Статья о системе автоматизации Siemens теплового пункта

Нами разработан проект для монтажа системы автоматизации теплового пункта транспортного узла.

проект АТМ автоматики центрального теплового пункта

Автоматизация теплового пункта транспортного узла

Основные решения по автоматизации

Для решения задач автоматизации и контроля в проекте использован комплекс технических средств фирмы SIEMENS Германия. Комплекс включает в себя:

первичные преобразователи с унифицированным аналоговым выходным сигналом (датчики избыточного давления, дифференциального давления, датчики температуры погружные);
шкаф автоматики "ШАТП" со встроенными в него системным контроллером PXC64-U и модулями входов и выходов, устанавливаемый в помещении ИТП
шкаф автоматики ШАТП со встроенными в него модулями входов/выходов, устанавливаемый в помещении ИТП

Шкафы автоматики обеспечивают:

управление рабочим и резервным электродвигателями насосов по временному графику регулируемая выработка моторесурса через каждые 48 часов;
включение резервного АВР насоса при выходе из строя рабочего по сигналу датчика-реле перепада давления;

Регулирование и контроль температуры воды для систем отопления, величина которой задается в зависимости от температуры наружного воздуха по отопительному графику:

при повышении температуры наружного воздуха уставка датчика наружного воздуха снижается, регулирующий клапан на трубопроводе теплоносителя к рабочему подогревателю прикрывается и наоборот. Закон регулирования пропорционально - интегральный ПИ;

Регулирование и контроль температуры воды для системы кондиционирования II подогрева и для системы ГВС при понижении температуры воды регулирующий клапан, установленный на трубопроводе теплоносителя подогревателя кондиционирования II подогрева и ГВС второй ступени приоткрывается, при повышении температуры-прикрывается. Регулирование по ПИ - закону;

Регулирование и контроль давления воды в системах подпитки отопления и кондиционирования второй ступени подогрева по датчику избыточного давления при

понижении давления в обратном трубопроводе соответствующей системы полностью открывается клапан на подпитке и включается насос подпитки один рабочий насос на все системы подпитки;
при увеличении давления - насос отключается и клапан полностью закрывается. Регулирование позиционное;
контроль расчетных технологических параметров температура и давления
прием и передачу информационных сигналов.

Алгоритм работы нососов

Насосы ГВС, отопления и кондиционирования II подогрева. Работа насосов осуществляется при помощи системы управления ГИДРОМАТ, которая осуществляет бесступенчатое регулирование мощности насосов на базе преобразователя частоты в соответствии с изменяющимся перепадом давления. Система управления обеспечивает:

регулирование постоянного давления гидросистемы;
автоматическую посменную работу насосов в функции нагрузки и времени, а также при возникновении неисправностей;
плавное регулирование частоты оборотов электродвигателя насосов в зависимости от требуемого заданого значения перепада давления;
сигнализацию о рабочем и аварийном состоянии насосов посредством беспотенциальных контактов.

Насосы подпитки.

Управление насосами подпитки должно предусматривать 2 режима:

местное управление (опробование) электродвигателей насосов с ящика управления Я5000, установленных в помещении ИТП
автоматическое управление осуществляется по заданной программе с контроллера включение либо отключение по заданной временной программе через таймер времени зимний режим и летний режим - в летнем режиме насосы подпитки отключены.

Организация контроля и управления.

Шкаф автоматики ШАТП со встроенными в него системным контроллером типа PXC64-U и модулями входов/выходов размещается в помещении ИТП. Шкаф автоматики ШАТП2 со встроенными в него модулями входов/выходов размещается в помещении ИТП N2. Для доступа к данным и их отображения на дисплее предусмотрен переносной пульт оператора типа PXM20. Объем информации и управляющие функции диспетчеризации - см. комплект чертежей АДС.

Контроль технологических параметров

Проектом предусмотрено измерение следующих технологических параметров:

температура наружного воздуха;
температура и давление сетевой воды (подающей и обратной);
температура и давление воды на ГВС подающей;
температура и давление воды на отопление и кондиционирование второго подогрева подающей и обратной.

Сигнализация работы систем.

В диспетчерскую выводится следующая информация:

сигнализация о рабочем и аварийном состоянии насосов посредством беспотенциальных контактов со шкафов упрарлления насосами ШУН1, ШУН3
температура воды после подогревателей выше нормы или ниже нормы.
давление воды в подающем и обратном трубопроводе систем отопления и кондиционирования ниже нормы.
температура воды в обратном трубопроводе теплосети выше нормы.

Разделом предусматривается автоматизация и диспетчеризация следующих систем:

приточные установки, только диспетчеризация;
вытяжные установки только диспетчеризация;
вертикальный транспорт;
сигнал "авария" в виде "сухих контактов" от комплектных щитов дренажных насосов;
установка ПГУ (двухсторонняя связь) с тех. помещением и установка ПГУ (двухсторонняя связь) с зонами МГН;
установка датчиков контроля открытия дверей;
сигнал "затопление" от датчиков затопления;
сигнал "авария" в виде "сухих контактов" от задвижек;
мониторинг насосных станций;
мониторинг ИТП;
мониторинг качества электроэнергии на вводных панелях ВРУ;
управление освещением

Разделом предусмотрено управление и автоматизация приточных и вытяжных машин. Все оборудованы средствами автоматического регулирования, дистанционного и местного контроля состояния оборудования, средствами управления и сигнализации, измерительной аппаратурой.

