха в соответствие с графиком линейной зависимости. Точки графика климат-зависимого регулирования задаются с панели оператора. Регулирование температуры отопления осуществляется с помощью трех-ходового клапана, установленного на подающем трубопроводе.

Диспетчеризация газовой котельной осуществляется двумя независимыми системами:
1. Система СМС оповещения — рассылка СМС сообщений операторам при возникновении аварийных ситуаций на газовой котельной. При возникновении или отмене аварий на котельной система СМС оповещения рассылает информационные СМС сообщения на сотовые телефоны ответственных лиц. Телефонные номера задаются с панели оператора.
2. Система диспетчеризации на основе SCADA системы Master SCADA. Контроллер ПЛК110-60 по Ethernet подключен к 3G-роутеру IRZ RUH2, который автоматически подключается к сети Internet и обеспечивает удаленный доступ к регистрам контроллера. SIM-карта, установленная в роутере, имеет статический IP-адрес. OPC-сервер диспетчерского компьютера непрерывно опрашивает регистры ПЛК110-60 по протоколу Modbus-TCP. Диспетчерская программа на MasterSCADA принимает данные с OPC-сервера, производит визуализацию полученной информации на мнемосхеме котельной, в виде графиков параметров и журнала событий, а также архивирует основные параметры газовой котельной.

Автоматика газовой котельной также осуществляет:
1. Контроль состояния прибора пожарно-охранной сигнализации. Система автоматизации-диспетчеризации осуществляет контроль состояния релейных выходов прибора пожарно-охранной сигнализации Гранит-8Р. При срабатывании пожарно-охранной сигнализации формируются соответствующие аварии. Снятие и установка контроля доступа в котельную осуществляется ключом TouchMemory.
2. Сбор данных с корректора газа и тепловычислителя и передачу их на диспетчерский компьютер. Корректор газа ВКГ-3Т и тепловычислитель ВКТ-7 подключены к ПЛК110-60 по интерфейсу RS-485-2. Программа контроллера в соответствие с протоколом обмена опрашивает приборы. Полученная информация с корректора газа и тепловычислителя отображается на панели оператора, а также записывается в регистры Modbus-TCP.

SCADA MasterSCADA — мнемосхема

SCADA MasterSCADA — журнал событий

Дополнительная информация по системе автоматизации-диспетчеризации газовой котельной:
Настроечные параметры системы автоматизации-диспетчеризации газовой котельной (аварийные границы параметров, временные интервалы, точки графика климат-зависимого регулирования, телефонные номера операторов и т.п.) задаются с панели оператора.
Система диспетчеризации газовой котельной осуществляет контроль рабочих диапазонов следующих параметров газовой котельной: давление газа, давление обратной сетевой воды, давление обратной воды котлового контура, перепад давления на сетевых насосах, перепад давления на циркуляционных насосах, температура прямой сетевой воды, температура обратной сетевой воды, температура воды на выходе котлов, температура воды на входе котлов, расход подпитки теплосети, расход подпитки котлового контура.
На диспетчерский компьютер передаются сигналы об авариях, сигналы состояния оборудования (работа насосов, состояние клапанов, котлов и т.п.), параметры газовой котельной (давление, температура, расход), показания корректора газа и тепловычислителя.

Компания «Центромонтажавтоматика» (г. Смоленск) в кратчайшие сроки построила новую газовую котельную в поселке Катынь Смоленского района и автоматизировала ее с применением оборудования ОВЕН.

Обрушение крыши котельной накануне отопительного сезона с полной утратой оборудования - явление из разряда катастрофических. Последствия такого события несложно представить. Однако специалисты компании «Центромонтажавтоматика» с многолетним опытом строительства и автоматизации котельных не только успешно справились с подобной задачей, но и в самые кратчайшие сроки.

В поселке Катынь Смоленского района в августе 2012 года произош-ла серьезная авария - обрушилась крыша местной котельной, которая отапливала весь жилой фонд поселка, включая детский сад и больницу. В ре-зультате обрушения оборудование ко-тельной было полностью выведено из строя - все системы, котлы, механизмы погребены под завалами.

