Автоматизированная система контроля и регулирования температуры и массы топлива мазутных емкостей

Проблема

До настоящего времени топочный мазут является основным резервным топливом всех ключевых тепло- и электрогенерирующих энергообъектов белорусской энергосистемы. Однако технический уровень оснащения большинства мазутных хозяйств ТЭЦ и ГРЭС не соответствует современным техническим требованиям: не внедрены современные локальные АСУ ТП, контроль и управление осуществляется посредством традиционных средств КИПиА и блоков-регуляторов, не осуществляется передача технологических данных в локальную вычислительную сеть станции и АСУ ТП, а также ее архивирование.

Всё вышеперечисленное снижает уровень надежности и оперативной готовности перехода станции в случае необходимости на резервный вид топлива.

Решение

Наше решение включало в себя внедрение вместо существующих систем контроля и регулирования, реализованных на традиционных технических средствах КИПиА, современных локальных АСУ ТП контроля и регулирования температуры и массы топлива в мазутных емкостях на базе микропроцессорных программируемых логических контроллеров, интегрированных в локальную вычислительную сеть станции и АСУ ТП посредством современных технических средств телекоммуникации и связи и протоколов обмена данными.

Реализация идеи

Для реализации поставленной задачи выполнен следующий объем работ:

1. В операторской мазутонасосной установлен шкаф контроллера с операторской панелью, выполняющей функцию АРМ, коммутатором, медиаконвертером, контроллером ULC-03 с модулями ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов – MLC-DI, MLC-AI, MLC-DO. Также, в теплопунктах каждой из мазутных емкостей установлен шкаф удаленного ввода-вывода сигналов, укомплектованный модулями ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов MLC-DI, MLC-AI и MLC-DO. 

2. К модулям шкафов мазутных емкостей подведены сигналы датчиков температуры топлива, гидростатического давления, положения и состояния запорно-регулирующей арматуры и исполнительных механизмов. Шкафы мазутных емкостей подключены через интерфейс RS-485 к шкафу контроллера мазутонасосной. Информационный обмен осуществляется по протоколу Modbus RTU. К модулям ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, установленным в шкафу контроллера, также подведены сигналы датчиков, запорно-регулирующей арматуры, исполнительных механизмов и технических средств индикации и сигнализации, размещенных в мазутонасосной.

3. Контроллер ULC-03 выполняет функцию сбора технологической информации, поступающей от модулей ввода аналоговых и дискретных сигналов и по собственным каналам аналоговых и дискретных входов, передачу полученных данных по интерфейсу Ethernet через коммутатор на операторскую панель, прием технологических инструкций от операторской панели и выдачу управляющих сигналов через имеющиеся у него на борту выходные каналы и модули вывода дискретных сигналов на запорно-регулирующую арматуру и исполнительные механизмы.

4. Операторская панель осуществляет обработку полученной технологической информации, выполнение математических операций и расчетов в соответствии с температурным графиком плотности топочного мазута, и, в соответствии с введенными программными уставками регулирования и стабилизации технологических параметров и командами оператора, выдает контроллеру ULC-03 технологические инструкции. Также операторская панель осуществляет локальное архивирование текущей технологической информации и информационный обмен через коммутатор и медиаконвертер с локальной вычислительной сетью станции и станционными АСУ ТП.

Результат

Повышение оперативной готовности в случае необходимости перехода станции на резервный вид топлива.

Значительное повышение уровня надежности станции.

Передача технологических данных в локальную вычислительную сеть станции и АСУ ТП, а также ее архивирование.

Установленное оборудование

Модуль MLC-DO – 5 шт.

Уровнемер радиоволновый – 1 шт.

Уровнемер поплавковый – 1 шт.

Датчики давления – 8 шт.

Датчики температуры – 9 шт.

Измерительные преобразователи температуры – 24 шт.

Автоматы питания – 10 шт.

Блок розеток – 2 шт.

Розетка – 5 шт.

Светильник для шкафов – 8 шт.

Оптический бокс – 2 шт.

Коммутатор SFTP – 2 шт.

Операторская панель – 1 шт.

Устройство ввода резервного питания – 1 шт.

ИБП – 1 шт.

Источник вторичного электропитания 24В – 2 шт.

Блок питания PS-12 – 8 шт.

Модуль MLC-DI – 5 шт.

Модуль MLC-AI – 5 шт.

Контроллер ULC-03 – 1 шт.

Шкаф ввода-вывода сигналов – 5 шт.

Шкаф вспомогательного оборудования – 1 шт.

Шкаф контроллера – 1 шт.