1. Назначение системы мониторинга котельных.

 

Система мониторинга технологического процесса котельной предназначена для круглосуточного контроля параметров технологического процесса котельной, визуального отображения мнемосхемы технологического оборудования в реальном масштабе времени,

выдачи голосовых сообщений при аварийных ситуациях, ведения журнала событий.

 

2. Состав системы.

 

Существует 2 вида поставок системы мониторинга котельных.

  1. Система беспроводного GPRS мониторинга  СДГК 5
  2. Система сетевого TCP IP мониторинга  СДГК 2

 

Общая технологическая схема котельной.

 

петрово дальнее.jpg

 

Система мониторинга технологического процесса котельной СДГК 5 состоит из нескольких уровней.

1-й высший уровень – АРМ (компьютер с прикладным специализированным ПО). См. рис. 3.

2-й средний уровень – центральный контроллер.  См. рис. 2.

3-й низший уровень –датчики.

4-й удаленный переносной терминал на основе карманного компьютера (НР 2200) См. рис. 1.

5-й удаленный смартфон (НР 514) мониторинга и контроля параметров работы. См. рис.1

6-й возможные варианты расширения при помощи удаленных расширителей ввода – вывода. См. рис 4.

7-й комплект мониторинга балансировочных кранов.

image018image010 image019 гвс.jpg

Рисунок 1

 

Головной контроллер с поддержкой GPRS, EDGE, Wi Fi, BT.

image014image025.jpg

Рисунок 2

Информация о работе системы отображается на экране компьютера и сопровождается голосовыми информационными сообщениями при наличии отклонений или неисправностей. Анимация на экране >>>

image021Screen07.png

Рисунок 3

 

image013

Рисунок 4

Расширитель позволяет дополнительно подключить 8 стандартных датчиков 4-20 ма.

Или  от 8 до 16 дискретных входов или выходов.

 

На компьютере отображаются как все компоненты системы, так и отдельные составляющие системы контроля и управления. Причем местоположение систем на имеет значения. Мы в рамках одной системы сумели объединить объекты расположенные в разных концах страны, (Хабаровск, Камень на оби, Невинномысск, Москва. Объекты соединены через интернет с дублированием через GSM GPRS. Причем стоимость контроля через GPRS при поминутном контроле составляет 100 – 180 рублей в месяц на один объект. При условии оперативного контроля Охранной сигнализации, пожарной и др.

 

Водоснабжение.JPG

 

 

Система мониторинга технологического процесса котельной СДГК 2 состоит из 4-х уровней.

1-й высший уровень – АРМ (компьютер с прикладным специализированным ПО).

2-й средний уровень – центральный контроллер.

3-й низший уровень – локальные контроллеры №1-6, датчики.

4-й исполнительная инфраструктура балансировочных кранов.                   Кран балансировочный.GIF Технические характеристики кранов.

Инструкция по настройке системы «Автобаланс» и программированию работы.

 

Структурная схема.

 

2

 

Информация передаваемая в диспетчерскую с каждой котельной.

Локальный контроллер №1 (котёл №1).

№

Наименование

1

Температура отходящих газов

2

Давление газа перед клапанами

3

Разряжение за котлом

4

Давление газа на горелку

5

Давление воздуха перед горелкой

 

 

Локальный контроллер №2 (котёл №2).

№

Наименование

6

Температура отходящих газов

7

Давление газа перед клапанами

8

Разряжение за котлом

9

Давление газа на горелку

10

Давление воздуха перед горелкой

 

Локальный контроллер №3.

№

Наименование

11

Давление воды на входе в котлы

12

Давление воды на выходе из котлов

13

Давление воды прямой системы ГВС

14

Давление воды обратной системы ГВС

15

Температура сетевой воды прямой

16

Температура сетевой воды обратной

 

Локальный контроллер №4 (состояние насосов).

№

Наименование

17

Температура воды прямой ГВС

18

Температура воды обратной ГВС

19

Насос котёл-бойлер 1

20

Насос котёл-бойлер 2

21

Насос ГВС 1

22

Насос ГВС 2

23

Насос подпитки 1

24

Насос подпитки 2

25

Насос сетевой 1

26

Насос сетевой 2

 

Локальный контроллер №5.