В экстренном порядке админист-рацией района при участии губерна-тора Смоленской области было приня-то решение о срочном строительстве новой газовой котельной мощностью 4 МВт. Главное - это успеть возвести новую котельную до наступления хо-лодов. Для выполнения заказа была выбрана компания «Центромонтажавтоматика», специалисты которой имеют огромный опыт строительства подобных объектов с нуля.

В кратчайшие сроки была отстрое-на новая котельная и ведена в дейст-вие в октябре того же года. Котельная обеспечивает отопление и горячее во-доснабжение поселка. В своем составе котельная имеет:

• четыре водогрейных котла мощно-стью 1 МВт каждый, оборудованных газовыми горелками;
• два повысительных, восемь котло-вых, четыре рециркуляционных кот-ловых насоса;
• два циркуляционных насоса контура отопления и два - в контуре ГВС.

Для регулирования температуры ГВС и отопления используются два трехходовых регулирующих клапана, а также два клапана подпитки. Тепло-носитель циркулирует по внутреннему (котловому) и внешним контурам ото-пления и ГВС. Создана система автоматизации, которая работает без постоянного при-сутствия обслуживающего персонала.

Автоматизация водогрейного котла

Автоматизированную систему щита ЩАК1.1 образуют средства ОВЕН:Для управления водогрейными котлами были изготовлены и установ-лены четыре щита ЩАК1.1 - по одно-му на каждый котел (рис. 1). Система управления реализована на базе программируемых логических контрол-леров ОВЕН ПЛК100. Остальное обо-рудование (насосы, регулирующие и подпиточные клапаны, клапан-отсе-катель газа) управляется с отдельно-го щита управления общекотельнымоборудованием. Основу управления составляет программируемый логиче-ский контроллер ПЛК110-220.60.Р-М.

• программируемый логический контроллер ПЛК100-224.Р-М;
• модуль ввода аналоговых сигналов МВ110-224.2А;
• панель оператора ИП320;
• блок питания БП15Б-Д2-24;
• датчики температуры дТС035 (8 шт).

В обычном режиме при запуске котла оператору достаточно нажать кнопку ПУСК. Если система диагно-стирует отсутствие аварий, то вы-полняется поэтапное включение вентиляции топки котла, опрессовка газовых клапанов, розжиг, прогрев и переход в режим поддержания за-данной температуры воды на выходекотла. Рециркуляционный насос обес-печивает поддержку минимально до-пустимой температуры воды на входе котла. В случае нештатной ситуации работа котла блокируется с одновре-менным выведением на экран панели ИП320 очередности аварий. Также па-нель ИП320 используется для задания различных уставок и режимов работы котла.

Щиты автоматизации водогрейных котлов ЩАК1.1 выполняют следующие функции:

• управление газовыми горелками по сигналу датчика температуры (дТС035) на выходе котла;
• управление насосом рециркуляции по сигналу датчика температуры (дТС035) на входе котла;
• прогрев котла при первоначальном пуске;
• блокировка работы котла при ава-рийно высокой температуре воды, низком и высоком давлении воды на выходе, высоком давлении в топке котла, низком и высоком давлении газа в горелке;
• блокировка работы котла при от-сутствии протока воды, пропадании питающего напряжения, при пожаре и загазованности;
• ведение журнала аварий котла;
• фильтрация срабатывания дискрет-ных датчиков;
• задержка срабатывания датчика разрежения в топке для исключения пульсаций при розжиге котла;
• выдача аварийных сигналов котла на общекотельный щит автоматики.

Система управления общекотельным оборудованием

В состав щита общекотельного вхо-дит следующее оборудования ОВЕН:

• модуль ввода аналоговых сигналов МВ110-224.8А;
• датчики типа дТС035 (3 шт.) - из-мерители температуры прямого и обратного теплоносителя системы отопления и ГВС;
• датчик дТС125 - измеритель темпе-ратуры наружного воздуха.

