V. G. Semenov, Főszerkesztő, „Hőszolgáltatási hírek”

Rendszer koncepció

Mindenki hozzászokott a „hőellátó rendszer”, „vezérlőrendszer”, „automatizált vezérlőrendszer” kifejezésekhez. Bármely rendszer egyik legegyszerűbb definíciója: összekapcsolt halmaz aktív elemek. Több összetett meghatározás P.K. Anokhin akadémikus: „Egy rendszert csak szelektíven részt vevő komponensek olyan komplexumának nevezhetünk, amelyben a kölcsönhatás felveszi a kölcsönhatás jellegét, hogy célzott hasznos eredményt érjen el.” Ilyen eredmény elérése a rendszer célja, a cél pedig az igény alapján alakul ki. BAN BEN piacgazdaság A műszaki rendszerek, valamint azok irányítási rendszerei kereslet alapján alakulnak ki, vagyis olyan igény alapján, amelynek kielégítéséért valaki fizetni hajlandó.

A műszaki hőellátó rendszerek olyan elemekből állnak (CHP, kazánházak, hálózatok, segélyszolgálatok stb.), amelyeknek igen szigorú technológiai kapcsolatai vannak. " Külső környezet» a műszaki hőellátó rendszer számára fogyasztók különböző típusok; gáz, elektromos, vízellátó hálózatok; időjárás; új fejlesztők stb. Energiát, anyagot és információt cserélnek.

Bármely rendszer létezik bizonyos korlátozások határain belül, amelyeket általában a vevők vagy a vevők írnak elő felhatalmazott szervek. Ezek a hőszolgáltatás minőségére, az ökológiára, a munkabiztonságra és az árkorlátozásokra vonatkozó követelmények.

Vannak olyan aktív rendszerek, amelyek ellenállnak a negatív környezeti hatásoknak (a közigazgatás minősíthetetlen intézkedései). különböző szinteken, verseny más projektekkel...), és passzívak, amelyek nem rendelkeznek ezzel a tulajdonsággal.

Operatív rendszerek műszaki menedzsment A hőellátó rendszerek tipikus ember-gép rendszerek, nem túl bonyolultak és meglehetősen könnyen automatizálhatók. Valójában ezek inkább a rendszer alrendszerei magas szint- hőszolgáltatás irányítása korlátozott területen.

Irányító rendszerek

A menedzsment a rendszerre gyakorolt ​​céltudatos befolyásolás folyamata, amely biztosítja a szervezettség növelését és egy-egy hasznos hatás elérését. Bármely vezérlőrendszer vezérlési és vezérelt alrendszerekre oszlik. A vezérlő alrendszer és a vezérelt közötti kommunikációt közvetlen kommunikációnak nevezzük. Ez a kapcsolat mindig létezik. Az ellenkező irányú kapcsolatot fordítottnak nevezzük. A visszacsatolás fogalma alapvető a technológiában, a természetben és a társadalomban. Úgy gondolják, hogy az erős visszacsatolási hurkok nélküli menedzsment nem hatékony, mert nem képes önmaga hibákat azonosítani, problémákat megfogalmazni, és nem teszi lehetővé a rendszer önszabályozási képességeinek kihasználását, valamint a tapasztalat, ill. szakemberek ismerete.

S. A. Optner még azt is hiszi, hogy a menedzsment a visszacsatolás célja. „A visszajelzések hatással vannak a rendszerre. A hatás a rendszer jelenlegi állapotának megváltoztatásának eszköze egy olyan erő gerjesztésével, amely lehetővé teszi ezt.”

Megfelelően szervezett rendszerben paramétereinek normától való eltérése vagy a fejlődés helyes irányától való eltérés visszacsatolássá fejlődik, és elindítja az ellenőrzési folyamatot. „Maga a normától való eltérés ösztönzőleg hat a normához való visszatérésre” (P.K. Anokhin). Az is nagyon fontos, hogy a saját cél vezérlő rendszer nem mond ellent a kezelt rendszer céljának, vagyis annak a célnak, amelyre létrehozták. Általánosan elfogadott, hogy a „felsőbbrendű” szervezet követelménye az „alsó” számára feltétlen, és számára automatikusan céllá alakul át. Ez néha a célpont helyettesítéséhez vezethet.

A kontrollrendszer helyes célja, hogy az eltérésekre vonatkozó információk elemzésén alapuló ellenőrzési tevékenységeket fejlesszen ki, vagy más szóval problémákat oldjon meg.

A probléma az a helyzet, amikor a vágyott és a létező között eltérés mutatkozik. Az emberi agy úgy van kialakítva, hogy az ember csak akkor kezd el gondolkodni valamilyen irányban, ha felismeri a problémát. Ezért a probléma helyes meghatározása előre meghatározza a helyeset vezetői döntést. A problémáknak két kategóriája van: a stabilizáció és a fejlődés.

A stabilizációs problémák azok, amelyek megoldása a rendszer aktuális működését megzavaró zavarok megelőzésére, megszüntetésére vagy kompenzálására irányul. Vállalkozás, régió vagy iparág szintjén ezeknek a problémáknak a megoldását termelésirányításnak nevezik.

A rendszerek fejlesztésének és fejlesztésének problémái azok, amelyek megoldása a működési hatékonyság növelését célozza a vezérlőobjektum vagy vezérlőrendszer jellemzőinek megváltoztatásával.

A rendszerszemléletű megközelítés szempontjából a probléma a meglévő és a kívánt rendszer közötti különbség. A köztük lévő űrt betöltő rendszer az építés tárgya, és a probléma megoldásának nevezzük.

Meglévő hőellátás-irányítási rendszerek elemzése

A rendszerszemlélet egy objektum (probléma, folyamat) mint olyan rendszer vizsgálatának megközelítése, amelyben azonosítják a működés eredményeit befolyásoló elemeket, belső kapcsolatokat és a környezettel való kapcsolatokat, és meghatározzák az egyes elemek céljait. a rendszer általános célja.

Bármely központi hőellátó rendszer kialakításának célja a magas színvonalú, megbízható hőellátás biztosítása minimális ár. Ez egy olyan cél, amely megfelel a fogyasztóknak, a polgároknak, a közigazgatásnak és a politikusoknak. A hőgazdálkodási rendszernek ugyanezt a célt kell kitűznie.

Ma van 2 a hőellátó vezérlőrendszerek fő típusai:

1) adminisztráció község vagy régió és az annak alárendelt állami hőszolgáltató vállalatok vezetői;

2) nem önkormányzati hőszolgáltató vállalkozások irányító testületei.

Rizs. 1. A meglévő hőellátó vezérlőrendszer általános rajza.

A hőellátó vezérlőrendszer általános rajza az ábrán látható. 1. Csak azokat a struktúrákat mutatja be ( környezet), amely ténylegesen befolyásolhatja a vezérlőrendszereket:

A bevétel növelése vagy csökkentése;

Kényszerítse őket további kiadásokra;

Változtassa meg a vállalkozások vezetését.

A valódi elemzéshez abból kell kiindulnunk, hogy csak azt hajtják végre, amiért ki van fizetve vagy amiért el lehet rúgni, és nem azt, amit bejelentenek. Állapot

A hőszolgáltató vállalkozások tevékenységét szabályozó jogszabály gyakorlatilag nincs. Még eljárások sincsenek előírva kormányzati szabályozás helyi természetes monopóliumok a hőellátásban.

A hőellátás a fő probléma az oroszországi lakás- és kommunális szolgáltatások, valamint a RAO UES reformjaiban, ezt sem egyikben, sem a másikban nem lehet külön megoldani, ezért gyakorlatilag nem veszik figyelembe, pedig a hőszolgáltatáson keresztül kellene ezeket a reformokat megvalósítani; összekapcsolt. Még a kormány által jóváhagyott koncepció sincs az ország hőellátásának fejlesztésére, nem beszélve valódi cselekvési programról.

