Автоматизированная система диспетчерского управления АСДУ

Наш отдел проектирования выполнил документацию рабочую РД АСДУ.

Основные технические решения принятые в проекте

Назначение АСДУ

Автоматизированная система диспетчеризации предназначена для организации контроля режимов работы инженерных систем и оборудования, своевременного предупреждения о возникновении аварийных ситуаций или нештатных режимов работы инженерного оборудования, предотвращения и минимизации ущерба в случае подобных ситуаций.

АСДУ необходима для решения следующих задач:

• непрерывный контроль состояния и режимов работы инженерных сетей и оборудования
• своевременное оповещение персонала о возникновении аварийной ситуации или чрезвычайного происшествия
• ведение архива контролируемых параметров и действий операторов

АСДУ не предназначается для использования в качестве локальной автоматики для управления инженерными системами и оборудованием, не выполняет функции по регулированию параметров и поддержанию их на заданном уровне, не выполняет функции по защите оборудования при протекании технологического процесса.

Перечень нормативно-технических документов, используемых при разработке АСДУ

Разработка АСДУ выполняется с учетом требований следующих нормативных документов:

• ВСН 60-89 Устройства связи, сигнализации и диспетчеризации инженерного оборудования жилых и общественных зданий. Нормы проектирования.
• ТСН 31-304-95 Многофункциональные здания и сооружения
• СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий и сооружений
• СНиП 3.05.06-85 Электротехнические устройства
• СНиП 3.05.07-85 Системы автоматизации
• ГОСТ Р МЭК 870-1-1-93 Устройства телемеханики. Часть 1. Основные положения. Раздел 1. Общие принципы
• ГОСТ Р МЭК 870-1-2-95 Устройства телемеханики. Часть 1. Основные положения. Раздел 2. Руководство по разработке технических требований
• ГОСТ 12.2.003-91 Стандарты безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности
• ГОСТ 12.2.007.0-75 Стандарты безопасности труда. Общие требования безопасности
• ГОСТ Р 21.1101-2009 Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации
• ГОСТ 2.701-2008 Единая конструкторская документация. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению
• ГОСТ 14254-96 МЭК 529-89 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками
• ГОСТ 26.205-88 Комплексы и устройства телемеханики. Общие технические условия
• СН 512-78 Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин
• TIA-942 Telecommunications Infrastructure Standards for Data Centres - стандарт на телекоммуникационную инфраструктуру центров обработки данных.

Характеристика объекта

АСДУ создается для центра обработки данных далее это ЦОД ОАО, находящегося в здании ТГК.

Предусматривается диспетчеризация следующих инженерных систем:

1. Бесперебойное и гарантированного электроснабжения далее это зашифровываем как СБЭГ силовая и распределительная части.
2. Дизель-генераторная установка далее это называем ДГУ.
3. Источники бесперебойного питания далее это будет ИБП.
4. Распределительные розеточные блоки PDU.
5. Кондиционирование технологических помещений далее это будем называть СКТП.
6. Вентиляция технологических помещений.
7. Контроль климатических параметров ЦОД.
8. Автоматического газового пожаротушения далее это сокращенно АГПТ.
9. Контроля управления доступом далее это будет сокращено как СКУД.

АСДУ строится на оборудовании компании TAC Schneider Electric, а также на средствах автоматики отечественных и зарубежных производителей.

Контроллерная сборка на базе контроллера TAC серии Xenta устанавливается в шкафу автоматики далее ША. В шкафу устанавливаются необходимые модули ввода-вывода, конвертеры интерфейсов, позволяющие осуществить сбор информации с датчиков и инженерного оборудования. Информация с контроллеров в шкафах автоматики поступает на центральный сервер. Центральный сервер представляет собой специализированное программное обеспечение TAC Vista server, обеспечивающее запись и архивирование всех параметров, а также предоставляет доступ к информации для диспетчера. Информация для диспетчера отображается в программе TAC Vista workstation в виде графиков, изображений, схем и в текстовом виде.

Передача информации с контролируемого оборудования в основное программное обеспечение далее – ПО для мониторинга осуществляется с использованием OPC-технологии, для этого на сервер устанавливается OPC-сервер Kepware с набором драйверов для протоколов Modbus TCP и SNMP.

Для контроля положения автоматических выключателей и рубильников в электрических щитах ЩБП, расположенных в машинном зале, устанавливаются контроллерные сборки на основе контроллеров фирмы Wago 750-843. Они подключаются в коммутатор и передают информацию по протоколу Modbus TCP.