Щит автоматики является цент-ральным звеном в управлении котель-ной. Система генерирует сигналы на включение котлов, насосов, а также регулирование температуры теплоносителя. Для правильной автономной ра-боты котельной на панели операто-ра ИП320 щита управления обще-котельным оборудованием задается ряд параметров, таких как: роли ос-новных, резервных и блокируемых насосов, количество запускаемых котлов, отопительный график, устав-ки дневных и ночных температур, коэффициенты ПИД-регуляторов, а также различные временные уставки (периоды ротации, задержки сраба-тывания и т.п.).

Все аварийные ситуации фикси-руются на панели оператора в по-рядке их появления и посредством GSM-контроллера передаются в виде голосовых и SMS-сообщений на теле-фоны диспетчеров. Также на щите ав-томатики управления общекотельным оборудованием предусмотрен ручной режим работы.

Щит управления общекотельным оборудованием обеспечивает выпол-нение следующих функций:

• поддержание заданной температу-ры отопительного контура и ГВС по ПИД-закону регулирования;
• вычисление текущей уставки ото-пительного контура по показаниям датчика температуры наружного воздуха в соответствии с отопитель-ным графиком;
• защита системы отопления от пре-вышения температуры обратного теплоносителя;
• автоматическое переключение на ночной/дневной режим работы си-стемы отопления;
• автоматическое управление насоса-ми (основной/резервный) с исполь-зованием функции ротации;
• управление клапанами подпитки;
• запрет запуска котлов при отклю-ченных котловых насосах;
• управление клапаном-отсекателем газа на вводе газа;
• светозвуковая индикация аварий-ных параметров котельной, вклю-чая такие критичные сигналы, как загазованность СН4, СО2, пожар с выдачей соответствующих блоки-ровок;
• диагностика состояния оборудова-ния щита и датчиков температуры;
• запоминание очередности аварий оборудования котельной;
• выдача аварийных сигналов на пульт диспетчера посредством GSM-связи в виде голосовых и SMS- сообщений.

Результат автоматизации

Благодаря слаженным действиям специалистов проектных групп, отде-ла снабжения, монтажных участков, а также имеющийся многолетний опыт работы в строительстве котель-ных позволили уже в октябре 2012 года (начаты работы были в сентя-бре) подать первое тепло в дома жителей поселка Катынь. При этом, несмотря на сжатые сроки, удалось создать полнофункциональную сов-ременную отопительную систему. Приборы ОВЕН позволили без каких- либо проблем реализовать все функ-ции управления котельной.

Модернизация котельной: проект автоматизации и диспетчеризации

Наша компания выполнила модернизацию действующей газовой котельной для ресторана в Московской области. Результатом работы стал проект оснащения котельного оборудования ресторана системой автоматики. То есть на объекте уже было смонтировано оборудование (котлы, горелки, трубы, смесительные узлы и т. д.), которое даже было запущено, но все работало с большими проблемами, так как система автоматики не была реализована в полном объеме. Заказчик обратился в нашу сервисную службу с просьбой продумать и наладить систему автоматики. Мы подготовили проектное решение, на основе которого планируется оснащение котельной автоматикой для надежного управления.

Котельная уже смонтирована сторонней организацией и расположена в отдельном здании котельной.

Источник теплоснабжения - два напольных газовых котла “Viessmann”

В качестве источника теплоснабжения предусмотрено два напольных газовых котла Vitoplex 100 PV1-250 фирмы “Viessmann” с горелками WG30/1-N исполнение ZM-LN фирмы “Weishaupt”.

Номинальная тепловая мощность котельной: 500 кВт.

Мощность котлов подобрана с учетом теплоснабжения ресторана.

Отведение продуктов сгорания предусмотрено от котлов через отдельные теплоизолированные дымоходы.

