Автоматизированная система диспетчерского управления

Автоматизированная система диспетчерского управления

Наш отдел проектирования выполнил документацию рабочую РД АСДУ.

проект АСДУ

1.1 Назначение АСДУ

АСДУ 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 систем 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.

1.2 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 и системы телемеханики. Часть 1. Основные положения. Раздел 1. Общие принципы;

- ГОСТ Р МЭК 870-1-2-95 Устройства и системы телемеханики. Часть 1. Основные положения. Раздел 2. Руководство по разработке технических требований;

- ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности;

- ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. 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 система конструкторской документации. 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.

1.3 Характеристика объекта

АСДУ создается для центра обработки данных (далее – ЦОД) ОАО , находящегося в здании ТГК.

АСДУ предусматривается диспетчеризация следующих инженерных систем:

1) Система бесперебойного и гарантированного электроснабжения (далее – СБЭГ) (силовая и распределительная части).

2) Дизель-генераторная установка (далее – ДГУ).

3) Источники бесперебойного питания (далее – ИБП).

4) Распределительные розеточные блоки (PDU).

5) Система кондиционирования технологических помещений (далее – СКТП).

6) Система вентиляции технологических помещений.

7) Система контроля климатических параметров ЦОД.

8) Система автоматического газового пожаротушения (далее – АГПТ).

9) Система контроля управления доступом (далее – СКУД).

2 Основные технические решения, принятые в проекте

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 системы. Центральный сервер системы представляет собой специализированное программное обеспечение TAC Vista server, обеспечивающее запись и архивирование всех параметров системы, 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 системы устанавливается OPC-сервер Kepware с набором драйверов для протоколов Modbus TCP и SNMP.

Для контроля положения автоматических выключателей и рубильников в электрических щитах ЩБП1…4, 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 в АСДУ осуществляется по протоколу SNMP через локальную сеть объекта.

Контроль работы кондиционеров осуществляется по протоколу Modbus.

Для контроля напряжения, тока и состояния («Вкл.» / «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 -СС-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 системы с PDU, щитами ИБП и щитом автоматики ША осуществляется по локальной сети объекта. Прокладка кабелей для перечисленного оборудования учтена в разделе проекта СС-ЦОД-СКС «Том 7. Структурированная кабельная система». Для передачи информации в вычислительную сеть объекта в проекте предусмотрены коммутаторы.

В АСДУ предусмотрен контроль температуры и влажности в машинном зале и электрощитовой.

Мониторинг срабатывания системы пожаротушения осуществляется через станцию управления пожаротушением, при помощи сухих контактов в систему поступают сигналы «Пожар», «Внимание», «Неисправность», «Газ подан».

В АСДУ 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 системе 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.

3 Структура АСДУ

АСДУ имеет иерархическую многоуровневую структуру:

1) Уровень 1: первичные датчики, измерительные приборы и исполнительное оборудование, выполняющие непосредственный съем информации с инженерных систем.

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

3) Уровень 3: центральный сервер АСДУ, являющийся центральным элементом АСДУ. Сервер АСДУ 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-системы для сбора, обработки, представления и архивирования информации, поступающей от инженерных систем на ЦДП, также на этом уровне иерархии на АРМ функционирует специализированное программное обеспечение для мониторинга и управления оборудованием инженерных систем здания.

Информационный обмен между компонентами системы происходит следующим образом:

- между центральным сервером системы 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 систем 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-системе проектом предусмотрена однопользовательская лицензия, что позволяет осуществлять мониторинг системы с одного рабочего места. Возможна докупка лицензии на 3, 6, 12 и безлимитных клиентских версий ПО.

4 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.

5 Объемы диспетчеризации инженерных систем и оборудования

АСДУ позволяет вести контроль следующих параметров:

1) СБЭГ (силовая и распределительная части):

а) контроль качественных параметров: токи, напряжения, мощности, технический учет на вводных и отходящих линиях в распределительных щитах;

б) контроль положения коммутационной аппаратуры в распределительных щитах, контроль положения «Вкл.» / «Выкл». Аварийное срабатывание автоматических выключателей.

2) Дизель-генераторная установка:

а) режим работы: «Ручной» / «Автоматический» / «Отключено»;

б) состояние ДГУ «Работает» / «Не работает»;

в) наличие напряжения на выходе ДГУ;

г) наличие/отсутствие аварии ДГУ.

3) Источники бесперебойного питания ИБП:

а) контроль состояния оборудования: режим работы, аварии;

б) контроль параметров работы ИБП: токи, напряжения, мощности на вводе, выходе, байпасе, состояние батарей, заряд и температура батарей, время автономной работы.

4) Распределительные розеточные блоки (PDU):

а) напряжение и ток на вводе;

б) состояние ввода: «Вкл.» / «Выкл».

5) Система кондиционирования технологических помещений:

а) контроль состояния внутренних блоков: «Включен», «Выключен», «В резерве», «Авария»;

б) контроль параметров работы внутренних блоков: температура и влажность на выходе, статусы вентилятора;

в) контроль параметров внешних блоков:

- «Включен», «Включен», «Авария»;

- состояние компрессора – вкл./выкл.;

- состояние насосной группы – вкл./выкл./авария;

- режим работы – местный/дистанционный;

г) мониторинг температуры и влажности в выделенных помещениях;

д) контроль протечек жидкости с точностью до 1 м в местах установки внутренних блоков кондиционеров.

6) Система вентиляции технологических помещений:

а) контроль состояния приточно-вытяжной установки ПВ17;

б) контроль положения огнезадерживающих клапанов (5 шт).

7) Система контроля климатических параметров ЦОД:

а) машинный зал (6 датчиков);

б) помещение электрощитовой (1 датчик).

8) Система автоматического газового пожаротушения (контроль состояния системы: «Пожар», «Внимание», «Газ подан», «Неисправность»).

9) Система контроля управления доступом:

а) контроль открытия дверей в ЦОД – 5 шт.

6 Условия эксплуатации АСДУ

Оборудование АСДУ 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 (5-80)º% (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 (5-90)º% (группа С1 по ГОСТ 26.205-88) – для оборудования, размещенного в машзалах.

Режим работы АСДУ:

- непрерывный;

- круглосуточный.

При проектировании аппаратуры и оборудования АСДУ 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.

7 Кабельная сеть и монтаж электропроводок

Для прокладки кабелей и проводов АСДУ используются существующие трассы системы 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 АСДУ 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 АСДУ 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 АСДУ 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.).

8 Электропитание и заземление

Питание оборудования АСДУ осуществляется от сети бесперебойного электропитания от распределительного щита системы электроснабжения.

Все периферийное оборудование АСДУ запитывается от шкафа автоматики согласно данному проекту, кроме четырех ПЛК WAGO 750-843, питание которых осуществляется от соответствующих щитов ЩБП-1…4.

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

АГПТ

-

Система автоматического газового пожаротушения

АРМ

-

Автоматизированное рабочее место

АСДУ

-

Автоматизированная система диспетчерского управления

ДГУ

-

Дизельная генераторная установка

ИБП

-

Источник бесперебойного питания

ОС

-

Операционная система

ПЛК

-

Программируемый контроллер

ПО

-

Программное обеспечение

СБЭГ

-

Система бесперебойного и гарантированного электроснабжения

СКС

-

Структурированная кабельная система

СКТП

-

Система кондиционирования технологических помещений

СКУД

-

Система контроля и управления доступом

ТГК

-

Торгово-гостиничный комплекс

ЦОД

-

Центр обработки данных

ША

-

Шкаф автоматики