Dispečink kotelny: organizace, řídicí systém a účel

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Automatizační a dispečerské systémy kotelen zajišťují efektivní a bezpečný provoz těchto zařízení. Umožňují posouzení provozuschopnosti a účinnosti zařízení v reálném čase, včasné odstavení v nouzových a předhavarijních situacích. Při servisu několika kotelen umístěných ve značné vzdálenosti od sebe lze všechny potřebné informace zasílat do jednoho dispečinku, což výrazně snižuje náklady na údržbu.

Úkoly

Hlavním účelem automatizace a dispečerského systému kotelny je:

• správa spouštění a vypínání kotlů (včetně nouzových situací);
• automatické a ruční nastavení výkonu kotle;
• kaskádové řízení celkového tepelného výkonu (spuštění druhého kotle z rezervy, pokud první nestačí udržet požadovanou teplotu u spotřebiče, tak zapnutí třetího, přemístění opotřebovaného kotle do rezerva);
• charakteristická úpravachladicí kapalina na výstupu z jednotky;
• spuštění záložního zařízení v případě poruchy hlavního;
• aktivace alarmů a přenos zpráv;
• přechod do úsporného režimu a implementace dalších nastavení programu (udržování teploty chladicí kapaliny v závislosti na teplotě ulice, podle daného harmonogramu, s přihlédnutím k dennímu a nočnímu režimu).

Obecný popis

Moderní dispečerské systémy kotelen jsou budovány jako komplex jednotných modulů, jejichž hlavními prvky jsou:

• elektrická skříň;
• automatizační skříň;
• ovládací a řídící konzole (dispečerská konzole);
• elektrické pohony;
• senzory.

Vybavení a technické vlastnosti tohoto zařízení závisí na technologickém řešení topného systému, doporučení výrobců a automatizačních funkcích. Sběr, zpracování dat, tvorba pracovních algoritmů a řídicích příkazů jsou spojeny do funkčních skupin a distribuovány mezi řídicí jednotky a moduly.

Informace ze všech zařízení se odesílají do ovládacího panelu a lze je zobrazit na počítači dispečera. Pro vizualizaci a nastavení parametrů se používá speciální software (balík SCADA, APROL a další).

Ovladače

Regulátory pro automatizaci a dispečink kotelen se používají s programovatelnou logikou. Jejich zvláštností je, že slouží jako nezávislézařízení mají univerzální vstupy a výstupy (což zajišťuje jejich vysokou zaměnitelnost).

Řada programovatelných logických automatů je velmi rozmanitá z hlediska funkčních, technických a konstrukčních vlastností. Díky jejich použití je usnadněna kontrola a seřizování skříní, je zajištěna vysoká spolehlivost veškerého zařízení.

Funkce

Dispečer kotelny plní následující funkce:

• Kontrola hodnot senzoru: teplota (T) a tlak vody (p) v dopředném a zpětném vedení; T a p na vstupu / výstupu kotle; p palivo v plynném nebo kapalném stavu; T a p přívodní a vratné vody topného okruhu; T a změna složení okolního vzduchu v kotelně a na ulici; hladina kapaliny v nádržce na make-up.
• Řízení přístrojů a zařízení: stav snímačů diferenčního tlaku na oběhových čerpadlech; automatický nebo ruční provoz kotlů a čerpadel; přechod mechanismů určených k přesunu regulačního orgánu do různých stavů („otevřeno“, „uzavřeno“); přepnutí kotle do stavu „zapnuto“, „vypnuto“nebo „nouzový“stav.
• Ovládání: nouzové vypnutí kotlů, automatika vypnutí; uzavření elektromagnetického uzavíracího ventilu pro zastavení dodávky kapalného nebo plynného paliva; spouštění síťových čerpadel a regulačního ventilu vytápění v létě jednou denně; zapnutí druhého (třetího) kotle při nedostatečném tepelném výkonu, vypnutí odsávaného - rotace dleprovozní doba; ovládání doplňovacích a oběhových čerpadel a ventilů.
• Ochrana prvků technologického schématu instalace v následujících situacích: pokles p v okruhu kotle v důsledku úniku chladiva; zvýšení p a T vody na výstupu z kotle nad přípustnou hodnotu; nefunkčnost hořáku; požár nebo zvýšená kontaminace plynem (překračující MPC pro oxid uhelnatý nebo metan).
• Alarm: nouzový; přednouzový; odesílání SMS zpráv přes GSM kanál; zapamatování si příčiny a přesného času nehody.