Передача данных о параметрах работы ИБП осуществляется по протоколу SNMP через локальную сеть объекта. Контроль работы кондиционеров осуществляется по протоколу Modbus. Для контроля напряжения, тока и состояния Вкл. и Выкл. на вводе в телекоммуникационные шкафы установлены по два распределительных розеточных блока PDU, которые передают данные через ЛВС объекта по протоколу SNMP.

Сбор данных с универсальных анализаторов электрической сети Janitza см РД-ЦОД-СБЭГ Том 6. Система бесперебойного и гарантированного электроснабжения, установленных в электрических щитах, осуществляется по протоколу Modbus.

Контроль работы ДГУ осуществляется через SNMP адаптер, поставляемый дополнительно к ДГУ, по протоколу SNMP. Передача информации от контроллера управления приточно-вытяжной установкой ПВ17 осуществляется по протоколу LonWorks.

Связь с PDU, щитами ИБП и щитом автоматики ША осуществляется по локальной сети объекта. Прокладка кабелей для перечисленного оборудования учтена в разделе проекта ПСД-ЦОД-СКС Том 7. Структурированная кабельная сеть. Для передачи информации в вычислительную сеть объекта в проекте предусмотрены коммутаторы.

В системе автоматизации предусмотрен контроль температуры и влажности в машинном зале и электрощитовой. Мониторинг срабатывания пожаротушения осуществляется через станцию управления пожаротушением, при помощи сухих контактов поступают сигналы Пожар, Внимание, Неисправность, Газ подан.

В проекте предусмотрен контроль протечек при помощи линейных сенсоров протечки с настенным блоком индикации места протечки. При обнаружении жидкости диспетчеру выдается аварийное сообщение, а на экране блока индикации, установленного в зоне контроля, отображается информация о местонахождении протечки с точностью определения места протечки до одного метра. В автоматизированной установку предусмотрены следующие зоны контроля:

• зона установки кондиционеров в помещении электрощитовой в пространстве съемного пола
• зона установки кондиционеров в машинном зале в пространстве съемного пола

В рамках проекта схема автоматизации совмещена со структурной схемой в соответствии с ГОСТ 2.701-2008.

Структура АСДУ

АСДУ имеет иерархическую многоуровневую структуру:

Уровень 1. Первичные датчики, измерительные приборы и исполнительное оборудование, выполняющие непосредственный съем информации с инженерных сетей.

Уровень 2. Программируемые логические контроллеры далее – ПЛК, распределенные ввода и вывода. К этому уровню также относятся комплектные панели управления инженерным оборудованием ИБП, PDU, ДГУ, чиллеры, контроллеры кондиционеров и локальная автоматика инженерии. Основное назначение − сбор информации о состоянии систем и передача на центральный диспетчерский пункт.

Уровень 3. Центральный сервер, являющийся центральным элементом АСУЗ. Сервер содержит средства организации обмена информацией с контроллерами сбора информации уровня 2 по объектовым шинам, автоматизированным рабочим местом далее – АРМ оператора-диспетчера на базе локальной вычислительной сети, а также специализированное программное обеспечение на базе SCADA для сбора, обработки, представления и архивирования информации, поступающей от инженерных сетей на ЦДП, также на этом уровне иерархии на АРМ функционирует специализированное программное обеспечение для мониторинга и управления инженерным оборудованием здания.

Информационный обмен между компонентами происходит следующим образом:

• между центральным сервером на уровне 3 и АРМ оператора – по локальной вычислительной сети здания
• между устройствами сбора и передачи информации на уровне 2 – по локальной управляющей сети по протоколам Lontalk, Modbus TCP и SNMP
• между контроллерами сбора информации и управления оборудованием инженерных сетей здания на уровне 2 и техническими средствами объекта автоматизации на уровне 1 измерительные приборы и исполнительное оборудование – в виде дискретных и аналоговых сигналов.

Для работы в SCADA проектом предусмотрена однопользовательская лицензия, что позволяет осуществлять мониторинг с одного рабочего места. Возможна докупка лицензии на 3, 6, 12 и безлимитных клиентских версий ПО.

Организация оповещения персонала

Оповещение персонала о возникновении аварийной ситуации или чрезвычайного происшествия осуществляется с применением:

• e-mail-сообщений
• SMS уведомлений через GSM модем
• представления данных на экране АРМ диспетчера

Объемы диспетчеризации инженерных систем и оборудования

Автоматизированная установка позволяет вести контроль следующих параметров:

СБЭГ силовая и распределительная части:

• контроль качественных параметров, токи, напряжения, мощности, технический учет на вводных и отходящих линиях в распределительных щитах
• контроль положения коммутационной аппаратуры в распределительных щитах, контроль положения Вкл и Выкл. Аварийное срабатывание автоматических выключателей.

