АСУТП энергоцентра в г. Коломна

Объект автоматизации.

Объектом автоматизации является энергоцентр, пристроенный к зданию котельной в г. Коломна, Московской области.

Энергоцентр реализован на базе трех газопоршневых генераторных установок (ГПУ) FG Wilson PG1080B2 с системой утилизации тепла. Предназначен для совместной выработки электрической и тепловой энергии.

Электрическая энергия вырабатывается гозопоршневыми установками (ГПУ).

Тепловая энергия вырабатывается за счет утилизации избыточного тепла в контурах охлаждения ГПУ.

Энергоцентр является основным источником электроэнергии для нужд котельной. 

Основным топливом является природный газ.

Режим работы энергоцентра – круглосуточный, круглогодичный.

Степень автоматизации – 2-я (без постоянного присутствия обслуживающего персонала).

Описание структуры АСУТП энергоцентра.

АСУ ТП энергоцентра реализована в виде классической четырех уровневой системы (см. структурную схему АСУТП):

1. Уровень технологического процесса (полевой уровень);
2. Уровень контроля и управления технологическим процессом (контрольный уровень);
3. Уровень магистральной  сети (сетевой уровень);
4. Уровень человеко-машинного интерфейса.

Рассмотрим более подробно каждый уровень в отдельности, начиная с уровня контроля и управления технологическим процессом (контрольный уровень).    

Уровень контроля и управления технологическим процессом состоит из:

• Щита собственных нужд ГПУ (ЩСН ГПУ);
• Щита автоматики  внутреннего газоснабжения (ЩАГСВ);
• Щита автоматики маслоснабжения (ЩУМ);
• Щита автоматики электроснабжения (ЩАЭС);
• Щита автоматики общеобменной вентиляции (ЩАОВ);
• Панели управления газопоршневой установкой (ПУГПУ):
• Приборов учета и анализа качества электроэнергии SATEC;
• Счетчика тепла ВИСТ.

Уровень человеко-машинного интерфейса реализован на SCADA-системе компании inSAT – MasterSCADA.

Особенностью архитектуры SCADA системы является наличие выделенного архивного сервера и двух рабочих мест оператора, а также удаленного рабочего места, расположенного в диспетчерской службе компании Хайтед.  

Уровень магистральной  сети (сетевой уровень).

Основным протоколом обмена данных между уровнем контроля и управления технологическим процессом и уровнем человеко-машинного интерфейса (SCADA системой) является

Modbus TCP (см. структурную схему АСУТП).

Общие описание функций щитов автоматики.   

Щит собственных нужд ГПУ (ЩСН ГПУ) осуществляет управление в автоматическом режиме собственными нуждами ГПУ, необходимых для функционирования ГПУ в составе энергоцентра. В собственные нужды входят:

– система утилизации тепла;

– система охлаждения рубашки двигателя (высокотемпературный контур);

– система охлаждения турбонаддува (низкотемпературный контур);

– система технологической вентиляции;

Система утилизации тепла предназначена для использования газов для подогрева антифриза, который в свою очередь через теплообменник отдает тепло в сетевой контур.

Система охлаждения рубашки ГПУ и турбонаддува предназначена для охлаждения рубашки двигателя и воздуха турбонаддува. Насосы прокачивают антифриз по контурам охлаждения через выносные вентиляторы.

Система технологической вентиляции необходима для обеспечения ГПУ воздухом на горение и поддержание заданного температурного режима работы ГПУ.

ЩСН ГПУ осуществляет также функцию запрета экспорта электроэнергии в сеть путем управления мощностью ГПУ по алгоритму, реализованному в ПЛК.

Логика управления собственными нуждами в ЩСН ГПУ осуществляется при помощи контроллера ОВЕН ПЛК-160 и модулей МВ-110 (см. структурную схему ЩСН ГПУ).

Щит автоматики  внутреннего газоснабжения (ЩАГСВ) осуществляет следующие функции:

– контроль содержания угарного газа и метана в воздухе энергоцентра;

– управление отсечным газовым клапаном;

-контроль давления и температуры в вводном газопроводе энергоцентра.

Функции ЩАГСВ реализованы при помощи газоанализаторов и  контроллера ОВЕН ПЛК-150.

Щит автоматики электроснабжения (ЩАЭС) осуществляет контроль состояния автоматических выключателей в ГРЩ энергоцентра.

Контроль осуществляется при помощи ПЛК-160 и модулей ввода дискретных сигналов МВ-110.

Щит автоматики общеобменной вентиляции (ЩАОВ) реализован на безе измерителей-регуляторов двухканальных ОВЕН ТРМ-202. ЩАОВ осуществляет управление в автоматическом режиме общеобменной вентиляцией и отоплением энергоцентра.