A szövetségi hatóságok semmilyen módon nem szabályozzák a hőszolgáltatás minőségét, még csak minőségi kritériumokat sem határoznak meg. A hőszolgáltatás megbízhatóságát csak műszaki felügyeleti hatóságok szabályozzák. De mivel a köztük és a vámhatóságok közötti interakciót egyetlen szabályozó dokumentum sem határozza meg, ez gyakran hiányzik. A vállalkozásoknak lehetőségük van nem teljesíteni semmilyen követelményt, ezt a finanszírozás hiányával indokolják.

A műszaki felügyelet a meglévő szabályozási dokumentumok szerint az egyes műszaki egységek ellenőrzésére vonatkozik, és amelyekre több szabály vonatkozik. Nem veszik figyelembe a rendszert az összes elemének kölcsönhatásában, és nem azonosítják azokat a tevékenységeket, amelyek a legnagyobb rendszerszintű hatást adják.

A hőszolgáltatás költségét csak formálisan szabályozzák. A tarifális szabályozás annyira általános, hogy szinte minden a szövetségi és nagyobb mértékben a regionális energiabizottságok belátására van bízva. A hőfogyasztási előírások csak új épületekre vonatkoznak. BAN BEN kormányzati programok A hőellátásról gyakorlatilag nincs energiatakarékossági rész.

Ennek eredményeként az állam szerepe az adóbeszedés és a felügyeleti szerveken keresztül az önkormányzatok tájékoztatása a hőszolgáltatás hiányosságairól.

A végrehajtó hatalom a parlamentnek felel a természetes monopóliumok működéséért, a nemzet létét biztosító iparágak működéséért. A probléma nem az, hogy a szövetségi szervek nem működnek kielégítően, hanem az, hogy a szövetségi testületek szerkezetében gyakorlatilag nincs struktúra.

A cikk a Trace Mode SCADA rendszer használatával foglalkozik a városi központi fűtési létesítmények online és távvezérlésére. A helyszín, ahol a leírt projekt megvalósult, délen található Arhangelszk régió(Velszk városa). A projekt biztosítja a fűtési hő előkészítésének és elosztásának folyamatát, valamint a városi létesítmények melegvízellátását.

CJSC "SpetsTeploStroy", Jaroszlavl

A probléma megfogalmazása és a rendszer szükséges funkciói

Cégünk célja a város nagy részének hőellátását biztosító gerinchálózat kiépítése volt korszerű építési módszerekkel, ahol a hálózat kiépítéséhez előszigetelt csöveket használtak. Erre a célra tizenöt kilométernyi főhőhálózat és hét központi hőpont (CHS) épült. A központi fűtőállomás célja a GT-CHP túlhevített víz felhasználása (130/70 °C ütemterv szerint), a hűtőközeg előkészítése blokkon belüli fűtési hálózatokhoz (95/70 °C ütemterv szerint), ill. melegítse fel a vizet 60 °C-ra a használati melegvíz ellátás (melegvíz ellátás) szükségleteihez, A központi fűtőállomás önálló, zárt séma szerint működik.

A probléma felállításakor számos követelményt figyelembe vettek a központi fűtőállomás energiatakarékos működési elvének biztosítása érdekében. Íme néhány különösen fontos:

Végezze el a fűtési rendszer időjárásfüggő szabályozását;

A HMV paraméterek adott szinten tartása (t hőmérséklet, P nyomás, G átfolyás);

A fűtőfolyadék paramétereinek adott szinten tartása (t hőmérséklet, P nyomás, G áramlás);

A hőenergia és a hűtőfolyadék kereskedelmi mérését a hatályos előírásoknak megfelelően megszervezni szabályozó dokumentumokat(ND);

A szivattyúk (hálózati és melegvízellátás) ATS (automatikus tartalék bemenet) biztosítása a motor élettartamának kiegyenlítésével;

Az alapvető paraméterek helyesbítése a naptár és a valós idejű óra használatával;

Időszakos adatátvitel végrehajtása a vezérlőközpontba;

Mérőműszerek és üzemi berendezések diagnosztikájának elvégzése;

A központi fűtési ponton ügyeletes személyzet hiánya;

Nyomon követni és azonnal jelenteni kiszolgáló személyzet vészhelyzetek előfordulásáról.

Ezen követelmények eredményeként került meghatározásra a kialakított üzemi távirányító rendszer funkciói. Alap- és kiegészítő automatizálási és adatátviteli eszközök kerültek kiválasztásra. A rendszer egészének működőképességének biztosítására SCADA rendszer került kiválasztásra.

Szükséges és elégséges rendszerfunkciók:

1_Információs funkciók:

Technológiai paraméterek mérése, ellenőrzése;

A meghatározott határértékektől való eltérések riasztása és regisztrálása;

Működési adatok formálása és terjesztése a személyzet számára;

A paraméterek történetének archiválása és megtekintése.

2_Vezérlő funkciók:

Fontos folyamatparaméterek automatikus szabályozása;

Perifériás eszközök (szivattyúk) távvezérlése;

Technológiai védelem és blokkolás.

3_Szolgáltatási funkciók:

A szoftver- és hardverkomplexum valós idejű öndiagnosztikája;

Adatok továbbítása az irányító központba ütemezetten, kérésre és vészhelyzet esetén;

Számítástechnikai eszközök és bemeneti/kimeneti csatornák teljesítményének és megfelelő működésének tesztelése.

Mi befolyásolta az automatizálási eszközök kiválasztását

És szoftver?

A fő automatizálási eszközök kiválasztása elsősorban három tényezőn alapult - az ár, a megbízhatóság és a konfiguráció és programozás sokoldalúsága. Igen, azért önálló munkavégzés A központi fűtési központhoz és az adatátvitelhez a Saia-Burgess PCD2-PCD3 sorozatú szabadon programozható vezérlőit választottuk. A vezérlőterem kialakításához a hazai SCADA Trace Mode 6 rendszert választották az adatátvitelhez a hagyományos sejtes kommunikáció: használjon rendszeres hangcsatornát adatátvitelhez és SMS-üzenetekhez, hogy azonnal értesítse a személyzetet a vészhelyzetek előfordulásáról.

Mi a rendszer működési elve

és a nyomkövetési módban történő vezérlés megvalósításának jellemzői?

Mint sok hasonló rendszernél, menedzsment funkciók mert a szabályozási mechanizmusokra gyakorolt ​​közvetlen befolyást az alsó szint, a teljes rendszer egészének irányítását pedig a felső szint kapja. Szándékosan kihagyom az alsó szint (vezérlők) működésének és az adatátvitel folyamatának leírását és egyenesen a felső leírására térek rá.

A könnyebb használat érdekében a vezérlőterem egy személyi számítógéppel (PC) van felszerelve, két monitorral. Az adatok minden pontról a diszpécser vezérlőhöz áramlanak, és az RS-232 interfészen keresztül egy PC-n futó OPC szerverre kerülnek. A projekt a Trace Mode 6-os verziójában valósul meg, és 2048 csatornára készült. Ez a leírt rendszer megvalósításának első szakasza.

A feladat nyomkövetési módban való megvalósításának sajátossága, hogy több ablakos interfész létrehozására tesznek kísérletet a hőszolgáltatás folyamatának on-line nyomon követésére, mind a várostérképen, mind a hőpontok mnemonikus diagramjain. A többablakos interfész használata lehetővé teszi a nagy mennyiségű információ diszpécser kijelzőn való megjelenítésének problémáit, aminek elegendőnek és egyben nem redundánsnak kell lennie. A többablakos interfész elve lehetővé teszi, hogy az ablakok hierarchikus szerkezetének megfelelően bármilyen folyamatparaméterhez hozzáférjen. Leegyszerűsíti a rendszer helyszíni megvalósítását is, hiszen egy ilyen interfész kinézet Nagyon hasonlít a széles körben használt Microsoft termékcsaládhoz, és hasonló menühardverrel és eszköztárral rendelkezik, amelyeket minden személyi számítógép-felhasználó ismer.

