ЕвроТехсервис

Автоматизация установки градирни. Нижний Тагил


Разработаны и производятся системы автоматизации охладительных градирен EVAPCO.

Здесь таблица подбора и схемы автоматики для градирни EVAPCO ATW по состоянию на 2010год.

Ниже приведен пример реализованного проекта автоматизации градирни ATW 284 для охлаждения турбокомпрессоров, реализованный в 2006 году. Оборудование в данный момент работает без замечаний. Приведённые контроллеры в настоящее время заменены на более современные.

Здесь можно скачать фрагменты проекта автоматизации градирни

Здесь можно скачать кабельный журнал к проекту автоматизации градирни

Исходные данные для подготовки проекта :

рис.1. Конфигурация системы охлаждения турбокомпрессоров.Схема структурная.


Технические данные градирни ATW 284-5J2
-Тип градирни – двухсекционная, с принудительным воздушным охлаждением,
-Кол-во циркуляционных насосов – 2, (22кВт, 380В, звезда/треуг),
-Кол-во вентиляторов – 4, (11кВт, 380В, звезда/треуг – 2х скор.), по два на секцию,
-Кол-во оросительных насосов – 2 (4кВт, 380В.),
-Кол-во секций подогревателя – 2 (9кВт, 380В.),
-Датчиков уровня воды в поддоне – 2 дискр-220В,
-Габариты 11,04м*2,4м*4,1м,
-Масса 27175кг,

ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

Внешний вид компонентов системы


Схема однолинейная системы управления


Автоматическая система управления системой охлаждения турбокомпрессорной станции.

Принцип работы системы.

Для обеспечения независимой работы каждой градирни система разбита на 4 идентичных подсистемы в каждой из которых «мастером» информационного обмена выступает контроллер КУ. Контроллеров КШИУ-ГР в каждой подсистеме устанавливается по 2 шт.
1. В отапливаемом помещении на первом этаже,
2. В отапливаемом помещении на втором этаже.
Система имеет возможность работы в автоматическом и ручном режиме.
Работоспособность системы сохраняется в автоматическом режиме даже в случае выхода из строя контроллеров КШИУ-ГР или повреждении информационной сети.
При включении питания происходит начальная инициализация и опрос состояния всех входных цепей установки. Если нет аварии, система готова к работе. При этом если выбран режим «Автоматический», происходит переход системы в режим ожидания.
При поступлении дискретного сигнала «Пуск градирни», с Центрального процессора, происходит последовательный запуск циркуляционных насосов, далее запуск насосов орошения(в зависимости от параметров системы) и далее последовательный запуск вентиляторов и начинается регуляция холодопроизводительности системы.
Регуляция осуществляется раздельно для двух секций, путем включения/выключения ступеней вентиляторов. Всего возможны 5 градаций производительности установки по воздуху:
1. Оба вентиляторы выключены,
2. Включена 1 ступень первого, второй отключен,
3. Включена 1 ступень первого, 1 ступень второго,
4. Включена 2 ступень первого, 1 ступень второго,
5. Включена 2 ступень первого, 2 ступень второго,
Таким образом регулирование осуществляется более плавно, броски тока в сети снижаются за счет снижения количества одновременно коммутируемых мощных нагрузок.
Производительность циркуляционных насосов не меняется в зависимости от перепада температуры на входе и выходе из градирни.
Управление оросительными насосами осуществляется вручную. Независимо от режима работы системы (ручной/автоматический).
Управление подогревателями может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режиме.
Текущее состояние системы, (какие из агрегатов включены и на какой производительности) запоминается в энергонезависимой памяти контроллера и даже при пропадании питания и повторном включении, система переходит в тот режим работы в котором находилась до отключения питания. Т.е. если были выбраны первые ступени на вентиляторах в ручном режиме, после пропадания питания и восстановления ввода, система сразу перейдет в ручной режим и продолжит работать на первых ступенях вентиляторов. При этом вентиляторы включатся не одновременно, а с 5-ти секундным разбросом по времени для исключения броска пускового тока. Это же касается и циркуляционных насосов.
Также производится контроль работы циркуляционных насосов по давлению на нагнетающем трубопроводе. При падении давления ниже минимального уровня производится отключение. При достижении «предаварийного» давления происходит звуковая и световая сигнализация. При достижении максимального давления происходит отключение системы.
В каждой подсистеме производится контроль уровня минимального заполнения системы, при падении уровня ниже заданного происходит срабатывание сигнализации «Авария» и остановка контура.
После полного запуска контура охлаждения выдается дискретный сигнал «Система работает НОРМАЛЬНО» на Центральный процессор.
При поступлении дискретного сигнала «Стоп контур» с Центрального процессора происходит остановка контура и переход системы в режим ожидания.
Система включает в себя возможность передачи сигналов состояния оборудования входящего в состав контура для передачи на центральный процессор для последующего отображения состояния работы системы охлаждения на панели оператора.
При ручном режиме работы системы возможен запуск/остановка всего оборудования, как дистанционно так и по месту.
Система ведет приблизительный подсчет потребляемой электроэнергии путем суммирования включенных в данный момент нагрузок. Предусмотрено отображение текущего расчетного энергопотребления в кВт и суммы нарастающего итога потребления в кВт/часах. При конфигурировании системы в энергонезависимую память контроллера КУ заносятся расчетные данные реального энергопотребления каждым агрегатом по результатам измерения на каждой работающей установке.

