02.08.2012
В статье рассмотрены основные технические решения и особенности реализации проекта комплексной автоматизации энергоблока ТЭЦ горно-обогатительного предприятия в составе АСУТП турбоустановки, АСУТП котлоагрегата и Системы технологического контроля параметров генератора.
АО «Соколовско-Сарбайское горно-обогатительное производственное объединение» (АО «ССГПО») - ведущее предприятие по добыче и обогащению железных руд в Республике Казахстан (г.Рудный), входящее в структуру Eurasian Natural Resources Corporation (ENRC).
В рамках расширения ТЭЦ АО «ССГПО» (рис.) новым энергоблоком №6 мощностью 63 МВт научно-производственная фирма «Ракурс» реализует комплексный проект по автоматизации нового энергоблока. В объем проекта автоматизации вошли разработка, поставка и наладка оборудования автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) турбоустановки, котлоагрегата, а также системы технологического контроля параметров турбогенератора (СТК-ЭР).
АСУТП турбоагрегата и котлоагрегата
Центральным компонентом (ядром) структуры АСУТП турбоустановки и АСУТП котлоагрегата является проектно-компонуемый базовый программно-технический комплекс (ПТК) «Апогей» на базе технических средств комплексной автоматизации PCS7 (Siemens).
ПТК «Апогей» осуществляет автоматизированное управление технологическими комплексами, обеспечивает длительную, эффективную безаварийную работу оборудования с максимальным КПД при минимальных эксплуатационных затратах.
АСУТП турбоагрегата и АСУТП котлоагрегата являются многопользовательской распределенной системой управления, каждая из которых состоит из двух уровней управления – верхнего и нижнего.
Нижний уровень предназначен для непосредственного контроля и управления турбоагрегатом и котлоагрегатом на основании заложенных в контроллер алгоритмов и поступающей информации с датчиков. Нижний уровень построен на базе резервируемого программируемого логического контроллера (ПЛК) серии S7-400H и станций удаленного ввода-вывода ET200M. Нижний уровень имеет распределённую структуру: ПЛК связан со станциями удаленного ввода-вывода по дублированной сети ProfiBus-DP.
Верхний уровень представляет собой автоматизированные рабочие места эксплуатационного персонала, предназначенные для ведения технологических процессов, обслуживания программно-технических средств, ведения базы данных архива.
Основным устройством верхнего уровня является дублированный сервер ввода-вывода, который состоит из двух физически независимых серверов. В единый момент времени один из них является основным, а другой резервным. При выходе по каким-либо причинам основного сервера из информационного обмена происходит активация режима "горячей подмены", то есть резервный сервер принимает на себя функции основного. При восстановлении работоспособности основного сервера в автоматическом режиме происходит актуализация архивных данных. Реализацию этой функции обеспечивает программный модуль Siemens пакета PCS7 S7-REDCONNECT/2005.
АСУТП турбоагрегата и АСУТП котлоагрегата, построенные на базе ПТК "Апогей", обладают функциями:
· автоматизированного управления турбоагрегата и колоагрегата при работе в различных эксплуатационных режимах;
· обеспечения действия всех необходимых защит и блокировок в соответствии с требованиями контролирующих органов;
· информационного обеспечения работы оператора-технолога;
· регулирования технологических параметров;
· ведения архивов параметров и событий;
· обмена информацией с автоматизированной системой управления предприятия;
· диагностики подключенного оборудования и самодиагностики.
Основные преимущества ПТК "Апогей": повышение срока службы технологического оборудования, снижение аварийности за счет надежно работающей автоматики; поддержание оптимальных режимов работы за счет автоматического регулирования; возможность планирования ремонтов и остановов; разбор аварийных ситуаций на основании архивных данных и многие др.
Система технологического контроля турбогенератора
Для обеспечения непрерывного эксплуатационного контроля параметров турбогенератора ТФ-63-2УЗ ТЭЦ АО «ССГПО» и его вспомогательных систем на станции внедрена современная система технологического контроля СТК-ЭР собственной разработки НПФ «Ракурс».
Система построена на базе ПЛК с использованием специализированных модулей измерения сигналов термометров сопротивления и термопар с повышенной помехоустойчивостью (принимающих сигналы от датчиков, находящихся в зоне действия сильных электромагнитных полей), модулей приема унифицированных сигналов тока и напряжения, модулей приема сигналов от виброакселерометров и датчиков увлажнения.
Система измерения СТК-ЭР проводит мониторинг генератора, формирует и выдает сменный отчет и отображает запрошенные оператором данные в виде таблиц, графиков или мнемосхем, формирует диаграмму мощности, осуществляет архивирование результатов и др.
Система СТК-ЭР интегрирована с автоматизированной системой управления станции.
Основные преимущества СТК-ЭР: высокая точность и стабильность измерений, невосприимчивость к помехам, гальваническая развязка измерительных каналов, высокая надежность, гибкость в подключении и обмене информацией с другими системами, богатые сервисные возможности.
Особенности реализации проекта
Системы АСУТП турбоустановки и СТК-ЭР прошли этап опытной эксплуатации и с мая 2010 года успешно функционируют на объекте. Пуско-наладочные работы по АСУТП турбоагрегата проходили в достаточно короткие сроки. Специалистами НПФ «Ракурс» оперативно были решены задачи по добавлению новых параметров, изменению экранов АРМ оператора, изменению алгоритмов управления оборудованием и другие. Специалисты НПФ «Ракурс» в тесном сотрудничестве со специалистами заказчика успешно справились с поставленной задачей. Благодаря слаженной и качественной работе всех подрядчиков, проект был реализован точно и в срок, с высоким качеством выполненных работ.
Ахмедов Натик – заместитель начальника отдела проектирования НПФ «Ракурс», ГИП проекта
Михайлова Светлана – специалист по маркетингу НПФ «Ракурс»