ábrán. Az 1. ábra a rendszer fő képernyőjét mutatja. Sematikusan mutatja a fő fűtési hálózatot, feltüntetve a hőforrást (CHP) és a központi fűtési pontokat (az elsőtől a hetedikig). A képernyőn információk jelennek meg a létesítményekben bekövetkezett vészhelyzetekről, az aktuális külső levegő hőmérsékletről, az egyes pontokról az utolsó adatátvitel dátuma és időpontja. A hőellátó objektumok felugró csúcsokkal vannak felszerelve. Rendellenes szituáció esetén a diagramon látható objektum villogni kezd, és a riasztási jelentésben az adatátvitel dátuma és időpontja mellett megjelenik az esemény feljegyzése és egy pirosan villogó jelzőfény. Lehetőség van a központi fűtési állomások és a teljes fűtési hálózat egészének termikus paramétereinek megtekintésére. Ehhez le kell tiltani a riasztási és figyelmeztető jelentéslista megjelenítését (az „OT&P” gomb).

Rizs. 1. A rendszer fő képernyője. A hőellátó létesítmények elrendezése Velskben

A hőpont mimikai diagramjára kétféleképpen lehet átváltani - rá kell kattintani a várostérkép ikonjára vagy a hőpont feliratát tartalmazó gombra.

A második képernyőn megnyílik a hőpont mimikai diagramja. Ez mind a központi fűtési állomás konkrét helyzetének kényelmesebb megfigyelése, mind a rendszer általános állapotának ellenőrzése érdekében történik. Ezeken a képernyőkön minden vezérelt és beállítható paraméter valós időben jelenik meg, beleértve a hőmennyiségmérőkről leolvasott paramétereket is. Minden technológiai berendezés és mérőműszer a műszaki dokumentációnak megfelelően felugró csúcsokkal van felszerelve.

A berendezések és automatizálási berendezések képe az emlékező diagramon a lehető legközelebb áll a valós megjelenéshez.

A többablakos interfész következő szintjén közvetlenül vezérelheti a hőátadási folyamatot, módosíthatja a beállításokat, megtekintheti a működő berendezések jellemzőit, és valós időben monitorozhatja a paramétereket a változástörténettel együtt.

ábrán. A 2. ábra a fő automatizálási berendezések (vezérlő és hőkalkulátor) megtekintésére és vezérlésére szolgáló képernyőfelületet mutat be. A vezérlő vezérlő képernyőjén lehetőség van SMS üzenetek küldésére szolgáló telefonszámok megváltoztatására, segély- és tájékoztató üzenetek továbbításának tiltására vagy engedélyezésére, az adatátvitel gyakoriságának és mennyiségének szabályozására, valamint a mérőműszerek öndiagnosztikájának paramétereinek beállítására. A hőmennyiségmérő képernyőn megtekintheti az összes beállítást, módosíthatja az elérhető beállításokat és szabályozhatja az adatcsere módját a vezérlővel.

Rizs. 2. Vezérlőképernyők a „Vzlyot TSriv” hőmennyiségmérőhöz és a PCD253 vezérlőhöz

ábrán. A 3. ábra a vezérlőberendezések (vezérlőszelep- és szivattyúcsoportok) előugró paneleit mutatja. Ez megjeleníti a berendezés aktuális állapotát, a hibainformációkat és néhány, az öndiagnosztikához és teszteléshez szükséges paramétert. Így a szivattyúknál nagyon fontos paraméterek a szárazonfutási nyomás, a meghibásodások közötti idő és az indítási késleltetés.

Rizs. 3. Kezelőpanel szivattyúcsoportokhoz és vezérlőszelephez

ábrán. A 4. ábra a paraméterek és a vezérlőhurkok monitorozására szolgáló képernyőket mutatja grafikus formában, a változások előzményeinek megtekintésével. A fűtési pont összes szabályozott paramétere megjelenik a paraméter képernyőn. Fizikai jelentésük (hőmérséklet, nyomás, áramlás, hőmennyiség, hőteljesítmény, világítás) szerint csoportosítják őket. A szabályozási hurkok képernyője megjeleníti az összes paraméter-szabályozó hurkot, és megjeleníti az aktuális paraméter-értéket, figyelembe véve a holtzónát, a szelephelyzetet és a kiválasztott szabályozási törvényt. Mindezek az adatok a képernyőn oldalakra vannak osztva, mint pl általánosan elfogadott tervezés a Windows alkalmazásokban.

Rizs. 4. Képernyők a paraméterek és vezérlőáramkörök grafikus megjelenítéséhez

Minden képernyő mozgatható két monitor területén, egyszerre több feladatot is végrehajtva. A hőelosztó rendszer zavartalan működéséhez szükséges összes paraméter valós időben elérhető.

Mennyi ideig tartott a rendszer fejlesztése?hány fejlesztő volt?

A nyomkövetési módban működő diszpécser- és vezérlőrendszer alapvető részét a cikk szerzője egy hónapon belül fejlesztette ki, és Velsk városában indította el. ábrán. Egy fényképet mutatnak be az ideiglenes vezérlőteremből, ahol a rendszer telepítve van és próbaüzem alatt áll. BAN BEN jelenleg Szervezetünk újabb hőpontot és szükség hőforrást helyez üzembe. Ezekben a létesítményekben speciális irányítótermet terveznek. Üzembe helyezése után mind a nyolc fűtőpont bekerül a rendszerbe.

Rizs. 5. Ideiglenes munkahely diszpécser

Az automatizált folyamatirányító rendszer működése során különféle észrevételek, javaslatok merülnek fel a diszpécserszolgálat részéről. Így a rendszert folyamatosan frissítik a diszpécser működési tulajdonságainak és kényelmének javítása érdekében.

Mi a hatása egy ilyen irányítási rendszer bevezetésének?

Előnyök és hátrányok

Ebben a cikkben a szerző nem szándékozik számokban értékelni egy irányítási rendszer bevezetésének gazdasági hatását. A megtakarítás azonban nyilvánvaló a rendszer szervizelésében részt vevő létszámcsökkenés és a balesetek számának jelentős csökkenése miatt. Emellett a környezeti hatás is nyilvánvaló. Azt is meg kell jegyezni, hogy egy ilyen rendszer bevezetése lehetővé teszi az olyan helyzetek gyors reagálását és kiküszöbölését, amelyek előre nem látható következményekhez vezethetnek. A teljes munkakomplexum (fűtővezetékek és hőpontok építése, szerelés és üzembe helyezés, automatizálás és diszpécser) megtérülési ideje a megrendelő számára 5-6 év.

A működő vezérlőrendszer előnyei a következők:

Információk vizuális megjelenítése egy objektum grafikus képén;

Ami az animációs elemeket illeti, azokat kifejezetten a projekthez adták hozzá, hogy javítsák a program megtekintésének vizuális hatását.

A rendszer fejlesztésének kilátásai

Az elektromos panelberendezések beszerzésének részeként két épület teljesítmény- és kapcsolószekrényei (ITP) kerültek szállításra. A fűtési pontokon a villamos energia fogadására és elosztására bemeneti és elosztó berendezéseket használnak, amelyek egyenként öt panelből állnak (összesen 10 panel). A bemeneti panelekbe kapcsolókapcsolók, túlfeszültség-levezetők, ampermérők és voltmérők vannak beépítve. Az ITP1 és ITP2 ATS panelek automatikus átviteli kapcsolóegységek alapján valósulnak meg. Az ASU elosztó panelek a fűtési pontok technológiai berendezéseinek védő- és kapcsolóberendezéseit (kontaktorok, lágyindítók, gombok és lámpák) tartalmazzák. Minden megszakító állapotérintkezőkkel van felszerelve, amelyek jelzik a vészleállítást. Ezt az információt továbbítják az automatizálási szekrényekbe telepített vezérlőknek.

A berendezés felügyeletére és vezérlésére OWEN PLC110 vezérlőket használnak. Az OWEN MV110-224.16DN, MV110-224.8A, MU110-224.6U bemeneti/kimeneti modulok, valamint kezelői érintőpanelek csatlakoznak hozzájuk.

A hűtőfolyadékot közvetlenül az ITS helyiségbe vezetik. A szellőztető rendszerek melegvízellátásának, fűtésének és hőellátásának vízellátása a külső levegő hőmérsékletének megfelelő korrekcióval történik.