№

Наименование

27

CH4 – метан

28

CO – угарный газ < 20 %

29

CO – угарный газ  100 %

30

Пожар – дым

31

Пожар - огонь

32

Напряжение фаза А, ввод 1

33

Напряжение фаза В, ввод 1

34

Напряжение фаза С, ввод 1

 

Локальный контроллер №6.

№

Наименование

35

Детектор движения

36

Напряжение фаза А, ввод 2

37

Напряжение фаза В, ввод 2

38

Напряжение фаза С, ввод 2

39

Температура внутри

40

Температура снаружи

 

 

2.1. АРМ.

АРМ предназначен для сбора информации от головных контроллеров, визуального отображения мнемосхемы технологического оборудования в реальном масштабе времени,

выдачи голосовых сообщений при аварийных ситуациях, ведение журнала событий.

АРМ состоит из стандартного компьютера в комплекте с прикладным специализированным ПО.

 

Мнемосхема технологического оборудования отображаемая на мониторе компьютера при открытии объекта.

 

1

 

Нажмите сюда>>> , чтобы увидеть как это видно диспетчеру.

 

19

 

Техническая характеристика АРМ.

 

 

2.2. Головной контроллер

 

Головной контроллер предназначен для сбора информации от локальных контроллеров, преобразование данных в систему СИ, визуального отображения значений параметров на дисплей и передачу информации на АРМ.

 

главный конт

 

Техническая характеристика.

2.3. Локальный контроллер

 

Локальный контроллер является звеном нижнего уровня системы мониторинга.

Локальный контроллер предназначен для сбора значений параметров от датчиков и

передачу информации на центральный контроллер.

 

1

 

Техническая характеристика.

 

3.0. Алгоритм функционирования.

 

3.1. Локальный контроллер.

После подачи напряжения питания производится настройка периферийных модулей микроконтроллера MSP430F1232: тактового генератора LFXT1, портов ввода-вывода P1-P3, АЦП ADC10, таймера TA, последовательного интерфейса USART, сторожевого таймера WDT и векторов прерываний. Микроконтроллер производит циклическое сканирование датчиков температуры, запускает АЦП для оцифровки давлений и напряжений, читает дискретные входы. Каждый локальный контроллер имеет сетевой адрес 1-6. По запросу головного контроллера, локальный отсылает пакет данных контролируемых параметров по интерфейсу RS-485/9600. Длина пакета составляет 22 байта. Достоверность информации обеспечивается контрольной суммой.

3.2. Головной контроллер.

 

            После подачи напряжения питания производится настройка периферийных модулей микроконтроллера MSP430F149: тактового генератора LFXT1, портов ввода-вывода P1-P6, таймера TA, последовательного интерфейса USART, сторожевого таймера WDT,  дисплея, сетевого интерфейса EtherNet(TCP/IP), IP-адреса  и векторов прерываний. Микроконтроллер производит циклический опрос локальных контроллеров со скважностью 167 мс. Полученные данные конвертируются в единицы измерений системы СИ, рассчитываются производные параметры, выводятся на дисплей и по запросу отсылаются на компьютер по сетевому интерфейсу EtherNet(TCP/IP). Длина пакета составляет 98 байт.

            Контроллер отслеживает следующие аварийные ситуации:

 

3.3. АРМ.

 

      Компьютер АРМа производит циклический опрос головного контроллера по протоколу TCP/IP с периодом 800 мс, принимает пакет данных, записывает информацию на диск с периодом 5 минут (по умолчанию), производит допусковый контроль и выводит на дисплей значения параметров, записывает в журнал событий аварийные ситуации, формирует голосовые сообщения.

 

Прочитать инструкцию по эксплуатации можно здесь.

 

Контролируемые параметры котельной в д/п «Петрово-Дальнее».