Состав системы автоматизации:


Шкаф ШС1.
Количество – 4 шт .
Размещается локально. Шкаф предназначен для управления одной двухсекционной
градирней и двумя циркуляционными насосами. В состав оборудования входят:
- двигатели циркуляционных насосов – 2 шт.
- двигатели вентиляторов – 4 шт.
- двигатели оросительных насосов – 2 шт.
- электрические нагреватели – 2 шт.

Шкаф ШС2.
Количество – 1 шт.
Размещается локально. Шкаф предназначен для управления резервными циркуляционными насосами и насосами прокачки системы. В состав оборудования входят:
- двигатели резервных циркуляционных насосов – 2 шт.
- двигатели насосов прокачки системы – 2 шт.

Шкаф ША1.
Количество – 1 шт.
Шкаф предназначен для размещения в отапливаемом помещении, производит управление и сигнализацию состояния системы по месту размещения. Включает в себя контроллеры индикации и управления КШИУ-ГР, контроллеры управления и информационного обмена КУ, арматуру управления и сигнализации, блоки иземерения температуры ТРМ138-Р.

Шкаф ША2.
Количество – 1 шт.
Шкаф предназначен для размещения в пункте оператора для осуществления дистанционного управления системой. В шкафу размещаются четыре контроллера индикации КШИУ-ГР.

Шкаф ША3.
Количество – 1 шт.
Размещается в отапливаемом помещении. Шкаф включает в себя преобразователи для подключения датчиков уровня охлаждающей жидкости в системе охлаждения.

Описание контроллеров управления и информационного обмена КУ:

- количество дискретных входов (220VAC)- 32шт;
- количество релейных выходов (220VAC/1A)- 32шт;
- напряжение питания контроллера – 220В,50 Гц +/-10%;
- потребяемая мощность – 50Вт.


Описание блока ТРМ138-Р:
- входы для подключения датчиков температуры 4…20 мА типа ТСМУ. Пределы измерения температуры (-50…+100град цельс);
- входы для подключения датчиков давления 4…20 мА. Предел измеряемого избыточного (абсолютного) давления 0…1 Мпа;

Функции блока ТРМ138-Р:
Непрерывное измерение температуры и давления на четырех токовых входах 4…20 мА. Передача измеренной информации по протоколу RS485 в КУ.

- индикация семисегментными светодиодным индикатором блока ТРМ138-Р на выбор:

текущей температуры на подающем трубопроводе №1 градирни,
текущей температуры на подающем трубопроводе №2 градирни,
текущей температуры на обратном трубопроводе градирни,
текущей температуры воздуха,
Напряжение питания блока ТРМ138-Р – 220В,50 Гц +/-10%.
Потребяемая мощность – 30Вт.

Функции контроллера КУ:

Контроль дискретных входных сигналов 220VAC.

«Насос циркуляционный №1 – авария»
«Насос циркуляционный №1 – работает»
«Насос циркуляционный №2 – авария»
«Насос циркуляционный №2 – работает»
«Насос оросительный №1 – авария»
«Насос оросительный №1 – работает»
«Насос оросительный №2 – авария»
«Насос оросительный №2 – работает»
«Вентилятор №1 – авария»
«Вентилятор №1 – работает»
«Вентилятор №2 – авария»
«Вентилятор №2 – работает»
«Вентилятор №3 – авария»
«Вентилятор №3 – работает»
«Вентилятор №4 – авария»
«Вентилятор №4 – работает»
«Уровень охл. жидкости в системе - норма»
«Уровень охл. жидкости в системе - авария»
«Уровень воды в лотке №1 - норма»
«Уровень воды в лотке №2 - норма»
«Нагреватель №1 – авария»
«Нагреватель №1 – работает»
«Нагреватель №2 – авария»
«Нагреватель №2 – работает»
«Ввод 380В - норма»
«Кнопка «Отключить звуковую сигнализацию»»
«Запуск градирни от ЦК»