Az ITP technológiai paramétereinek, baleseteinek, berendezési állapotának és diszpécser vezérlésének kijelzése a diszpécserek munkaállomásáról történik az épület integrált központi vezérlőtermében. A diszpécser szerver a folyamatparamétereket, a baleseteket és az ITP-berendezés állapotát tárolja.

A fűtési pontok automatizálása biztosítja:

• a fűtési és szellőzőrendszerekbe szállított hűtőfolyadék hőmérsékletének fenntartása a hőmérsékleti ütemterv szerint;
• a vízhőmérséklet fenntartása a melegvíz-rendszerben a fogyasztók számára történő ellátáskor;
• különféle programozás hőmérsékleti viszonyok a nap óráira, a hét napjaira és ünnepek;
• a technológiai algoritmus által meghatározott paraméterértékek betartásának ellenőrzése, technológiai és vészhelyzeti paraméterhatárok támogatása;
• a fűtési rendszer fűtési hálózatába visszavezetett hűtőfolyadék hőmérsékletének szabályozása egy adott hőmérsékleti ütemezés szerint;
• külső levegő hőmérséklet mérés;
• adott nyomáskülönbség fenntartása a szellőztető és fűtési rendszerek be- és visszatérő vezetékei között;
• keringető szivattyúk vezérlése adott algoritmus szerint:
  • be ki;
  • szivattyúberendezések vezérlése frekvenciahajtással az automatizálási szekrényekbe telepített PLC jeleivel;
  • időszakos fő/tartalék kapcsolás az egyenlő üzemidő biztosítása érdekében;
  • automatikus vészhelyzeti kapcsolás egy tartalék szivattyúra a nyomáskülönbség-érzékelő vezérlése alapján;
  • egy adott nyomásesés automatikus fenntartása a hőfelhasználó rendszerekben.
• hűtőfolyadék-szabályozó szelepek vezérlése a fogyasztók primer köreiben;
• szivattyúk és szelepek vezérlése fűtési és szellőztető körök táplálására;
• a technológiai és vészhelyzeti paraméterek értékeinek beállítása a diszpécserrendszeren keresztül;
• vízelvezető szivattyúk vezérlése;
• az elektromos bemenetek állapotának figyelése fázisonként;
• a vezérlő idő szinkronizálása a diszpécserrendszer egységes idejével (SOEV);
• a berendezés indítása az áramellátás helyreállítása után egy adott algoritmus szerint;
• vészhelyzeti üzenetek küldése a diszpécser rendszernek.

Az automatizálási vezérlők és a felső szint (a munkaállomás speciális MasterSCADA diszpécserszoftverrel) közötti információcsere a Modbus/TCP protokollon keresztül történik.

Fontos közszolgálat a modern városokban a hőszolgáltatás. A hőellátó rendszer a lakossági igények kielégítését szolgálja a lakó- és középületek fűtési szolgáltatásaira, a melegvízellátásra (vízfűtés) és a szellőztetésre.

A modern városi hőellátó rendszer a következő fő elemeket tartalmazza: hőforrás, hőátadó hálózatok és eszközök, valamint hőfogyasztó berendezések és berendezések - fűtési, szellőző- és melegvíz-ellátó rendszerek.

A városi hőellátó rendszereket a következő kritériumok szerint osztályozzák:

• - centralizáltság foka;
• - hűtőfolyadék típusa;
• - hőenergia előállításának módja;
• - a melegvízellátáshoz és fűtéshez szükséges vízellátás módja;
• - hőhálózati vezetékek száma;
• - a fogyasztók hőenergiával való ellátásának módja stb.

Által centralizáció foka fűtési tápegységeket különböztetnek meg két fő típusa:

• 1) központosított rendszerek hőszolgáltatás, amelyeket a városokban és a túlnyomórészt többszintes épületekkel rendelkező területeken alakítottak ki. Ezek közül kiemelhetjük: magasan szervezett, hőerőművek kombinált hő- és villamosenergia-termelésén alapuló központi hőszolgáltatás - távfűtés és központi hőellátás távfűtési és ipari fűtőkazánházakból;
• 2) decentralizált hőellátás kisházi kazánokból (mellékelt, pince, tető), egyedi fűtőberendezésekből stb.; Ugyanakkor nincsenek fűtési hálózatok és a kapcsolódó hőenergia-veszteségek.

Által hűtőfolyadék típusa Vannak gőz és víz hőellátó rendszerek. A gőzfűtési rendszerekben a túlhevített gőz hűtőfolyadékként működik. Ezeket a rendszereket elsősorban technológiai célokra használják az iparban és az energiatermelésben. Az üzemeltetésük során fellépő fokozott veszély miatt gyakorlatilag nem használják a lakosság települési hőellátásának szükségleteire.

A vízmelegítő rendszerekben a hűtőfolyadék meleg víz. Ezeket a rendszereket főként a városi fogyasztók hőenergiájának ellátására, melegvízellátásra és fűtésre, illetve egyes esetekben technológiai folyamatokra használják. Hazánkban az összes fűtési hálózat több mint felét a vízmelegítő rendszerek teszik ki.

Által hőenergia előállításának módja megkülönböztetni:

• - kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés hőerőművekben. Ebben az esetben a működő termálvízgőz hőjét a gőz turbinákban történő kitágulásakor villamosenergia-termelésre használják fel, majd a hulladékgőz maradék hőjét a fűtőberendezést alkotó hőcserélőkben a víz melegítésére használják fel. CHP erőmű. A meleg vizet a városi fogyasztók hőellátására használják. Így egy hőerőműben a nagy potenciálú hőt villamos energia előállítására, az alacsony potenciálú hőt pedig hőellátásra használják fel. Ez a kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés energetikai jelentése, amely jelentősen csökkenti a fajlagos tüzelőanyag-fogyasztást a hő- ill. elektromos energia;
• - elkülönített hőenergia-termelés, amikor a kazánházakban (termálállomásokban) a víz fűtését elválasztják a villamosenergia-termeléstől.

Által vízellátás módja A melegvízellátáshoz a vízmelegítő rendszereket nyitott és zárt rendszerre osztják. Nyitott vizes fűtési rendszerekben a melegvíz a helyi melegvíz-ellátó rendszer vízcsapaihoz közvetlenül a fűtési hálózatokból kerül ellátásra. Zárt vízmelegítő rendszerekben a fűtési hálózatokból származó vizet csak fűtőközegként használják a csapvíz melegítésére vízmelegítőkben - hőcserélőkben (kazánokban), amely ezután belép a helyi melegvíz-ellátó rendszerbe.

Által csővezetékek száma Léteznek egycsöves, kétcsöves és többcsöves hőellátó rendszerek.

Által a fogyasztók biztosításának módja a hőenergia különbözik az egyfokozatú és a többlépcsős hőellátó rendszerek között - az előfizetők (fogyasztók) fűtési hálózatokhoz való csatlakoztatásának sémáitól függően. A hőfogyasztók fűtési hálózatokhoz történő csatlakoztatására szolgáló csomópontokat előfizetői bemeneteknek nevezzük. Az egyes épületek előfizetői bemenetén melegvíz-melegítők, liftek, szivattyúk, szerelvények és műszerek vannak felszerelve, amelyek szabályozzák a helyi fűtési és vízelosztó berendezések hűtőfolyadékának paramétereit és áramlását. Ezért az előfizetői bemenetet gyakran helyi fűtési pontnak (MTP) nevezik. Ha egy előfizetői bemenetet külön létesítményhez építenek, akkor azt egyedi fűtési pontnak (IHP) nevezik.

Az egyfokozatú hőellátó rendszerek szervezésekor a hőfogyasztókat közvetlenül a fűtési hálózatokhoz csatlakoztatják. A fűtőberendezések ilyen közvetlen csatlakoztatása korlátozza a fűtési hálózatokban megengedett nyomáshatárokat, mivel magas nyomású, szükséges a hűtőfolyadék szállításához végfogyasztók, fűtőradiátorokra veszélyes. Emiatt egyfokozatú rendszereket alkalmaznak korlátozott számú fogyasztó hőellátására a rövid fűtési hálózat hosszúságú kazánházakból.

