Использование средств автоматизации Delta Electronics — ПЧ CP2000 и ПЛК DVP-SX2, позволяет увеличить эффективность, надежность и безопасность работы котельных установок, а также обеспечить процесс горения топлива вне зависимости от внешних условий
Надежная работа котельных установок, бесперебойное обеспечение тепла для жилищно-коммунального хозяйства и производственных нужд невозможны без оптимизации процессов производства тепловой энергии и повышения эффективности теплового оборудования. Добиться этого можно, используя в котельных установках современные высокоэффективные средства автоматизации, контроля и управления.
Одними из важнейших элементов котельных установок являются тягодутьевые механизмы (ТДМ) с вентиляторами и дымососами. Применение ТДМ обеспечивает процесс горения топлива вне зависимости от внешних условий, влияющих на тягу — таких как атмосферное давление или температура воздуха. Вентиляторы осуществляют подачу воздуха в топку котла и создают в нем тягу, необходимую для сгорания топлива, а дымососы отводят из топки продукты горения.
Для модернизации котельных установок серий ДЕ и ПТВМ-30М, огромное количество которых работают в России уже не один десяток лет, специалистами ООО «Сибтехинжиниринг» разработана и на ряде объектов уже внедрена АСУ тягодутьевыми механизмами «Умный факел». Построена эта система на базе преобразователей частоты Delta CP2000, ПЛК Delta серии DVP-SX2 и других средств автоматизации Delta Electronics.
Основные возможности системы «Умный факел»:
Применение АСУ «Умный факел» позволяет оптимизировать технологические режимы работы котла, благодаря чему снижается расход топлива и потребление электроэнергии при сохранении производительности котла на том же уровне. Кроме того, использование ПЧ Delta CP2000 обеспечивает эффективное управление двигателями вентиляторов и дымососов ТДМ и их защиту от недопустимых режимов работы, что в итоге позволяет сократить капитальные затраты на обслуживание ТДМ.
В состав АСУ «Умный факел» входят:
Функционально АСУ «Умный факел» делится на две подсистемы: управления дымососом и управления вентиляторами. При этом для управления электродвигателями каждого дымососа и вентилятора используется отдельный ПЧ Delta CP2000.
Реализованы как ручной, так и автоматический режимы работы обеих подсистем. В ручном режиме регулирование производительности дымососа и вентиляторов осуществляется при помощи соответствующих потенциометров на выносной панели управления котла.
При переключении подсистемы управления дымососом в автоматический режим работы поддержание заданного разрежения в топке котла осуществляется при помощи встроенного в контроллер DVP-SX2 ПИД-регулятора с выдачей аналогового сигнала на ПЧ Delta CP2000 дымососа.
Подсистема управления вентиляторами в автоматическом режиме работы обеспечивает:
Защита электродвигателей обеих подсистем от недопустимых режимов работы (перегрузка по току, пропадание фазы, пониженное напряжение и т.д.) обеспечивается встроенными функциями ПЧ Delta CP2000. Реализовано также архивирование параметров работы дымососа и вентиляторов в графиках на панели оператора и сохранение всех операций в журнале событий.
Серия преобразователей частоты Delta CP2000 включает модели различной мощности. Среди областей их применения как стандартные для ПЧ задачи управления скоростью, так и специализированные. Delta CP2000 широко применяются в таких приложениях, как:
Основные преимущества Delta CP2000:
Вся логика контроля режимов работы котла и управления вентиляторами и дымососом реализована на базе ПЛК Delta DVP-SX2. Этот компактный контроллер обеспечивает высокую скорость обработки инструкций: LD — 0,35-1 мкс; MOV — 3,4 мкс. Объем памяти программ составляет 16К шагов, регистров данных — 10К слов.
DVP-SX2 имеет встроенные входы и выходы (8DI/6DO, 4AI/2AO) и 8 каналов высокоскоростного счета и внешних прерываний (2х100 кГц, 6х10 кГц). Для целей контроля режимов работы котла и управления ТДМ были дополнительно задействованы внешние модули ввода/вывода. Всего этот ПЛК поддерживает до 494 входов/выходов (14 + 2 шины расширения).
Встроенные специализированные инструкции ПИД-управления температурой и влажностью обеспечивают высокую эффективность работы тягодутьевых механизмов котла и процесса горения топлива. Наличие портов RS-232 и RS-485 (ModBus ASCII/RTU, Master/Slave) и поддержка сетевого протокола PLC-Link позволяют легко организовать удаленный контроль и управление ПЛК, а также его интеграцию в уже существующие АСУ.
Стартовый экран «Мнемосхема» отображает структурную схему системы управления и все технологические параметры составляющих ее объектов. Одним взглядом оператор может сразу увидеть параметры всех преобразователей частоты ТДМ, статусы дымососа и вентиляторов и режимы их работы, аварии и неисправности.
Статус ТДМ имеет три состояния:
- серый: резерв (готов к работе)
- зеленый: работа (рабочее колесо вращается)
- красный: авария
На экране «Показания» отображаются технологические параметры всех объектов и датчиков. В случае неисправности датчика рядом с его значением появляется пиктограмма «Восклицательный знак».
На этом же экране отображаются аварийные сигналы при возникновении неисправности:
Для усреднения показаний датчиков имеется соответствующая уставка с пределами вводимых значений от 0 до 10.
Все события и аварии система сохраняет с метками времени и даты в соответствующих журналах, которые легко можно просмотреть в окне «Журналы». Сохраняются они в энергонезависимой памяти панели оператора Delta DOP-107BV, срок хранения составляет 14 дней.
В окне «Графики» есть возможность просмотреть графическое отображение изменении режимов работы ПЧ дымососа и вентиляторов, а также значений Газ/Воздух/Кислород и Разрежение. Графики также хранятся 14 дней.
Изменение всех настроек и состояний переключателей осуществляется в окне «Настройки», при этом все действия записываются в журнал. Во вкладках этого окна вводятся параметры, необходимые для обеспечения эффективной работы котельной установки.
На вкладке ТДМ есть возможность ввода уставок ПЧ вентиляторов и дымососа, а также значений их ПИД-регуляторов, подаваемых на ЦАП контроллера (от 0 до 4000). Кроме того, тут же есть возможность выбора количество горелок: 4 или 6.
На других вкладках вводятся все необходимые параметры режимных карт на 4 и 6 горелок. Расчет этих параметров производится индивидуально для каждого котла в месте его установки.
№ | Наименование | Количество |
---|---|---|
1 | ПЧ Delta CP2000 VFD750CP43B-21 (75кВт, IP20) | 3 |
2 | Тормозной модуль Delta VFDB4110 | 3 |
Шкаф управления и контроля «Умный факел» (ШУК-УФ) в составе: | ||
3 | ПЛК Delta DVP-SX2 | 1 |
4 | Внешние модули ввода/вывода Delta серии DVP | 3 |
5 | Панель оператора Delta DOP-107BV | 1 |