 

№

Наименование параметра

Тип параметра

Кол-во каналов

1

Давление газа в магистрали и перед горелкой

Аналоговый вход

3

2

Давление воздуха перед горелкой

Аналоговый вход

2

3

Разряжение в топке котла и за котлом

Аналоговый вход

4

4

Давление воды на входе и выходе из котлов

Аналоговый вход

4

5

Напряжение на вводах электрических щитов

Аналоговый вход

6

6

Давление воды  (прямой и обратной) системы

ГВС

Аналоговый вход

2

7

Температура отходящих газов

Аналоговый вход

2

 

Итого

 

23

8

Сигнализация загазованности по природному газу в помещении котельной

Цифровой вход

1

9

Сигнализация загазованности по монооксиду углерода (угарному газу) в помещении котельной

Цифровой вход

1

10*

Температура общий выход

Цифровой выход

1

11

Температура сетевой воды (прямой и обратной)

Цифровой вход

2

12

Температура внутри помещения котельной

Цифровой вход

1

13

Температура наружного воздуха

Цифровой вход

1

14

Температура воды (прямой и обратной) системы

ГВС

Цифровой вход

2

15

Состояние насосов (сетевых, ГВС, ХВС, подпитка)(вкл/откл)

Цифровой вход

8

16

Потребление воды из системы ГВС (счётчик воды)

Цифровой вход

2 ???

17

Задымление и открытый огонь в помещении котельной

Цифровой вход

2

18

Несанкционированное проникновение в помещение котельной

Цифровой вход

4

19

Движение внутри помещения котельной

Цифровой вход

1

 

Итого

 

26

20

Учёт моточасов работы насосов (сетевых, ГВС, ХВС, подпитка)

Цифровой вход

 

 

Формат сетевого протокола TCP/IP

котельной Петрово-Дальнее.

 

Команды TCP/IP протокола

 

Rd_Ram               1 -  чтение ОЗУ                       

Rd_Int_EROM     3 -  чтение Флеш                      

Wr_Int_EROM     5 -  запись Флеш                     

Wr_Ram               6  -  запись ОЗУ                      

D_Out                   7  -  дискр. выходы                     

Reset_CPU         11  -  сброс контроллера                  

 

Статус процесса (адр. 0-1)

 

№ бит

Наименование

Тип параметра

0

Флаг перезапуска контроллера

R, reset=1

1

Нет связи с контроллером №1

R, есть=0, нет=1

2

Нет связи с контроллером №2

R

3

Нет связи с контроллером №3

R

4

Нет связи с контроллером №4

R

5

Нет связи с контроллером №5

R

6

Нет связи с контроллером №6

R

7

Ошибка ДТ сетевой воды прямой

R, ошибка=1

8

Ошибка ДТ сетевой воды обратной

R

9

Ошибка ДТ воды прямой ГВС

R

10

Ошибка ДТ воды обратной ГВС

R

11

Ошибка ДТ наружней

R

12

Ошибка ДТ внутренней

R

 

 

 

 

 

Локальный контроллер №1 (котёл №1).

 

№

Канал

Адрес

Наименование

Тип

Диапазон

А1

Р2.0-x3.5

2-3

Температура отходящих газов

Word

80 – 450 ºC

А2

Р2.1-x3.7

4-5

Давление газа перед клапанами

Word

50 кПа.

А3

Р2.2-x3.8

6-7

Разряжение за котлом

Word

-50 мм.в.ст.

А4

Р2.3-x3.4

8-9

Давление газа на горелку

Word

100 мм.в.ст.

А5

Р2.4- x4.5

10-11

Давление воздуха перед горелкой

Word

1000 мм.в.ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

Локальный контроллер №2 (котёл №2).

 

№

Канал

Адрес

Наименование

Тип

Диапазон

А6

Р2.0-x3.5

12-13

Температура отходящих газов

Word

80 – 450 ºC

А7

Р2.1-x3.7

14-15

Давление газа перед клапанами

Word

50 кПа.

А8

Р2.2-x3.8

16-17

Разряжение за котлом

Word

-50 мм.в.ст.

А9

Р2.3-x3.4

18-19

Давление газа на горелку

Word

100 мм.в.ст.

А10

Р2.4-x4.5

20-21

Давление воздуха перед горелкой

Word

1000 мм.в.ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

Локальный контроллер №3.

 

№

Канал

Адрес

Наименование

Тип

Диапазон

А11

Р2.0-x3.5

22-23

Давление воды на входе в котлы

Word

10 атм

А12

Р2.1-x3.7

24-25

Давление воды на выходе из котлов

Word

10 атм

А13

Р2.2-x3.8

26-27

Давление воды прямой системы ГВС

Word

10 атм

А14

Р2.3-x3.4

28-29

Давление воды обратной системы ГВС

Word

10 атм

 

 

30-31

 

 

 

1

Т.вх.