A többlépcsős rendszerekben a hőforrás és a fogyasztók között központi fűtés (CHP) vagy szabályozási és elosztási pontok (CDP) helyezkednek el, amelyekben a hűtőfolyadék paraméterei a helyi fogyasztók kérésére módosíthatók. A központi fűtési és elosztó központok szivattyú- és vízmelegítő egységekkel, vezérlő- és biztonsági szelepekkel, valamint olyan műszerekkel vannak felszerelve, amelyek egy blokkban vagy régióban a fogyasztók egy csoportjának a szükséges paraméterek szerinti hőenergiát biztosítanak. Szivattyús vagy vízmelegítő egységek használata fővezetékek(első fokozat) részben vagy teljesen hidraulikusan el vannak választva az elosztó hálózatoktól (második fokozat). A központi fűtési pontból vagy elosztóközpontból az elfogadható vagy megállapított paraméterekkel rendelkező hűtőfolyadékot a második szakasz közös vagy különálló csővezetékein keresztül szállítják az egyes épületek MTP-jébe a helyi fogyasztók számára. Ugyanakkor az MTP-ben csak a helyi fűtőberendezésekből származó visszatérő víz liftes keverése, a melegvíz-ellátás vízáramlásának helyi szabályozása és a hőfogyasztás mérése történik.

Az első és második szakasz fűtési hálózatainak teljes hidraulikus szigetelésének megszervezése a legfontosabb intézkedés a hőellátás megbízhatóságának növelésére és a hőszállítás távolságának növelésére. A többlépcsős, központi fűtőállomásokkal és hőcserélőkkel ellátott hőellátó rendszerek lehetővé teszik az MTP-be beépített helyi melegvíz-melegítők, cirkulációs szivattyúk és hőmérséklet-szabályozók számának tízszeres csökkentését egylépcsős rendszerrel. A központi fűtőállomásban lehetőség van a helyi csapvíz kezelésének megszervezésére a melegvíz-ellátó rendszerek korróziójának megelőzése érdekében. Végül egy központi fűtőállomás és egy elosztóközpont építése során jelentősen csökkennek az egységnyi működési költségek és a berendezések karbantartását végző személyzet fenntartási költsége az MTP-ben.

A hőenergia forró víz vagy gőz formájában a hőerőműből vagy a kazánházból a fogyasztókhoz (lakóépületek, középületek, ill. ipari vállalkozások) speciális csővezetékeken - fűtési hálózatokon keresztül. A városokban és más településeken a fűtési hálózatok nyomvonalát a mérnöki hálózatok számára kijelölt műszaki sávokban kell biztosítani.

A városi rendszerek modern fűtési hálózatai összetett mérnöki szerkezetek. Hosszúságuk a forrástól a fogyasztóig több tíz kilométer, a hálózat átmérője pedig eléri az 1400 mm-t. A hőhálózatok közé tartoznak a hővezetékek; kompenzátorok, amelyek érzékelik a hőmérséklet-kiterjesztéseket; speciális kamrákba vagy pavilonokba telepített leállítási, vezérlő- és biztonsági berendezések; szivattyúállomások; kerület fűtési pontok(RTP) és fűtőpontok (TP).

A fűtési hálózatok fővezetékekre oszlanak, amelyeket a település fő irányaiban fektetnek le, az elosztóhálózatokra - tömbön belül, mikrokörzeten belül - és leágazásra az egyes épületekre és előfizetőkre.

A hőhálózati diagramokat általában radiálisként használják. A fogyasztó hőellátásának megszakításainak elkerülése érdekében gondoskodni kell az egyes főhálózatok egymáshoz történő csatlakoztatásáról, valamint az ágak közötti áthidalók felszereléséről. BAN BEN nagy városok több nagy hőforrás jelenlétében gyűrűdiagram segítségével bonyolultabb fűtési hálózatokat építenek ki.

Az ilyen rendszerek megbízható működése érdekében hierarchikus felépítésre van szükség, amelyben a teljes rendszer több szintre van felosztva, amelyek mindegyikének megvan a maga feladata, a legfelső szinttől az alsó szintig csökkenő jelentősége. A felső hierarchikus szint hőforrásokból áll, a következő szint - fő fűtési hálózatok RTP-vel, az alsó - elosztó hálózatok fogyasztói bemenetekkel. A hőforrások adott hőmérsékletű és nyomású meleg vizet látnak el a fűtési hálózatokba, biztosítják a víz keringését a rendszerben, és megfelelő hidrodinamikai és statikus nyomást tartanak fenn benne. Speciális víztisztító üzemeik vannak, ahol a víz kémiai tisztítását és légtelenítését végzik. A fő hőhordozó áramlások a fő fűtési hálózatokon keresztül jutnak el a hőfelhasználó egységekhez. Az RTP-ben a hűtőfolyadékot a régiók között osztják el, és a körzeti hálózatokban autonóm hidraulikus és termikus rezsimet tartanak fenn. A hőellátó rendszerek hierarchikus felépítése biztosítja azok működés közbeni irányíthatóságát.

A hőellátó rendszer hidraulikus és termikus üzemmódjának szabályozására automatizált, és a szolgáltatott hő mennyiségét a fogyasztási szabványoknak és az előfizetői követelményeknek megfelelően szabályozzák. A legtöbb hőt épületek fűtésére fordítják. A fűtési terhelés a külső hőmérséklettel együtt változik. Annak érdekében, hogy a hőellátás a fogyasztókkal összhangban legyen, központi szabályozást alkalmaz a hőforrásoknál. Elérni Jó minőség Hőellátás csak központi szabályozással nem lehetséges, ezért a hőpontokon és a fogyasztóknál kiegészítő automatikus szabályozás történik. A melegvíz-ellátás vízfogyasztása folyamatosan változik, és a stabil hőellátás fenntartása érdekében a fűtési hálózatok hidraulikus üzemmódját automatikusan beállítják, és a melegvíz hőmérsékletét állandóan és 65 ° C-on tartják.

A főbb rendszerszintű problémák, amelyek megnehezítik a modern városok hőellátásának hatékony mechanizmusának megszervezését, a következők:

• - a hőellátó rendszer berendezéseinek jelentős fizikai és erkölcsi elhasználódása;
• - magas szintű veszteség a fűtési hálózatokban;
• - a hőmennyiségmérő készülékek és a hőellátás szabályozóinak jelentős hiánya a lakosság körében;
• - túlbecsült hőterhelés a fogyasztók körében;
• - a szabályozási és jogszabályi keret tökéletlensége.

A hőenergia mérnöki vállalkozások és a fűtési hálózatok felszerelése átlagosan Oroszországban van magas fokozat kopás, elérve a 70%-ot. A fűtőkazánházak teljes számában a kisméretű, nem hatékonyak a túlnyomórészt a rekonstrukciójuk és a felszámolásuk folyamata. A hőkapacitás növekedése évente kétszer vagy többször elmarad a növekvő terheléstől. A kazántüzelőanyag-ellátás szisztematikus megszakítása miatt sok városban évente komoly nehézségek merülnek fel a lakóterületek és házak hőellátásában. A fűtési rendszerek őszi beindítása több hónapig tart, a lakóhelyiségek „alulfűtése” téli időszak normává váltak, nem kivételnek; Csökken a berendezéscserék aránya, növekszik a leromlott állapotú berendezések mennyisége. Ez előre meghatározott utóbbi évek a hőellátó rendszerek baleseti arányának meredek növekedése.

A hőellátó rendszer korszerűsítése és automatizálása Minszk tapasztalatai

V.A. Szednin, Tudományos tanácsadó, mérnök doktor, professzor,
A.A. Gutkovszkij, Főmérnök, Fehérorosz Nemzeti Műszaki Egyetem, Hőenergia-ipari Automatizált Vezérlőrendszerek Tudományos Kutatási és Innovációs Központja

Kulcsszavak: hőellátó rendszer, automatizált vezérlőrendszerek, megbízhatóság és minőségfejlesztés, hőszállítás szabályozás, adatarchiválás

A fehéroroszországi nagyvárosok hőellátását, akárcsak Oroszországban, kapcsolt energiatermelés és távhőellátó rendszerek (a továbbiakban - DHSS) biztosítják, ahol a létesítményeket egyetlen rendszerbe egyesítik. A komplex hőellátó rendszerek egyes elemeire vonatkozó döntések azonban gyakran nem felelnek meg a szisztematikus kritériumoknak, a megbízhatóságnak, az irányíthatóságnak és a környezetvédelmi követelményeknek. Ezért a hőellátó rendszerek korszerűsítése és az automatizált folyamatirányító rendszerek létrehozása a legfontosabb feladat.