Для распределения теплоносителя используется польная распределительная гребенка. Для подключения контуров предусмотрено использование насосно-смесительных групп с насосным оборудованием фирмы “Grundfos”. Гребенки, насосное оборудование, запорная и контрольно-измерительная арматура располагаются в котельной.

Заполнять систему теплоснабжения рекомендуется подготовленной водой, т.е. водой, прошедшей водоподготовку. Водоподготовка состоит в обессоливании воды до уровня менее 10 мкСм/см. Оборудование системы водоподготовки для системы теплоснабжения в данном проекте не разрабатывалось и предполагается использование мобильных (переносных) систем очистки.

Подпитка системы теплоснабжения осуществляется вручную при снижении давления теплоносителя в системе (контролируется визуально по показанию манометра). В качестве регулирующей арматуры предусмотрено использование оборудования фирмы-производителя “Danfoss”.

В проекте предусмотрена установка оборудования докотловой водоподготовки.

Параметры теплоносителя системы теплоснабжения: +80/+60 °С.

Электропитание всего инженерного оборудования котельной реализовать от отдельного электрического щита, подключенного к ИБП. Щит расположить в помещении котельной.

Автоматизация и диспетчеризация тепломеханического решения котельной

В качестве устройства управления работой каждого котла предусмотрено применение комплектной системы автоматики фирмы “Viessmann” типа Vitotronic 100 TYP GC1B с погодозависимой автоматикой. Общее управление котлами и двумя контурами теплоснабжения реализуется автоматикой фирмы “Viessmann” типа Vitotronic 300-К TYP MW1B.

Требования к установке датчика температуры наружного воздуха

Датчик температуры наружного воздуха необходимо установить так, чтобы исключалось постороннее влияние на измерения температуры. Датчик должен располагаться на северной стороне здания, на высоте не более 2,5 метра от уровня земли.

Запрещается его размещение над окнами, дверями и вентиляционными отверстиями, под навесами и балконами, а также под крышей.

Функции автоматики котельной

В системе автоматики реализованы следующие функции:

• автоматическое определение и адаптация отопительных кривых, т.е. система автоматически определяет отопительную кривую, исходя из небольшого числа исходных данных и результатов измерения (данные также можно ввести вручную). Благодаря этой функции система управления в соединении с дистанционным управлением в контрольном помещении приводит отопительную кривую в соответствие с теплотехнической характеристикой здания;
• автоматическое переключение режимов лето/зима, т. е. система автоматически переключает летний режим на зимний и, наоборот, в соответствии с имеющимися отопительными контурами (может быть отдельно сконфигурировано для каждого контура);
• экономичное управление циркуляционными насосами, т. е. управление циркуляционными насосами происходит через собственные временные каналы, при этом насосы включаются несколько раз в час и работают по 3 минуты. Это происходит только в том случае, если отопительные контуры или собственная программа работы по таймеру работает в дневном режиме. Такой режим поддерживает комфортные условия и экономит энергию, которая бесполезно расходуется при постоянно работающем циркуляционном насосе. Такой принцип управления обеспечивает постоянное наличие горячей воды в точках водорасбора;
• оптимизация включения и выключения. Оптимизация включения означает, что к заданному моменту времени уже должна быть достигнута комнатная температура, т. е. система автоматики рассчитывает время, когда должно включиться отопление, с учетом комнатной и наружной температуры. В результате достигается комфортная температура и реализуется экономия энергии. Оптимизация выключения возможна при наличии дистанционного управления в контрольном помещении и позволяет отключать отопление без ущерба комфорту;
• автоматическое распознание комплектации, т. е. система автоматически распознает, какие модули установлены и сама настраивается в соответствии с установленной комплектацией;
• интеллектуальное управление мощностью на установке с несколькими котлами при малых скачках заданных параметров. Эта функция гарантирует полностью модулированный диапазон мощности каскада котлов, минимизацию выбросов вредных веществ и экономичный режим эксплуатации;
• интеллектуальное управление мощностью на установке с несколькими котлами при больших скачках заданных параметров. Эта функция гарантирует полностью модулированный диапазон мощности каскада котлов, минимизацию выбросов вредных веществ и экономичный режим эксплуатации.