32-33

Температура сетевой воды прямой

Word

100 ºC

2

Т.вх.

34-35

Температура сетевой воды обратной

Word

100 ºC

 

 

 

 

 

 

 

 

Локальный контроллер №4 (состояние насосов).

 

№

Канал

Адрес

Наименование

Тип

Диапазон

1

Т.вх.

36-37

Температура воды прямой ГВС

Word

100 ºC

2

Т.вх.

38-39

Температура воды обратной ГВС

Word

100 ºC

0

Д.вх.

40

Насос котёл-бойлер 1

Byte

1-вкл.

1

Д.вх.

40

Насос котёл-бойлер 2

 

1-вкл.

2

Д.вх.

40

Насос ГВС 1

 

0-вкл.

3

Д.вх.

40

Насос ГВС 2

 

0-вкл.

4

Д.вх.

40

Насос подпитки 1

 

1-вкл.

5

Д.вх.

40

Насос подпитки 2

 

1-вкл.

6

Д.вх.

40

Насос сетевой 1

 

0-вкл.

7

Д.вх.

40

Насос сетевой 2

 

0-вкл.

 

 

Локальный контроллер №5.

 

№

Канал

Адрес

Наименование

Тип

Диапазон

0

Д.вх.

41

CH4 – метан

Byte

0-1

1

Д.вх.

41

CO – угарный газ < 20 %

 

 

2

Д.вх.

41

CO – угарный газ  100 %

 

 

3

Д.вх.

41

Пожар – дым

 

 

4

Д.вх.

41

Пожар - огонь

 

 

1

А.вх.

42-43

Напряжение фаза А, ввод 1

Word

180-260 В

2

А.вх.

44-45

Напряжение фаза В, ввод 1

Word

180-260 В

3

А.вх.

46-47

Напряжение фаза С, ввод 1

Word

180-260 В

 

 

Локальный контроллер №6.

 

№

Канал

Адрес

Наименование

Тип

Диапазон

0

Д.вх.

--

Водосчётчик

Не пере

даётся в ПК

1

Д.вх.

41(5)

Детектор движения

 

 

1

А.вх.

48-49

Напряжение фаза А, ввод 2

Word

180-260 В

2

А.вх.

50-51

Напряжение фаза В, ввод 2

Word

180-260 В

3

А.вх.

52-53

Напряжение фаза С, ввод 2

Word

180-260 В

1

Т.вх.

54-55

Температура внутри

Word

±50 ºC

2

Т.вх.

56-57

Температура снаружи

Word

±50 ºC

 

 

Расчётные параметры

 

№

Канал

Адрес

Наименование

Тип

Диапазон

1

 

58-61

Счётчик воды

Long

 

2

 

62-63

Расход воды

Word

1000 м3/ч

3

 

64-67

Моточасы насоса котёл-бойлер 1

Long

 

4

 

68-71

Моточасы насоса котёл-бойлер 2

Long

 

5

 

72-75

Моточасы насоса ГВС 1

Long

 

6

 

76-79

Моточасы насоса ГВС 2

Long

 

7

 

80-83

Моточасы насоса подпитки 1

Long

 

8

 

84-87

Моточасы насоса подпитки 2

Long

 

9

 

88-91

Моточасы насоса сетевого 1

Long

 

10

 

92-95

Моточасы насоса сетевого 2

Long

 

 

 

Статус датчиков давления (адр. 96-97)

 

№ бит

Наименование

Тип параметра

0

Давление газа перед клапанами 1

R, норма=0, обрыв=1

1

Разряжение за котлом 1

R

2

Давление газа перед горелкой 1

R

3

Давление воздуха перед горелкой 1

R

4

Давление газа перед клапанами 2

R

5

Разряжение за котлом 2

R

6

Давление газа перед горелкой 2

R

7

Давление воздуха перед горелкой 2

R

8

Давление воды на входе в котлы

R

9

Давление воды на выходе из котлов

R

10

Давление воды прямой системы ГВС

R

11

Давление воды обратной системы ГВС

R

12

 

R

Инструкция по настройке системы «Автобаланс» и программированию работы.