Leírás:

V. A. Sednin, A. A. Gutkovszkij

A fehéroroszországi nagyvárosok hőellátását, akárcsak Oroszországban, fűtési és központi fűtési rendszerek (a továbbiakban: DHS) biztosítják, amelyek létesítményei egyetlen rendszerbe kapcsolódnak. A komplex hőellátó rendszerek egyes elemeire vonatkozó döntések azonban gyakran nem felelnek meg a rendszerkritériumoknak, a megbízhatósági, szabályozhatósági és környezetbarát követelményeknek. Ezért a hőellátó rendszerek korszerűsítése és az automatizált vezérlőrendszerek létrehozása technológiai folyamatok a legsürgetőbb feladat.

V. A. Szednin, tudományos tanácsadó, a műszaki tudományok doktora. tudományok, professzor

A. A. Gutkovszkij, Főmérnök, Fehérorosz Nemzeti Műszaki Egyetem, Hőenergia-mérnöki és Ipari Automatizált Vezérlőrendszerek Kutató és Innovációs Központja

A fehéroroszországi nagyvárosok hőellátását, akárcsak Oroszországban, fűtési és központi fűtési rendszerek (a továbbiakban: DHS) biztosítják, amelyek létesítményei egyetlen rendszerbe kapcsolódnak. A komplex hőellátó rendszerek egyes elemeire vonatkozó döntések azonban gyakran nem felelnek meg a rendszerkritériumoknak, a megbízhatósági, szabályozhatósági és környezetbarát követelményeknek. Ezért a hőellátó rendszerek korszerűsítése és az automatizált folyamatirányító rendszerek létrehozása a legsürgősebb feladat.

A távhőrendszerek jellemzői

Figyelembe véve a fehéroroszországi DHS főbb jellemzőit, megjegyezhető, hogy a következők jellemzik őket:

• fejlődésének folytonossága és tehetetlensége;
• területi megoszlás, hierarchia, alkalmazott technikai eszközök sokfélesége;
• a termelési folyamatok dinamizmusa és az energiafelhasználás sztochaszticitása;
• a paraméterekkel és működési módokkal kapcsolatos információk hiányossága és alacsony fokú megbízhatósága.

Fontos megjegyezni, hogy a központi távhőhálózatokban a többi vezetékes rendszertől eltérően nem termék, hanem hűtőközeg energia szállítására szolgálnak, melynek paramétereinek meg kell felelniük a különböző fogyasztói rendszerek követelményeinek.

Ezek a jellemzők hangsúlyozzák az automatizált folyamatirányító rendszerek (a továbbiakban: automatizált folyamatirányító rendszerek) létrehozásának elengedhetetlen szükségességét, amelyek megvalósítása javíthatja a hőellátó rendszerek energia- és környezeti hatékonyságát, megbízhatóságát és működési minőségét. Az automatizált folyamatirányító rendszerek mai bevezetése nem tisztelgés a divat előtt, hanem a technológiai fejlődés alapvető törvényszerűségeiből következik, és gazdaságilag indokolt. modern színpad a technoszféra fejlődése.

REFERENCIA

Minszk központi fűtési rendszere szerkezetileg összetett komplexum. A hőenergia termelése és szállítása tekintetében magában foglalja a RUE Minskenergo létesítményeit (Minsk Heat Networks, CHPP-3 és CHPP-4 fűtési komplexumok), valamint az UE Minskkommunteploset létesítményeit - kazánházakat, fűtési hálózatokat és központi fűtési pontokat. A Minskkommunteploset UE automatizált folyamatirányító rendszerének létrehozását 1999-ben kezdték meg, és jelenleg is működik, szinte minden hőforrásra (több mint 20) és számos fűtési hálózatra kiterjed. A Minsk Heating Networks APCS projektjének fejlesztése 2010-ben kezdődött, a projekt megvalósítása 2012-ben kezdődött és jelenleg is tart.

Automatizált folyamatirányító rendszer fejlesztése a minszki hőellátó rendszerhez

Minszk példáján bemutatjuk azokat a fő megközelítéseket, amelyeket Fehéroroszország és Oroszország számos városában alkalmaztak a hőellátó rendszerek automatizált folyamatvezérlő rendszereinek tervezése és fejlesztése során.

Figyelembe véve a hőellátás témakörét lefedő kérdések hatalmasságát és a hőellátó rendszerek automatizálása terén felhalmozott tapasztalatokat, a tervezés előtti szakaszban koncepciót dolgoztak ki egy automatizált folyamatirányító rendszer létrehozására Minszk számára. fűtési hálózatok. A koncepció meghatározza a minszki hőellátás automatizált folyamatvezérlő rendszerének megszervezésének alapelveit (lásd a hivatkozást), mint egy számítógépes hálózat (rendszer) létrehozásának folyamatát, amelynek célja egy topológiai elosztású központosított hőszolgáltató vállalat technológiai folyamatainak automatizálása.

Automatizált folyamatirányító rendszerek technológiai információs feladatai

A bevezetésre kerülő automatizált vezérlőrendszer elsősorban az egyes elemek és a hőellátó rendszer egészének működési módjaira vonatkozó üzemszabályozás megbízhatóságának és minőségének javítását szolgálja. Ezért ezt az automatizált folyamatvezérlő rendszert a következő technológiai információs problémák megoldására tervezték:

• hőforrások, főfűtőhálózatok és szivattyútelepek hidraulikus üzemmódjainak központosított funkcionális csoportvezérlésének biztosítása, figyelembe véve a napi ill. szezonális változások forgalmi költségek kiigazítással ( Visszacsatolás) a város hőelosztó hálózatának aktuális hidraulikai viszonyai szerint;
• a hőellátás dinamikus központi szabályozásának módszerének megvalósítása a hűtőközeg hőmérsékletének optimalizálásával a fűtési hálózatok betápláló és visszatérő vezetékeiben;
• a város hőforrásainak, fő fűtési hálózatainak, átemelő szivattyúállomásainak és elosztó hőhálózatainak termikus és hidraulikus működési feltételeire vonatkozó adatok gyűjtésének és archiválásának biztosítása a minszki fűtési hálózatok központi fűtési hálózatai működésének figyelemmel kísérése, üzemeltetése és elemzése céljából. ;
• Teremtés hatékony rendszer hőforrások és fűtési hálózatok berendezéseinek védelme vészhelyzetekben;

Teremtés információs bázis a minszki hőellátó rendszer objektumainak üzemeltetése és korszerűsítése során felmerülő optimalizálási problémák megoldására.

SEGÍTSÉG 1

A minszki fűtési hálózatok 8 hálózati körzetet (RTS), 1 CHPP-t, 9 kazánházat foglalnak magukban, több száz és ezer megawatt közötti kapacitással. Ezen túlmenően Minszk fűtési hálózatait 12 leépített szivattyútelep és 209 központi fűtőállomás szolgálja ki. A minszki fűtési hálózatok szervezeti és termelési felépítése az „alulról felfelé irányuló” séma szerint: első (alsó) szint – fűtőhálózati létesítmények, beleértve a központi fűtőállomásokat, fűtőállomásokat, fűtőkamrákat és pavilonokat; második szint – termálnegyedek műhelyterületei; harmadik szint - hőforrások, amelyek magukban foglalják a körzeti kazánházakat (Kedyshko, Stepnyaka, Shabany), a csúcskazánházakat (Orlovskaya, Komsomolka, Harkovskaya, Masyukovshchina, Kurasovshchina, Zapadnaya) és a szivattyúállomásokat; a negyedik (felső) szint a vállalkozás diszpécserszolgálata.