Реализовано удаленное управление котельной

Для реализации удаленного управления автоматикой котельной предусмотрен телекоммуникационный интерфейс Vitocom 100 Тип LAN1 фирмы “Viessmann”. С помощью данного модуля можно реализовать следующие функции:

• Настройка режимов работы, заданных значений и временных программ максимум для 3-х отопительных контуров одной отопительной установки. Опрос информации об установке.
• Отображение сообщений.
• Переадресация сообщений по электронной почте на персональный компьютер, смартфон (необходима функция программы-клиента электронной почты).
• Переадресация сообщений по SMS на мобильный телефон, смартфон или факсимильный аппарат (через платный интернет-сервис «Управление неисправностями Vitodata 100»).
• Доступ ко всем отопительным контурам котельной установки.
• Настройка режимов работы, заданных значений, временных программ и кривых отопления.

Оповещение о работе котельной с помощью GSM модуля

Предусмотрена возможность установки системы внешнего оповещения о работе оборудования котельной с помощью GSM модуля.

Мониторинг работы котельной производится с использованием контроллера с GSM модулем, который должен быть подключен к оператору сотовой связи (далее GSM контроллер), который принимает и обрабатывает сигналы от реле и датчиков, контролирующих основные параметры котла, котельной и связанных с ней систем и обеспечивает контроль:

• наличия напряжения в электрической сети (линия до ИБП);
• времени работы котельной от ИБП;
• минимального давления воды в системе теплоснабжения;
• максимального давления воды в системе теплоснабжения;
• давления газа после крана на опуске;
• протечки в помещении котельной;
• давления холодной воды на вводе в дом;
• резерва или срабатывания системы безопасности котельной;
• температуры поверхности подающей линии системы теплоснабжения (+15 °С);
• температуры воздуха в помещении водоподготовки (+5 °С).

Предупреждающие SMS-сообщения об аварийных ситуациях и критических параметрах систем

На основе сигналов от реле и датчиков GSM контроллер генерирует и отправляет SMS-сообщения (при наличии карточки сотового оператора), предупреждающие сообщения о критических параметрах систем, обеспечивающих работу котла и котельной.

SMS-сообщения в аварийных ситуациях генерируются автоматически. Так же возможен запрос, с подключенных к контроллеру телефонных номеров, состояния котельной и параметров температуры. Для каждой ситуации и для каждого события в процессе эксплуатации котельного оборудования предусмотрено конкретное SMS-сообщение, которое поясняет, что происходит в системе обеспечения работы котельной.

! Заказчику на заметку
Варианты тревожных SMS-сообщений, генерация сообщений в случае устранения аварий и ошибок, SMS-запросы и другие особенности работы системы предупреждения представлены в нашей статье «Система мониторинга работоспособности котельной с уведомлением по GSM каналу ».

GSM антенну модуля следует разместить в зоне наилучшего приема сигнала GSM и так, чтобы сигнал GSM сети не был ослаблен металлом. Расстояние до любой металлической поверхности должно быть не менее 5 см.

При наличии GSM модуля котельной необходимо регулярно проверять работоспособность модуля, т. е. необходимо отправлять на его номер СМС сообщения в формате: «А?». Периодичность запросов текущего состояния GSM модуля и подключенного к нему оборудования определяется управляющим, эксплуатирующим данное оборудование на объекте (ограничений на количество запросов нет).

Перед монтажом основного оборудования необходимо согласовать с пуско-наладочной организацией трассу прокладки кабель-каналов в котельной под линии автоматики и обеспечить необходимые отступы от стен, трубопроводов и коллекторов в местах их прохождения.

Требуется котельная? Сформируем ТЗ

Мы готовы сформировать техническое задание для разработки котельной. Для этого требуется заполнить