Новый уровень управления гидроагрегатами Загорской ГАЭС

22.01.2012 15:53

К началу 2012 года введена в промышленную эксплуатацию система управления гидроагрегата №3 Загорской ГАЭС. Запуск системы управления завершил комплекс работ по модернизации автоматизированных систем управления гидроагрегатами с первого (ГА1) по шестой (ГА6) филиала ОАО "РусГидро" - Загорская ГАЭС", который стартовал в 2006 году. Исполнителем на проектирование, изготовление, монтаж, наладку и пуск в эксплуатацию программно-технических комплексов автоматизированной системы управления гидроагрегатами Загорской ГАЭС была выбрана НПФ "Ракурс".

Завершился длительный и очень напряжённый этап модернизация системы управления агрегатами Загорской ГАЭС. Для станции это явилось переходом на совершенно новый уровень управления оборудованием, дало дополнительные возможности для творческого подхода к своей работе в настоящем и будущем.

В объём работ вошли:

Предпроектное обследование объекта автоматизации.

Разработка ТЗ на АСУ ГА и модернизацию гидромеханических колонок (ГМК).

Разработка алгоритмов управления гидроагрегатами.

Разработка рабочего проекта верхнего уровня и агрегатных локальных систем управления, в том числе и проектной документации на полевой уровень системы.

Изготовление и поставка ПТК.

Поставка КИП и кабельной продукции сопряжения.

Поставка и монтаж ГМК.

Демонтаж старого и монтаж нового оборудования.

Пуско-наладочные работы.

Обучение персонала.

В течение пяти лет НПФ "Ракурс" последовательно произвело замену АСУ ГА всех агрегатов. Структурно АСУТП состоит из двух частей - верхнего (общего) и среднего (поагрегатного) уровня.

Состав верхнего уровня:

1. Дублированные сервера БД - ведение архива данных функционирования АСУ ГА и интегрированных систем, обслуживание канала связи с административной сетью станции;

2. Дублированные сервера ОУ - обработка сигналов точного времени от ПТК ИСУ ОУ, организация SNTP сервера для синхронизации участников сети верхнего уровня;

3. ПТК ИСУ ОУ - централизованная обработка сигнализации от ПТК верхнего и среднего уровней, математическая обработка показаний датчиков уровня бьефов с учётом стоячих волн, расчёт текущего напора и передача его на ПТК ЭГР каждого агрегата, раздача ПТК агрегатного уровня синхроимпульсов сигналов точного времени от GPS/ГЛОНАСС приёмника ПС-161 (производства ОАО "Российский институт радионавигации и времени").

4. Шесть АРМ оперативного и диспетчерского персонала, расположенных на главном щите управления и в операторских машинного зала - визуализация протекания технологического процесса, сигнализации;

5. На каждом ГА агрегатный шлюз - узел связи между верхним и средним уровнями: консолидация данных от ПТК среднего уровня, транзит команд от верхнего уровня управления и обеспечение синхронизации по SNTP;

6. На каждом ГА информационная панель - ведение архива данных функционирования агрегата для обеспечения локального, независимого от основных серверов БД доступа к нему;

7. На каждом ГА станция виброконтроля - для подключения к локальному стационарному комплекту оборудования виброконтроля, сбора и анализа данных от него;

8. На каждом ГА мультиплексор "Метран-670" - для подключения HART совместимых устройств.

Базовое программное обеспечение:

1. Windows XP и Windows 2003 Server (Microsoft) - операционные системы;

2. Intouch (Wonderware) - SCADA обеспечивающая визуализацию технологического процесса: схема ГА, электрическая схема, гистограммы температур, диаграмма мощности, текущая сигнализация, управляющие экраны датчиков и механизмов;

3. FinsRouter (ООО "НПФ "Ракурс") - сервис маршрутизации данных, кросс-конвертации стандартных протоколов связи;

4. FinsLogger (ООО "НПФ "Ракурс") - сервис архивации данных аналоговой и дискретной истории;

5. RawServer (ООО "НПФ "Ракурс") - сервис доступа к данным аналоговой и дискретной истории;

6. Trends (ООО "НПФ "Ракурс") - программа для работы с данным аналоговой и дискретной истории - построение графиков, отчётов, отображение и фильтрация дискретной истории;

7. UnitDiag (ООО "НПФ "Ракурс") - программа диагностирования функционирования агрегатов;

8. HART-Master (ПГ "Метран") - программа для работы с агрегатными мультиплексорами и обслуживания датчиков, поддерживающих HART протокол;

9. Алмаз-7010 (ООО "Диамех 2000") - программный комплекс виброконтроля.