Управление вентиляцией предусмотрено в автоматическом режиме по временным диаграммам, дистанционно с АРМ диспетчера.

Автоматизация и диспетчеризация инженерных систем, на котором установлено ПО «MasterSCADA» для ИТП, дренажных насосов, насосной станции, вентиляции, установлено ПО «АСУД-248» для диспетчеризации и голосовой связи с лифтами, который расположен на этаже 1 корпуса 6 секции 2 в помещении охраны, а так же в ручном режиме с лицевых панелей щитов. Выбор режима управления вентиляцией осуществляется переключателем установленным на лицевой панели щита. Предусмотрена возможность корректировки и дополнения временных диаграмм оператором с АРМ диспетчера комплекса или главного инженера комплекса.

Сигналы с оборудования установленного в корпусе передаются на универсальные концентраторы установленные в корпусе. С концентраторов информация передается на АРМ диспетчера установленного в корпусе. Подключение по сети по сети Ethernet и передача информации из Корпуса учтено и предусмотрено в ПСД.

Каждый шкаф должен иметь функцию самодиагностики, в т.ч. и функцию уведомления о необходимости проведения технического обслуживания (ТО) как самого шкафа управления, так и управляемого ею оборудования

Силовое электрооборудование.

Основными электроприемниками проектируемых систем являются электродвигатели вентиляторов, нагревателей и клапанов.

В качестве пусковой аппаратуры для электродвигателей вытяжных систем, удаления и подпора воздуха, используются щиты автоматики.

Электропитание щитов "ЩА-..." выполняется по разным категориям электроснабжения.

Электропитание всех щитов предусмотрено в разделе.

На АРМ диспетчера поступает информация:

о работе (обобщенный сигнал);
об аварии;
управление установкой.

От АПС на противопожарные щиты поступают сигналы "Пожар", вследствие чего осуществляется комплекс противопожарных мероприятий.

Отключение вентиляции при пожаре обеспечивается подключением контактов (безпотенциальный контакт) от щита АПС к щитам управления общеобменной вентиляцией и независимым расцепителем силовых автоматов питающих фидеров силовых щитов.

На локальном щите автоматизации отображается информация:

о работе (обобщенный сигнал);
об аварии
о срабатывании защиты от замораживания («авария» – при включенной системе и «неисправность» – при отключенной);
о состоянии электроприводов («откр.-закр.» и «вкл.-откл.») индивидуально для каждого привода;
о срабатывании резерва;
о выбранных режимах работы («зима-лето», «основной-резервный», «диспетчер - со щита», «диспетчер - по месту»).

От АПС на противопожарные щиты поступают сигналы "Пожар", вследствие чего осуществляется комплекс противопожарных мероприятий ( дымоудаление, подпор, отключение вентиляции при пожаре).

Отключение вентиляции при пожаре обеспечивается подключением контактов (безпотенциальный контакт) от щита АПС к щитам управления общеобменной вентиляцией и независимым расцепителям силовых автоматов питающих фидеров силовых щитов.

Монтажные указания.

При проведении монтажных работ необходимо руководствоваться действующими нормативными документами и указаниями данного проекта.

Все электроподключения должны выполняться кабелем с медными жилами в ПВХ изоляции и ПВХ оболочке, не распростроняющей горение, марки ...-LS или аналогичными.

Прокладка кабеля в венткамерах осуществляется на металлических, оцинкованных лотках с креплением к стенам, потолку и полу, по помещениям с подвесными потолками - за подвесным потолком в гофротрубе.

Прокладка кабеля в венткамерах осуществляется на металлических, оцинкованных лотках с креплением к стенам, потолку и полу, по помещениям с подвесными потолками.

Конечное присоединение к электроприемникам, исполнительным механизмам производится в гофротрубе, а также гибких шлангах по стенам и оборудованию с креплением при помощи пластиковых клипс, хомутов. Также при монтаже кабельной проводки на лотках предусматривается разделение силовых и контрольных кабелей внутри лотков кабельным разделителем. На плане указано примерное место прохождения кабельных трасс, точное расположение и монтаж производить по месту.

Внимание! Контрольный кабель является важной системной связью. Кабельные проводки системных шин выполнить в трубах гофрированных ПВХ.

Размещение исполнительных механизмов производить в соответствии с монтажными указаниями, приведенными в технических паспортах на данное оборудование.

Проходы через стены и этажные перекрытия должны выполняться в закладных трубах и заделываться несгораемым и легко пробиваемым материалом.

Места прохода кабелей между этажами уточнить по месту и согласовать со службой эксплуатации объекта.