Rozvaděč napájení

Rozvaděč se používá pro spínání silových obvodů čerpadel, kotlů, elektromotorů, ventilů a dalších zařízení. Je vybaven následujícími zařízeními:

• voliče režimu ovládání pro výběr zdroje příkazu;
• signální kontrolky (světelná indikace provozu zařízení);
• spínací prvky pro ruční a automatické ovládání (spínače, stykače, tepelná relé atd.).

Konstrukčně je vyrobena ve formě kovové skříně v nástěnném nebo podlahovém provedení, na jejíž zadní stěně jsou namontovány montážní panely s výše uvedenými zařízeními.

Automatizační skříň

Kompletní sestava rozvaděče závisí na zvoleném technologickém řešení. Může obsahovat následující prvky:

• řadiče a softwarové a hardwarové systémy;
• dotykové dálkové ovládání na předních dveřích skříně kotle;
• tlačítkový ovládací prvek;
• jednotka nepřerušitelného napájení;
• zařízení pro ovládání režimů pohonů regulačních mechanismů;
• GSM modem;
• signální pracovní a nouzové lampy;
• zařízení pro kontrolu a deaktivaci alarmů.

Dispečerská položka

Organizace dispečinku plynových kotelen je následující: na obrazovce dispečera je zobrazen mnemotechnický diagram, který graficky znázorňuje strukturu technologického zařízení, potrubí a armatur. Displej také zobrazuje hlavní parametry chladicí kapaliny.

Existují virtuální tlačítka, která mohou při vytváření nouzového stavu změnit barvu. Diagram ukazuje místo nehody a její příčinu. Dodatečně jsou SMS zprávy zasílány osobám odpovědným za bezpečný provoz kotelny (dispečer ve službě, strojník). V případě potřeby mohou tito pracovníci na dálku zasahovat do procesu řízení a měnit určité parametry. Různým uživatelům může být uložen zákaz přístupu k některým informacím (projektům, schématům a jejich prvkům).

Pro účely pohodlné analýzy mohou být technická data vytvořena ve formě tabulek, grafů, denních archivů. Pro dispečink kotelny prakticky neexistují žádná omezení na charakter a počet parametrů provozního režimu, počet kontrolních bodů a vzdálenost objektů. Jeho organizace může být prováděna pomocí lokální, vzdálené, globální (internetové) sítě nebo kombinovanéschéma.

Jako dispečerské nástroje se používá průmyslový softwarový balík SCADA a jeho domácí analogy. Hlavní funkce velínu jsou:

• sběr dat a hodnocení výkonu;
• vizualizace přijatých informací;
• vytvoření a uložení archivu o technologickém postupu a činnostech operátora;
• omezení přístupových práv;
• tisknout tabulky, grafy a další informace, exportovat je do jiných systémů.

Výhody

Automatizace a dispečink kotelen má tyto výhody:

• schopnost řídit procesy bez přímé účasti osoby;
• úspory nákladů spojené se servisním personálem;
• zajištění spolehlivosti procesního zařízení, prodloužení jeho životnosti a snížení nákladů na opravy;
• včasná, automatická likvidace nehod;
• snížení nákladů na energii, možnost zavádění programů šetřících zdroje;
• snížení prostojů;
• příležitost rozšířit pokrytí objektů;
• rychlé obdržení kompletní zprávy o aktuálním stavu kotelny.

Plánování

Pro návrh a implementaci automatizačního systému je nutné vypracovat soubor dokumentace: schémata a schémata zapojení, plán pokládky kabelů, vedeníkomunikace; pracovní výkresy, návody pro automatizační zařízení. Takovou práci mohou provádět inženýrské služby podniku provozujícího kotelnu nebo s pomocí organizací třetích stran, které poskytují profesionální služby v oblasti automatizace.

V druhém případě je sepsána dohoda o expedici kotelny, která uvádí předměty automatizace, náklady na práci podle odhadu, platební podmínky, termíny a odpovědnosti stran. Po ukončení stavebních a zprovozňovacích prací komise zájemců přebírá velín a na něj navazující technologické zařízení. Akceptační testy se provádějí podle schváleného programu a metodiky.

Odhad pro expedici kotelny zahrnuje tyto hlavní části:

• seznam namontovaného zařízení, automatizačních nástrojů, jejich ceník a požadované množství;
• typy a náklady na instalační práce;
• náklady na pomocný materiál;
• overhead;
• odhadovaný zisk.