Сетевое взаимодействие осуществляется по FINS протоколу в рамках сети Ethernet 100 Mb/s (TX, FX). Топология сети - дублированная звезда на основе сетевого оборудования Moxa (EDS-5xx, EDS-7xx, NPort-5xxx). Сигналы, участвующие в алгоритмах управления, передаются только по физическим линиям.

Средний уровень на каждом из агрегатов представлен 6 шкафами управления, выполненными на базе ПТК "Апогей", в основе которых микропроцессорные ПЛК Omron CS1D-S.

Агрегатный уровень управления состоит из 6 шкафов:

1. АУГ - автоматизированное управление агрегатом;

2. ЭГР - электрогидравлический регулятор;

3. ИСУ - концентрация агрегатной сигнализации, управление синхронизацией с сетью;

4. ТК - температурный контроль;

5. УВО - управление вспомогательным оборудованием;

6. АРЗ - управление аварийно-ремонтными затворами.

Ручное управление и информационная поддержка технологического процесса на шкафах реализовано с помощью стрелочных приборов, ламп-индикаторов, кнопок и ключей. В рамках каждого ПТК всю полноту и доступность информации о подключённых устройствах и механизмах, а также функции управления обеспечивают сенсорные терминалы Omron NS8 и NS10. Одно из главных их достоинств - надёжность и безотказность в самых жёстких условиях эксплуатации.

Новая автоматика для модернизированной турбины

Модернизированная турбина Т-110/120-130 производства ЗАО "Уральский турбинный завод", оснащенная современной системой регулирования и защиты, успешно запущена в промышленную эксплуатацию. Реновация турбины Т-110/120-130, ст. номер 8 Новосибирской ТЭЦ-4 (ОАО "Сибирская энергетическая компания") проводилась с целью продления ресурса, а также для улучшения технических, экономических и эксплуатационных показателей.

Формирование сигналов управления и защиты паровой турбины выполняет программно-технический комплекс электрической части системы регулирования и защиты турбины (ПТК ЭЧСРиЗ) производства НПФ "Ракурс". ПТК ЭЧСРиЗ предназначен для работы в соответствии с заложенными производителем турбины алгоритмами во всем возможном диапазоне эксплуатационных режимов работы (толчок, разворот, холостой ход, синхронизация, работа в сети под нагрузкой), а также при возникновении аварийных ситуаций при ее эксплуатации (сброс нагрузки, аварийный останов).

ПТК ЭЧСРиЗ разработан НПФ "Ракурс" и производится на базе программно-технического измерительного комплекса "Апогей", ТУ4252-003-27462912-04.

ЭЧСРиЗ представляет собой трехуровневую распределённую систему управления, выполненную на базе программируемых логических контроллеров и средств вычислительной техники:

Верхний уровень ЭЧСРиЗ образует Рабочая станция оператора, которая совмещает в себе функции средства отображения и контроля, функции сервера (при подключении к внешней АСУ ТП для передачи данных по сети Ethernet).

Средний уровень ЭЧСРиЗ образует дублированный контроллер Omron серии CJ2H. Здесь собирается информация о состоянии контролируемых параметров турбоагрегата, режимов работы регуляторов и команды оператора Рабочей станции оператора. Контроллер вырабатывает команды и задания для реализации работы регуляторов и защит. Реализуются алгоритмы: автоматической работы регуляторов, настройки датчиков положения сервомоторов, настройки дроссельного клапана в положении отсечки золотника сервомотора, задания параметров измерителей частоты вращения и ЭАБ.

Нижний уровень составляют. Сервопривода Omron, которые реализуют управление золотниками сервомоторов в качестве усилителей сигналов от контроллеров Omron. Системы сбора данных CCD FMD, которые принимают сигналы от датчиков частоты вращения, передают вычисленное значение частоты вращения на контроллеры Omron, участвуют в реализации противоразгонной защиты, выдавая команды на соленоиды золотников защит через встроенные реле. Дублированный контроллер - два ПЛК Omron с однотипным набором модулей, между которыми реализуется программно-аппаратное дублирование. К управляющему ПЛК аппаратным (релейным) способом подключаются цепи управления серводрайверами. Все общие интерфейсные линии связи контроллеров распараллелены между обоими ПЛК.