7. Разделом предусмотрена передача информации из ИТП на АРМ диспетчера ИС. Локальные системы управления ИТП поставляются комплектно с оборудованием. Информация по сети Ethernet поступает на ЩК с коммутатором, с щита на АРМ диспетчера по сети Ethernet.

Для данного шкафа предусматривается только диспетчеризация посредством сбора сигналов.

Для повысительных установок хозяйственно-питьевого водоснабжения предусматривается:

контроль рабочего давления;
автоматическое поддержание давления в подающем трубопроводе хозяйственно-питьевого водоснабжения путем регулирования частоты вращения двигателей насосов;
автоматическое резервирование насосов установки (по аварии, отсутствию давления и с целью равномерной выработки моторесурса).

Обеспечивается передача на АРМ диспетчера следующих сигналов:

авария станции ХПВ, насосов канализации и дренажа;
аварийный уровень воды в приямках, резервуарах;
контроль состояния и аварийных сигналов повысительной станции;
контроль дренажных насосов.

Разделом предусмотрена передача информации из ИТП на АРМ диспетчера ИС. Локальные системы управления ИТП поставляются комплектно с оборудованием. Информация по сети

Ethernet поступает на ЩК с преобразователем интерфейса RS-485/Ethernet (преобразователь интерфейса MOXA NPORT 5130 или аналог), с щита на АРМ диспетчера ИС диспетчера по сети Ethernet.

9. Разделом предусмотрен мониторинг качества электроэнергии на вводных панелях ВРУ установлены измерители качества электрической энергии.

Измерители по интерфейсному кабелю RS-485 подключаются к щиту. В ЩК установлен преобразователь интерфейса RS-485 в Ethernet для подключения к АРМ диспетчера ИС.

Регистрируемые параметры:

токи в каждой из фаз и суммарный;
напряжения фазные и линейные;
мощности активные, индуктивные, емкостные и полные по фазам и суммарно;
cosɸ в каждой фазе и средний;
частота сети;
потребленная и выданная активная, индуктивная и емкостная энергия;
гармоники токов и напряжений (до 40 порядка);
коэффициент искажения синусоидальности по каждой фазе;
пиковая мощность.

10. Разделом предусмотрено управление освещением дистанционное (с АРМ диспетчера ИС), автоматическое (по временной программе либо датчику естественной освещенности либо астрономическому таймеру) и местное (ручное включение со щитов освещения) с щитов ЩО.

Управление рабочим освещением мест общего пользования (лестничные клетки, подъезды, номерные знаки).

Для управления освещением с щитов ЩО в электрощитовой устанавливается КУП (концентратор управляющий), который подключается к КУ-IP.

Взаимодействие с пожарной сигнализации здания.

Отключение вентиляции при пожаре обеспечивается подключением сухих контактов от щита АПС к щитам управления общеобменной вентиляцией и независимым расцепителям силовых автоматов питающих фидеров силовых щитов.

Монтажные указания.

При выборе места для установки оборудования вертикального транспорта руководствуйтесь следующими требованиями:

блоки и провода не должны создавать препятствий для проведения ремонтных,регламентных и других предусмотренных работ;
должна быть обеспечена возможность удобного доступа к блокам из состава переговорной связи.

Размещение оборудования производить в соответствии с монтажными указаниями, приведенными в технических паспортах на данное оборудование.

Концентратор устанавливаются в технических помещениях и нишах на уровне 1,5м. от уровня пола.

Переговорные устройства технических помещений (ПГУ) устанавливается в технических помещениях возле двери на высоте 0,85-1,1м. от уровня пола.

ПУ устанавливается в машинном отделении.

УПУ.л... устанавливается на крыше кабины лифта.

УПУ.0... устанавливается в приямке шахты лифта.

ПУ(П)... устанавливается на 1 этаже (основном посадочном этаже)на высоте 0,85-1,1м. от уровня пола.

Все электроподключения должны выполняться кабелем с медными жилами в ПВХ изоляции и ПВХ оболочке, не распростроняющей горение, марки ...-LS, ...-FRLS или аналогичными.

Щиты крепятся к стенам на профиле зетовом. Точное местоположение органов управления вентиляцией в помещениях определить по месту.

Места прохода кабелей между этажами уточнить по месту и согласовать со службой эксплуатации объекта.

ПРИМЕЧАНИЯ:

Электропитание насоса.
Расположение насосов Н1.
Подключение к поплавковому датчику произвести в соответствии с паспортом, руководством по монтажу оборудования.
Щит дренажного насоса учтен в разделе.
Кабели прокладывать в соответствии с кабельным журналом.
Монтаж приборов и средств автоматизации выполнить согласно СП77.13330.2016.
Кабели проложить в лотке с крышкой, трубе гофрированной и кабель-канале.
В помещениях с подвесным потолком кабели проложить за подвесным потолком.
Опуск к щитам выполнить в лотке.
Проход кабелей между помещениями выполнить в стальных трубах.
Места расположения оборудования уточнить по месту.
Нарезку кабеля производить только после предварительного промера кабельной трассы.

Питающие и контрольные кабели прокладывать в одном лотке, кабели должны быть разделены в лотке металлической перегородкой.

Искать