Управление такими дискретными выходными сигналами 220VAC :

«Насос циркуляционный №1 – пуск звезда/треугольник (1 ступень)»
«Насос циркуляционный №2 – пуск звезда/треугольник (1 ступень)»
«Вентилятор №1 – пуск треугольник (1 ступень)»
«Вентилятор №1 – пуск звезда (2 ступень)»
«Вентилятор №2 – пуск треугольник (1 ступень)»
«Вентилятор №2 – пуск звезда (2 ступень)»
«Вентилятор №3 – пуск треугольник (1 ступень)»
«Вентилятор №3 – пуск звезда (2 ступень)»
«Вентилятор №4 – пуск треугольник (1 ступень)»
«Вентилятор №4 – пуск звезда (2 ступень)»
«Насос оросительный №1 – пуск»
«Насос оросительный №2 – пуск»
«Подогреватель №1 – пуск»
«Подогреватель №2 – пуск»
«Звуковая сигнализация «Авария»– включить»
«Световая сигнализация «Авария»– включить»
«Градирня в режиме к ЦК»
«Авария градирни к ЦК»

Контроллер КУ имеет текстовый индикатор и клавиатуру для управления
и задания управляющих параметров системы, таких как :

1. Максимальная температура воды в обратном трубопроводе.
2. Уставка минимального давления в магистрали.
3. Уставка предаварийного давления в магистрали.
4. Уставка аварийного давления в магистрали.
5. Уставка температуры для включения электрических подогревателей.

Также контроллер КУ является "ведущим" информационного обмена в сети RS485.

Описание контроллеров индикации и управления КШИУ-ГР:

- светодиодная индикация дискретных сигналов:

«Насос циркуляционный №1 – авария»
«Насос циркуляционный №1 – работает»
«Насос циркуляционный №2 – авария»
«Насос циркуляционный №2 – работает»
«Насос оросительный №1 – авария»
«Насос оросительный №1 – работает»
«Насос оросительный №2 – авария»
«Насос оросительный №2 – работает»
«Вентилятор №1 – авария»
«Вентилятор №1 – работает»
«Вентилятор №2 – авария»
«Вентилятор №2 – работает»
«Вентилятор №3 – авария»
«Вентилятор №3 – работает»
«Вентилятор №4 – авария»
«Вентилятор №4 – работает»
«Уровень охл. жидкости в системе - норма»
«Уровень охл. жидкости в системе - авария»
«Уровень воды в лотке №1- норма»
«Уровень воды в лотке №2- норма»
«Нагреватель №1 – авария»
«Нагреватель №1 – работает»
«Нагреватель №2 – авария»
«Нагреватель №2 – работает»
«Ввод 380В - норма»
«Сигнал «Авария»»
«Питание контроллеров - норма»
«Информационная сеть - норма»
«Режим - ручной»
«Режим - автоматический»;
Напряжение питания контроллера – 220В,50 Гц +/-10%.
Потребяемая мощность – 30Вт.

- кнопки для управления системой:

«Переключение режима»,
«Переключение режима»,
«Насос циркуляционный №1 – пуск/стоп звезда/треугольник»
«Насос циркуляционный №2 – пуск/стоп звезда/треугольник»
«Вентилятор №1 – пуск/стоп треугольник (1 ступень)»
«Вентилятор №1 – пуск/стоп звезда (2 ступень)»
«Вентилятор №2 – пуск/стоп треугольник (1 ступень)»
«Вентилятор №2 – пуск/стоп звезда (2 ступень)»
«Вентилятор №3 – пуск/стоп треугольник (1 ступень)»
«Вентилятор №3 – пуск/стоп звезда (2 ступень)»
«Вентилятор №4 – пуск/стоп треугольник (1 ступень)»
«Вентилятор №4 – пуск/стоп звезда (2 ступень)»
«Насос оросительный №1 – пуск/стоп»
«Насос оросительный №2 – пуск/стоп»
«Подогреватель №1 – вкл/выкл»
«Подогреватель №2 – вкл/выкл»
«Звуковая сигнализация «Авария»– выключить»