Дизель-генераторная установка:

• режим работы, Ручной Автоматический Отключено
• состояние ДГУ Работает Не работает
• наличие напряжения на выходе ДГУ
• наличие или отсутствие аварии ДГУ

Источники бесперебойного питания ИБП:

• контроль состояния оборудования, режим работы, аварии
• контроль параметров работы ИБП, токи, напряжения, мощности на вводе, выходе, байпасе, состояние батарей, заряд и температура батарей, время автономной работы.

Распределительные розеточные блоки PDU:

• напряжение и ток на вводе
• состояние ввода, Вкл Выкл.

Кондиционирование технологических помещений:

• контроль состояния внутренних блоков, Включен, Выключен, В резерве, Авария
• контроль параметров работы внутренних блоков, температура и влажность на выходе, статусы вентилятора

Контроль параметров внешних блоков:

• Включен, Включен, Авария
• состояние компрессора – вкл и выкл.
• состояние насосной группы – вкл, выкл, авария
• режим работы – местный и дистанционный
• мониторинг температуры и влажности в выделенных помещениях
• контроль протечек жидкости с точностью до 1 м в местах установки внутренних блоков кондиционеров.

Вентиляция технологических помещений:

• контроль состояния приточно-вытяжной установки ПВ1
• контроль положения огнезадерживающих клапанов

Система контроля климатических параметров ЦОД:

• машинный зал
• помещение электрощитовой

Система автоматического газового пожаротушения контроль состояния системы: Пожар, Внимание, Газ подан, Неисправность.

Контроль управления доступом контроль открытия дверей в ЦОД.

Условия эксплуатации АСДУ

Оборудование АСУЗ функционирует:

• при изменении атмосферного давления от 84 кПа 630 мм рт. ст. до 106,6 кПа 800 мм рт. ст.
• в диапазоне рабочих температур от плюс 10 °С до плюс 35 °С при относительной влажности воздуха 5-80º %, группа В1 по ГОСТ 26.205-88 – для оборудования, размещенного в помещении диспетчерской
• в диапазоне рабочих температур от 0 °С до плюс 50 °С при относительной влажности воздуха 5-90º % группа С1 по ГОСТ 26.205-88 – для оборудования, размещенного в машзалах.

Режим работы АСДУ:

• непрерывный
• круглосуточный

При проектировании аппаратуры и оборудования выполнены требования по защите обслуживающего персонала от поражения электрическим током в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.003-91 и ГОСТ 12.2.007.0-75.

Кабельная сеть и монтаж электропроводок

Для прокладки кабелей и проводов АСДУ используются существующие трассы кабеленесущих конструкций, предусмотренных в проекте СКС. В местах отсутствия трасс СКС прокладывать кабели в трубе гофрированной или электротехническом коробе, при прокладке кабелей должны выполняться нормы ВСН 60-89.

Монтаж каналов связи выполнить:

• сигнальные линии к периферийному оборудованию – кабелями типа ПВС, МКЭШ или аналогичными
• силовые цепи питания оборудования – кабелем ВВГнгLS 3x1,5 или аналогичным
• информационная линия Modbus – кабелем Belden 9841 или аналогичным
• информационные линии Lon – кабелем Belden 8471 или аналогичным

При параллельной прокладке расстояние между проводами и кабелями с силовыми и осветительными проводами должно быть не менее 0,5 м. При необходимости прокладки этих проводов и кабелей на расстояние менее 0,5 м от силовых и осветительных проводов они должны иметь защиту от наводок проложить в металлорукаве или металлической трубе.

Допускается уменьшить расстояние до 0,25 м от проводов и кабелей до одиночных осветительных проводов и контрольных кабелей. Расстояние от кабелей и изолированных проводов, прокладываемых открыто, непосредственно по элементам строительных конструкций помещения до мест хранения размещения горячих материалов должно быть не менее 0,6 м.

При пересечении проводов и кабелей с металлическими трубопроводами расстояние между ними в свету должно быть не менее 50 мм. При параллельной прокладке расстояние от проводов до трубопроводов должно быть не менее 10 мм. При прокладке проводов и кабелей максимально использовать скрытые места прохода съемные полы, фальшпотолки и т.д.

Электропитание и заземление

Питание оборудования осуществляется от сети бесперебойного электропитания от распределительного щита электроснабжения. Все периферийное оборудование запитывается от шкафа автоматики согласно данному проекту, кроме четырех ПЛК WAGO 750-843, питание которых осуществляется от соответствующих щитов ЩБП.

Заземление оборудования и устройств АСДУ должно выполняться в соответствии с требованиями СНиП 3.05.06-85, ПУЭ, технической документации предприятий-изготовителей и настоящего проекта.

Перечень условных обозначений, терминов и сокращений

• Назад
• Вперёд