Модернизация системы автоматического управления котлов на судне «Капитан Олейничук»

В настоящее время стоит острая проблема с блоками автоматического управления БАУ77/БАУ83 парового котла типа КАВ производства СССР. В связи с физическим старением электронных блоков и отсутствием комплектующих дальнейший ремонт и обслуживание являются технически сложными и дорогостоящими.

Компания «Балхаш-Электра» (г. Владивосток) успешно работает на рынке промышленной и судовой автоматизации с 2002 года и является ведущим предприятием Приморского края, специализирующимся на решении задач в области промышленной и судовой автоматики, энергосберегающих технологий и теплотехники. Специалистами компании был разработан проект по модернизации блоков автоматического управления БАУ77/БАУ83 на судне «Капитан Олейничук».

Логическим ядром системы является программируемый логический контроллер отечественного производства ОВЕН ПЛК110-220.60.К и панель оператора ОВЕН СП270, имеющие Свидетельство о типовом одобрении ПЛК (Российский морской регистр судоходства) РМРС. Наличие графических панелей ОВЕН СП270 на местном посте управления и в ЦПУ повышает информативность системы, тем самым значительно облегчая обслуживающему персоналу понимание процессов работы системы и поиск возникших неисправностей. Функциональная схема и принцип работы системы остались без изменений и полностью соответствуют штатной схеме. Быстроразъемные подходящие соединения также остались без изменений, что обеспечило полную взаимозаменяемость существующей системы управления на новую. 

Основные функции системы:

• Позиционное регулирование. Автоматический запуск котла при снижении давления пара и автоматическая остановка при его превышении.
• Пропорциональное регулирование. Автоматическое управление исполнительным механизмом воздушной заслонки в зависимости от давления пара.
• Графическое отображения процессов розжига, работы и остановки котла на графической панели ОВЕН СП207.
• Автоматическое переключение работы горелки на тяжелое топливо при его достаточной вязкости.
• Резервирование питательных насосов (для БАУ83)
• Аварийно-предупредительная сигнализация и защита котла. 

Описание цепей аварийно-предупредительной сигнализации

АПС включает в себя три вида сигналов:

• Сигналы, сопровождающиеся аварийной остановкой котла как на ручном, так и на автоматическом режиме работы.
• Сигналы, сопровождающиеся аварийной остановкой только при автоматическом режиме.
• Сигналы, не сопровождающиеся аварийной остановкой.

К сигналам первого вида относятся аварийный нижний уровень, аварийный верхний уровень, отсутствие воздуха, предельное давление пара, срыв факела и неисправность датчика горения. Поступление соответствующих сигналов от внешних датчиков в логическую схему приводит к включению ламп НИЖНИЙ УРОВЕНЬ, ВЕРХНИЙ УРОВЕНЬ, АВАРИЙНЫЙ УРОВЕНЬ, НЕТ ВОЗДУХА, НЕТ ФАКЕЛА, ОТКАЗ ДГ.

Одновременно с включением каждой аварийной лампы происходит остановка всех механизмов и выход звуковой сигнализации как в автоматическом, так и в ручном режимах работы. Также при перегорании одного из предохранителя цепей управления включается лампа обобщенной сигнализации АВАРИЯ. Для пуска котла необходимо устранить причины выхода аварийных сигналов.

К сигналам второго вида добавляются сигналы об отсутствии распыла и максимальной вязкости.

Поступление сигналов от внешних датчиков приводит к включению ламп НЕТ РАСПЫЛА, МАЗУТ ХОЛОДНЫЙ. Одновременно с включением каждой лампы блокируется возможность пуска котла, включается звуковая сигнализация и передается сигнал о неисправности в ДПУ. Также включается лампа обобщенной сигнализации АВАРИЯ. 

Поступление сигнала об аварийном верхнем уровне приводит к включению ламп АВАРИЙНЫЙ УРОВЕНЬ, ВЕРХНИЙ УРОВЕНЬ и остановке котла в режиме автоматического управления. Кроме того, в автоматическом режиме отключается питательный насос при достижении верхнего предупредительного уровня.

Сигналы третьего вида представляют собой некритические сигналы, говорящие о наличии неисправности в АСУ. Это сигналы ТОПЛИВНЫЙ КЛАПАН ОТКРЫТ, НИЖНИЙ УРОВЕНЬ, ОТКЛЮЧИТЬ ПОТРЕБИТЕЛИ, ВЕРХНИЙ УРОВЕНЬ.

Сигнал ТОПЛИВНЫЙ КЛАПАН ОТКРЫТ формируется в зависимости от сигнализаторов СУНЗ и СТРК. Этот сигнал может появиться только процессе ручной или автоматической подготовки котла к розжигу. После начала подачи искры он блокируется.

Наличие этого сигнала не позволяет включать растопочный и форсуночный насосы как на ручном, так и в автоматическом режимах работы, включая розжиги котла в процессе позиционного регулирования.

Сигнал ОТКЛЮЧИТЬ ПОТРЕБИТЕЛИ в процессе растопки котла и подъема давления является информационным. После включения лампы ОТБОР ПАРА РАЗРЕШЕН и достижения номинального давления этот сигнал становится сигналом о неисправности и входит в обобщенную сигнализацию ДПУ.

При появлении любого аварийного или сигнала о неисправности после нажатия кнопки ПУСК или подачи искры, лампы сигнала начинает светиться мигающим светом. После нажатия кнопки КВИТИРОВАНИЕ в случае если сигнал не исчез, лампа будет гореть постоянным светом. Если сигнал исчез после нажатия кнопки КВИТИРОВАНИЕ, то лампа потухнет. 

Заключение

Разработанная система управления была смонтирована и сдана в работу на РКТС «Капитан Олейничук». Система показала свою надежность и высокую эффективность. Проект был предварительно утвержден в российском морском регистре судоходства.