Minszki hőhálózatok automatizált folyamatirányító rendszereinek felépítése

A Minsk Heat Networks termelési és szervezeti felépítésével összhangban (lásd az 1. hivatkozást) a Minsk Heat Networks folyamatirányítási rendszerének négyszintű struktúráját választották ki:

• az első (felső) szint a vállalkozás központi irányítóterme;
• második szint – távhőhálózatok kezelőállomásai;
• harmadik szint – hőforrások kezelő állomásai (fűtőhálózati szakaszok műhelyeinek kezelőállomásai);
• negyedik (alsó) szint – állomások automatikus vezérlés létesítmények (kazánegységek) és a hőenergia szállításának és elosztásának folyamatai (hőforrás technológiai diagramja, fűtőpontok, fűtési hálózatok stb.).

A fejlesztés (automatizált folyamatvezérlő rendszer létrehozása Minszk teljes városának hőellátására) magában foglalja a minszki CHPP-2, CHPP-3, CHPP-4 fűtőkomplexum üzemeltetői állomásainak második szerkezeti szintjén történő beépítését a rendszerbe. és a Minskkommunteploset Unitary Enterprise kezelői állomása (központi vezérlőterem). A tervek szerint az összes vezetési szintet egyetlen számítógépes hálózatba vonják össze.

A minszki hőellátó rendszer automatizált folyamatvezérlő rendszerének felépítése

A vezérlési objektum egészének és egyes elemeinek állapotának elemzése, valamint a vezérlőrendszer fejlesztési kilátásai lehetővé tették a minszki hőellátó rendszer technológiai folyamatainak vezérlésére szolgáló elosztott automatizált rendszer felépítését. a RUE Minskenergo létesítményei keretében. A vállalati hálózat integrálja a központi iroda és a távoli szerkezeti egységek számítási erőforrásait, beleértve a hálózati területeken lévő objektumok automatikus vezérlőállomásait (ACS). Minden önjáró löveg (TsTP, ITP, PNS) és letapogató állomás közvetlenül kapcsolódik a megfelelő hálózati területek kezelői állomásaihoz, feltehetően műhelyterületeken telepítve.

A következő állomások vannak telepítve egy távoli szerkezeti egységre (például RTS-6) (1. ábra): „RTS-6” kezelőállomás (OPS RTS-6) - ez a hálózati terület vezérlőközpontja, és telepítve van az RTS-6 mestertelepén. Az operatív személyzet számára az OpS RTS-6 kivétel nélkül hozzáférést biztosít minden típusú automatikus vezérlőrendszer összes információjához és vezérlési erőforrásához, valamint hozzáférést biztosít az engedélyezettekhez. információs források központi iroda. Az OpS RTS-6 rendszeres pásztázást biztosít az összes szolga vezérlőállomáson.

Működési és kereskedelmi információk tárolásra elküldve egy dedikált adatbázis-kiszolgálóra (az RTS-6 ops rendszer közvetlen közelébe telepítve).

Így, figyelembe véve a vezérlési objektum léptékét és topológiáját, valamint a vállalat meglévő szervezeti és termelési struktúráját, a minszki hőhálózatok ipari vezérlőrendszere egy többlinkes séma szerint épül fel, a szoftver és a hardver hierarchikus struktúráját használva. számítógépes hálózatok, amelyek minden szinten különféle vezérlési problémákat oldanak meg.

Vezérlési rendszerszintek

Az alsó szinten a vezérlőrendszer a következőket hajtja végre:

• információk előzetes feldolgozása és továbbítása;
• alapvető technológiai paraméterek szabályozása, vezérlés optimalizálási funkciók, technológiai berendezések védelme.

NAK NEK technikai eszközökkel az alsó szint fokozott megbízhatósági követelményeket támaszt, beleértve az autonóm működést a felső szintű számítógépes hálózattal való kapcsolat megszakadása esetén.

A vezérlőrendszer további szintjei a hőellátó rendszer hierarchiája szerint épülnek fel, és a megfelelő szinten oldják meg a problémákat, valamint kezelői felületet is biztosítanak.

A telephelyeken telepített vezérlőberendezéseknek a közvetlen feladatkörükön túl biztosítaniuk kell az elosztott irányítási rendszerekbe történő aggregálás lehetőségét is. A vezérlőberendezésnek biztosítania kell az objektív információ működőképességét és biztonságát elsődleges könyvelés hosszú kommunikációs megszakítások során.

Egy ilyen rendszer fő elemei a technológiai és kezelői állomások, amelyek kommunikációs csatornákon keresztül kapcsolódnak egymáshoz. A technológiai állomás magja egy ipari számítógép legyen, amely a vezérlőobjektummal kommunikációs eszközökkel és csatornaadapterekkel van felszerelve a processzorok közötti kommunikáció megszervezéséhez. A technológiai állomás fő célja a közvetlen digitális vezérlési algoritmusok megvalósítása. Műszakilag indokolt esetben egyes funkciók felügyeleti módban is végrehajthatók: a feldolgozóállomás processzora távoli intelligens vezérlőket vagy programlogikai modulokat vezérelhet modern terepi interfész protokollok segítségével.

Hőellátási automatizált folyamatirányító rendszer kiépítésének információs szempontja

A fejlesztés során kiemelt figyelmet fordítottak a hőszolgáltatás automatizált folyamatirányító rendszerének kiépítésének információs aspektusára. A gyártástechnológia leírásának teljessége és az információkonverziós algoritmusok tökéletessége a legfontosabb információs támogatás Közvetlen digitális vezérlési technológiára épülő folyamatirányító rendszer. A hőellátás automatizált folyamatvezérlő rendszereinek információs képességei lehetővé teszik egy sor mérnöki probléma megoldását, amelyek a következők:

• a fő technológia szakaszai szerint (hőenergia előállítása, szállítása és fogyasztása);
• rendeltetésének megfelelően (azonosítás, előrejelzés és diagnosztika, optimalizálás és kezelés).

A minszki fűtési hálózatok automatizált folyamatvezérlő rendszerének létrehozásakor a tervek szerint olyan információs mezőt alakítanak ki, amely lehetővé teszi a fenti azonosítási, előrejelzési, diagnosztikai, optimalizálási és kezelési problémák teljes komplexének gyors megoldását. Az információ ugyanakkor lehetőséget ad a felső vezetési szint rendszerproblémák megoldására, amikor további fejlődés valamint az automatizált folyamatirányító rendszerek bővítése, mivel a fő technológiai folyamatot támogató megfelelő műszaki szolgáltatások is ide tartoznak.

Ez különösen vonatkozik az optimalizálási problémákra, azaz a hő- és villamosenergia-termelés optimalizálására, a hőenergia-ellátási módokra, az áramlás elosztására a fűtési hálózatokban, a hőforrások fő technológiai berendezéseinek működési módjaira, valamint a hőforrások kiszámítására. tüzelőanyag és energiaforrások arányosítása, energiaelszámolás és üzemeltetés, a hőellátó rendszer fejlesztésének tervezése és előrejelzése. A gyakorlatban néhány ilyen jellegű probléma megoldása a vállalati automatizált vezérlőrendszer keretein belül történik. Mindenképpen figyelembe kell venniük a közvetlen technológiai folyamatirányítási problémák megoldása során megszerzett információkat, és a létrehozott automatizált folyamatirányító rendszert információsan integrálni kell más információs rendszerek vállalkozások.

Szoftverobjektum programozási módszertan

A központ csapatának eredeti fejlesztéseként létrejött vezérlőrendszer szoftver felépítése a szoftver-objektum programozási módszertanon alapul: a vezérlő és kezelő állomások memóriájában szoftverobjektumok jönnek létre, amelyek megjelenítik a valós folyamatokat, egységeket és mérési csatornákat. az automatizált technológiai objektum. Ezen szoftverobjektumok (folyamatok, egységek és csatornák) kölcsönhatása egymással, valamint az operatív személyzettel és technológiai berendezések, valójában biztosítja a fűtési hálózat elemeinek előre meghatározott szabályok vagy algoritmusok szerinti működését. Így az algoritmusok leírása e szoftverobjektumok leglényegesebb tulajdonságainak és interakciójuk módszereinek leírásában merül ki.