Синхронизация данных двух контроллеров выполняется с помощью DataLink по сети Ethernet/IP. Прием и выдача аналоговых сигналов 4-20 мА осуществляется с помощью блока удаленного ввода/вывода Omron SmartSlice, состоящего из необходимого количества модулей ввода и вывода. Подключение блока удаленного ввода/вывода осуществляется по промышленной сети ProfiNet.

www.rakurs.com

Проекты

Последний вышедший номер

Читайте в номере:

Анализ соответствия человеко-машинного интерфейса автоматизированных рабочих мест персонала блочного пункта управления Ленинградской АЭС-2 современным подходам по проектированию

Многоуровневая оперативная оптимизация технологического режима установок подготовки нефти

Система мониторинга и прогнозирования скорости роста коррозионных повреждений резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов

Применение сетевых моделей в социальных, технических и биологических системах. I. Модели представления знаний

Готовится к печати

Читайте в номере:

Усовершенствованное управление технологическими процессами: зарождение и развитие, состояние и прогноз рынка, российская составляющая, тренды, проблемы импортозамещения

Обнаружение дефектов металлопроката с помощью модифицированной на основе физически-информированного градиентного анализа функции потерь YOLOv8

Методическое обеспечение САПР технологической оснастки в КОМПАС-3D

Функциональная безопасность и кибербезопасность систем противоаварийной автоматической защиты в составе АСУТП технологических процессов нефтепереработки

Адрес редакции: 117997, Москва, Профсоюзная ул., д. 65, оф. 360
Телефон: (926) 212-60-97.
E-mail: info@avtprom.ru или avtprom@ipu.ru

Сайт «Автоматизация в промышленности» предназначен для специалистов по промышленной автоматизации: главных инженеров, главных энергетиков, главных механиков, главных метрологов, инженеров служб АСУ ТП, АСУТП, КИПиА, КИП и А, отделов метрологии, отделов автоматизации, отделов главного инженера, специалистов инжиниринговых и внедренческих фирм, менеджеров фирм системных интеграторов, преподавателей вузов, научных работников, сотрудников научно-исследовательских институтов, студентов и аспирантов.

Сайт «Автоматизация в промышленности» неразрывно связан с одноименным журналом, в котором публикуются концептуальные, научно-практические и внедренческие статьи, посвященные промышленным автоматизированным системам, системам управления бизнес-процессов, программному и алгоритмическому обеспечению, техническим средствам автоматизации, вопросам сертификации, описанию промышленных стандартов, а также обзоры зарубежной прессы.

В каждом номере проводится обсуждение актуальных тем по проблемам создания и применения следующего инструментария: интегрированные АСУ, MES, АСУ П, АСУ ТП, SCADA, АСКУЭ, EAM, ТОИР, ERP, LIMS, ЛИУС, распределенные системы управления, РСУ, система управления качеством выпускаемой продукции, промышленные тренажеры, современные методы и алгоритмы управления и моделирования, коммуникационные средства, GSM–связь, РС-совместимые контроллеры, ПК, человеко-машинный интерфейс, встраиваемые системы, Web-технологии, HTML-технологии, числовое программное управление, ЧПУ, виртуальные приборы, виртуальное измерение, беспроводная связь, имитационное моделирование, Ethernet, Internet-технологии, Industry 4.0, Интернет вещей, промышленный Интернет вещей, IIoT, IoT, Четвертая промышленная революция, навигационные системы, роботы, датчики, сенсоры, диагностика клапанов, водоподготовка, экологические системы, производственная безопасность, идентификация, RFID-технологии, машинное зрение, промышленные сети, средства промышленного монтажа, корпуса и конструктивные решения, пневмоавтоматика, ПЛК, программируемые логические контроллеры, интеллектуальные датчики, сервосистемы, системы поддержки принятия решений и т.д.

Вниманию читателей предлагаются подборки по автоматизации следующих отраслей промышленности и народного хозяйства: металлургия, нефтегазовая отрасль, химическая промышленность, транспорт, сельское хозяйство, комбикормовая и перерабатывающая промышленность, автомобилестроение, энергетика, электроэнергетика, жилищно-коммунальное хозяйство, интеллектуальное здание, умный дом, непрерывное производство (рецептурное), дискретное производство, пищевая промышленность и др.