БКСГ-1 котла в системе автоматизации котельной

Блок контроля и сигнализации горелки БКСГ-1 котла в системе автоматизации котельной

Объект автоматизации

Котельная, обслуживающая посёлок, расположенный в Оренбургской области.

Устойчивая работа автоматики котлов котельной невозможна без стабильности давления в магистральных трубопроводах вне зависимости от расхода воды. И чем больше потребителей подключено к магистрали, тем важнее задача по регулированию давления и температуры в ней. Именно такая задача стояла при реализации проекта автоматизации данной котельной.

Архитектура системы

Блок контроля и сигнализации горелки (БКСГ-1) котла входит в состав системы автоматизированного управления котельной и связан с САУ котельной интерфейсом RS-485 (протокол Modbus RTU). БКСГ-1 состоит из 4 шкафов управления (один шкаф на котёл). В качестве управляемых устройств используются горелки компании Oilon модели GP-90P.

Для измерения параметров технологического процесса установлено:

• датчик температуры – 1 шт.;
• дискретный датчик разряжения – 1 шт.;
• дискретные датчики давления – 2 шт.

Основу системы управления образуют приборы ОВЕН:

• программируемый логический контроллер ПЛК73;
• источники питания аналоговых входов БП02Б-Д1-24;
• блок сетевого фильтра БСФ-Д2-0,6.

Используемая продукция ЗАО НПП «ЭИС»:

• шкаф САУ котельной ШСК, 
• ПК «EISCADA».

Управление БКСГ-1 осуществляется контроллером ОВЕН ПЛК73. Местное управление процессом осуществляется с помощью органов управления, расположенных на ПЛК73. Потребляемая мощность БКСГ-1 от сети однофазного переменного напряжения составляет не более 35 Вт.

Задачи и алгоритм управления

БКСГ-1 позволяет решать следующие задачи:

• опрос дискретных и аналоговых параметров работы котла («Разряжение в топке низкое», «Давление воды на выходе высокое», «Температура воды на выходе»);
• опрос дискретных параметров работы горелки («Давление газа низкое», «Вентилятор в работе»);
• отображение измеряемых параметров на встроенной в ПЛК73 панели оператора;
• автоматическое выполнение алгоритмов технологической защиты горелки и котла, регулирование мощности горелки по температуре воды на выходе котла;
• передача данных в САУ котельной по интерфейсу RS-485 (протокол Modbus RTU);
• блокировка горелки при аварии, местная светозвуковая сигнализация аварии горелки или котла.

Работа БКСГ-1 осуществляется следующим образом. Первоначально задаются четыре уставки (нижняя аварийная, нижняя предупредительная, верхняя предупредительная и верхняя аварийная) по температуре (путём ввода уставок в SCADA-системе с последующей передачей их в ПЛК73 либо ввода непосредственно с панели оператора ПЛК73). Если температура воды на выходе котла ниже, чем нижняя предупредительная уставка, то включается повышенная мощность горелки. Если температура воды на выходе котла вышла за пределы аварийных уставок, то БКСГ-1 блокирует работу горелки и отправляет сигнал в SCADA-систему оператору о возникновении внештатной ситуации. Также срабатывает местная светозвуковая сигнализация, установленная на дверце шкафа БКСГ-1.

Аналогично работают алгоритмы защиты при падении давления газа на входе горелки, обнаружении неработоспособности вентилятора горелки, повышении давления воды на выходе котла и низком разряжении в топке котла.

Светозвуковая сигнализация может быть квитирована при помощи кнопки, расположенной на дверце шкафа БКСГ-1.

Разработанная инженерами оригинальная SCADA-система позволяет оператору оперативно отслеживать параметры теплоносителя на входе и выходе из котла котельной. Для простоты и наглядности системы конфигурация и расположение датчиков котла на мнемосхеме повторяет расположение данных датчиков в реальном котле.

SCADA-система считывает показания с ПЛК73 через интерфейс RS-485 по протоколу Modbus RTU и отображает на экране значения измеренной температуры теплоносителя, состояние горелки котла и режим её работы.