A műszaki objektumok vezérlési rendszerének felépítésének szintézise a vezérlési objektum technológiai diagramjának elemzésén, ill. Részletes leírás az objektum egészében rejlő alapvető folyamatok és működési technológiák.

A hőszolgáltató létesítmények ilyen jellegű leírásának összeállításához kényelmes eszköz a makroszintű matematikai modellezés módszertana. A technológiai folyamatok leírásának összeállítása során matematikai modellt állítanak össze, paraméteres elemzést végeznek, valamint meghatározzák a szabályozott és ellenőrzött paraméterek és szabályozó szervek listáját.

Meghatározzák a technológiai folyamatok rezsimkövetelményeit, amelyek alapján meghatározzák a szabályozott és szabályozott paraméterek megengedett változási tartományainak határait, valamint az aktuátorok és szabályozó szervek kiválasztására vonatkozó követelményeket. Az általánosított információk alapján egy automatizált objektumvezérlő rendszert szintetizálnak, amely a közvetlen digitális vezérlési módszer alkalmazásakor a vezérlőobjektum hierarchiájának megfelelően hierarchikus elven épül fel.

kerületi kazánház ACS

Így egy körzeti kazánháznál (2. ábra) az automatizált vezérlőrendszer két osztály alapján épül fel.

A felső szint a „Kotelnaya” kezelő állomás (OPS „Kotelnaya”) - a fő állomás, amely koordinálja és irányítja az alárendelt állomásokat. Az OPS „Boiler backup” egy forró készenléti állomás, amely folyamatosan a fő OPS és az alárendelt ACS forgalmának hallgatási és rögzítési módban van. Adatbázisa aktuális paramétereket és teljes múltbeli teljesítményadatokat tartalmaz működő rendszer menedzsment. A tartalék állomás bármikor kijelölhető elsődleges állomásként, teljes forgalomátvitellel és felügyeleti vezérlési funkciók engedélyezésével.

Az alsó szint az automata vezérlőállomások komplexuma, amelyek a kezelői állomással egy számítógépes hálózatban egyesülnek:

• Az ACS "Kotloagregat" biztosítja a kazánegység vezérlését. Általában nincs lefoglalva, mivel a kazánház hőteljesítménye a kazánegység szintjén van fenntartva.
• Az ACS "Network Group" felelős a kazánház termikus-hidraulikus üzemmódjáért (hálózati szivattyúk csoportjának vezérlése, bypass vezeték a kazánház kimenetén, bypass vezeték, kazánok bemeneti és kimeneti szelepei, egyedi kazán-visszavezetés szivattyúk stb.).
• Az ACS "Water Treatment" biztosítja a kazánház összes segédberendezésének vezérlését, amely a hálózat táplálásához szükséges.

A hőellátó rendszer egyszerűbb objektumaihoz, például fűtőpontokhoz és blokk-kazánházakhoz a vezérlőrendszer egyszintű, automata vezérlőállomáson (ACS TsTP, ACS BMK) alapul. A fűtési hálózatok felépítésének megfelelően a hőpontok vezérlőállomásai a hőhálózati körzet helyi számítógépes hálózatába kapcsolódnak, és a hőhálózati körzet üzemeltetői állomásához kapcsolódnak, amely viszont információs kapcsolattal rendelkezik a fűtési hálózattal. magasabb szintű integrációjú kezelőállomás.

Kezelői állomások

A kezelőállomás szoftver felhasználóbarát felületet biztosít az automatizált technológiai komplexum üzemeltetését irányító kezelőszemélyzet számára. A kezelő állomások kifejlesztették az operatív diszpécser vezérlés eszközeit, valamint tömegmemória eszközöket a technológiai vezérlő objektum paramétereinek állapotáról és az üzemeltető személyzet tevékenységéről szóló rövid és hosszú távú archívumok szervezésére.

Az operatív személyzetre korlátozódó nagy információáramlás esetén célszerű több kezelői állomást külön adatbázis-szerverrel, esetleg kommunikációs szerverrel kialakítani.

A kezelő állomás általában nem befolyásolja közvetlenül a vezérlő objektumot - információkat kap a technológiai állomásoktól, és továbbítja nekik az üzemeltető személyzet utasításait vagy a felügyeleti vezérlés feladatait (alapjeleit), automatikusan vagy félautomatikusan generálva. Egy komplex létesítmény, például kazánház üzemeltetőjének munkahelyét képezi.

A létrejövő automatizált vezérlőrendszer egy intelligens felépítmény megépítését foglalja magában, amelynek nemcsak a rendszerben fellépő zavarokat kell figyelnie és azokra reagálnia, hanem előre jeleznie kell a vészhelyzetek bekövetkezését, és meg kell akadályoznia azok előfordulását. A hőellátó hálózat topológiájának és folyamatainak dinamikájának megváltoztatásakor lehetőség nyílik az elosztott vezérlőrendszer szerkezetének megfelelő megváltoztatására új vezérlőállomások hozzáadásával és (vagy) szoftverobjektumok megváltoztatásával a meglévő berendezések konfigurációjának megváltoztatása nélkül. állomások.

A hőellátó rendszer automatizált folyamatirányító rendszerének hatékonysága

A hőszolgáltató vállalatok 1 automatizált folyamatvezérlő rendszereinek működési tapasztalatainak elemzése Fehéroroszország és Oroszország számos városában az elmúlt húsz év során azt mutatta, hogy gazdasági hatékonyságés megerősítette életképességét hozott döntéseketépítészetben, szoftverben és hardverben.

Ezek a rendszerek tulajdonságaikat és jellemzőiket tekintve megfelelnek az intelligens hálózat ideológia követelményeinek. Ennek ellenére folyamatosan folyik a munka a fejlesztés alatt álló automatizált vezérlőrendszerek fejlesztésén és fejlesztésén. Az automatizált folyamatvezérlő rendszerek bevezetése a hőellátásban növeli a központi fűtési rendszerek megbízhatóságát és hatékonyságát. Az üzemanyag- és energiaforrások fő megtakarítását a fűtési hálózatok termikus-hidraulikus üzemmódjainak optimalizálása, a fő- és az energiaforrások üzemmódjainak optimalizálása határozza meg. segédeszközök hőforrások, szivattyútelepek és fűtési pontok.

Irodalom

1. Gromov N.K. Városi fűtési rendszerek. M.: Energia, 1974. 256 p.
2. Popyrin L. S. Hőellátó rendszerek kutatása. M.: Nauka, 1989. 215 p.
3. Ionin A. A. Fűtési hálózati rendszerek megbízhatósága. M.: Stroyizdat, 1989. 302 p.
4. Monakhov G.V. A fűtési hálózatok szabályozásának modellezése Moszkva: Energoatomizdat, 1995. 224 p.
5. Sednin V. A. Az automatizált hőellátás-szabályozó rendszerek létrehozásának elmélete és gyakorlata. Minszk: BNTU, 2005. 192 p.
6. Sednin V. A. Az automatizált folyamatvezérlő rendszerek bevezetése, mint alapvető tényező a hőellátó rendszerek megbízhatóságának és hatékonyságának növelésében // Technológia, berendezések, minőség. Ült. mater. Belarusian Industrial Forum 2007, Minsk, 2007. május 15–18. / Expoforum - Minsk, 2007. 121–122.
7. Sednin V. A. A fűtési rendszerek hőellátásának hőmérsékleti ütemtervének paramétereinek optimalizálása // Energetika. Hírek a Legfelsőbbről oktatási intézményekés a FÁK energiaszövetségei. 2009. No. 4. P. 55–61.
8. Sednin V. A. Koncepció egy automatizált vezérlőrendszer létrehozásának technológiai folyamataihoz minszki hőhálózatokhoz / V. A. Sednin, A. V. Sednin, E. O. Voronov // Erőműi berendezések hatékonyságának növelése: Tudományos-gyakorlati konferencia anyagai, in 2 T. T. 2. 2012. pp. 481–500.

1 A Fehérorosz Nemzeti Műszaki Egyetem Hőenergia-mérnöki és Ipari Automatizált Vezérlőrendszerek Kutatási és Innovációs Központjának csapata készítette.