Автоматизированная система контроля и управления (АСКУ)

Автоматизированная система контроля и управления (АСКУ)

Автоматизированная система контроля и управления (АСКУ) предназначена и обеспечивает:
— сбор и обработку информации о состоянии технологических параметров и оборудования комплекса;
— представление информации оператору-технологу на мониторах операторской станции в форме динамически изменяющихся мнемосхем, таблиц, трендов и т.п. информации.
— автоматическое регулирование (стабилизацию) ряда технологических параметров с целью поддержания оптимального технологического режима
— автоматическое действие блокировок и защит при возникновении нештатных и аварийных ситуаций
— дистанционное с пульта оператора управление необходимыми исполнительными механизмами в автоматическом и ручном режимах работы;
— местное управление исполнительными механизмами и агрегатами комплекса;
— автоматическую регистрацию и архивирование необходимой информации.
— связь с верхним уровнем по стандартным протоколам.

АСКУ является двухуровневой системой управления.
Нижний или полевой уровень – преобразователи (датчики) технологических параметров процесса (давление, температура, расход, уровень и др.), сигнализаторы и указатели состояния оборудования (наличие потока в трубопроводе, степень открытия регулирующего органа, открытое, закрытое, включенное или отключенное положение исполнительного механизма).
В состав полевого уровня входят, также устанавливаемые вблизи от технологического оборудования:
— шкафы аппаратные с необходимым электротехническим оборудованием для работы исполнительных механизмов с электроприводами МЭП-96. В шкафах предусмотрена возможность местного управления электроприводом.
— шкафы управления электроклапанами с соленоидами с возможностью выбора места управления клапаном -по месту или дистанционно с центрального пульта управления.
— шкафы управления электронагревателями: тиристорные регуляторы мощности.
Средства измерений и электротехническое оборудование.
Средства измерений системы контроля обеспечивают измерение технологических параметров установки в зависимости от их функционального назначения (давление, температура, расход и т.д.). средства измерений осуществляют преобразование измерительных параметров в унифицированные сигналы, как правило, 4-20 мА постоянного тока, которые поступают в АСКУ на сигнальные модули контролеров с целью преобразования их в необходимые формы для визуализации технологического процесса на экранах мониторов АСКУ и формирования управляющих воздействий для реализации различных алгоритмов автоматического регулирования, защит и блокировок.
Кроме того обеспечивается местный контроль некоторых параметров с помощью манометров и дифманометров.
Выходы датчиков соединяются помехозащищёнными инструментальными кабелями с коммутируемыми устройствами (соединительные коробки). В соединительных коробках происходит концентрация кабелей от датчиков, откуда сигналы подаются по кабелям большой жильности в аппаратное помещение на устройства (шкафы кроссовые), обеспечивающие сопряжение оборудование нулевого уровня с УВК. В зависимости от типа передаваемых сигналов применены кабели типа КУИН (экранированные двойной, тройной или четверочной скрутки) с повышенной защитной от электромагнитных помех и кабели контрольные сигнальные КВВГ.
В Таблице входных и выходных аналоговых и дискретных сигналов представлены основные типы примененных в АСКУ комплекса датчиков параметров, виды унифицированных стандартных сигналов и их количество.
Датчики смонтированы на технологических модулях вблизи точек отбора (например, давление) или вмонтированы непосредственно в технологическое оборудование (например, преобразователи температуры). Таким образом обеспечивается повышенная монтажная готовность оборудования на объекте.

Верхний уровень АСКУ

Комплекс программно-технических средств АСКУ.
Шкафы автоматизации поставляются как функционально и конструктивно законченные изделия и имеют клеммные соединения для подключения внешних цепей. Выполняются на базе контроллеров Siemens S7-300 (имеют разрешение Ростехнадзора РФ). Данный тип контроллера имеет проектно-компонуемую структуру и содержит:
— модуль процессора;
— модули ввода-вывода дискретных сигналов;
— модули ввода-вывода аналоговых сигналов;
— коммуникационные модули;
— панель оператора.
Количество модулей ввода-вывода, устанавливаемых в станцию управления, определяется количеством входных и выходных сигналов.
Шкафы автоматического управления обеспечивают:
— измерение, первичное преобразование и передачу в операторскую станцию информации о параметрах процесса и состояния оборудования;
— диагностику измерительных каналов и самодиагностику;
— выдачу управляющих воздействий на исполнительные устройства нижнего уровня по командам с операторской станции;
— реализацию алгоритмов автоматического регулирования, дискретного (логического) управления, блокировок, защит;
— преобразование первичных сигналов измеряемых датчиками и формирование унифицированных токовых сигналов 4..20мА.
— конфигурация контроллеров станций управления обеспечивает резерв по количеству аналоговых входов, дискретных входов и выходов не менее 10%.
— цикл полного опроса контролируемых сигналов и выдачи управляющих воздействий для каждого управления не превышает 1 сек.
— время обновления статической информации на экране монитора станции оператора не превышает 1 сек. с момента выбора видеокадра.
— время обновления динамической информации на экране монитора станции оператора не превышает 1 сек. от момента ее изменения.
— система обеспечивает непрерывное круглосуточное ведение технологического режима, сохраняет возможность выполнения основных функций при выходе из строя отдельных элементов.
— система обеспечивает диагностику собственных технических средств в режиме нормальной работы.
— в АСКУ предусмотрены программные и аппаратные средства защиты от неквалифицированных действий персонала, способных привести к нарушениям технологического режима.
— система обеспечивает сохранение работоспособности станции оператора (АРМ оператора), станции управления и сетевого оборудования управляющей сети при отключении электроэнергии на время до 30 минут за счет применения источников бесперебойного питания.
— восстановление средств системы в случае отказа производится путем замены отказавших модулей на исправные из комплекта ЗИП.
— управляющая сеть АСУТП построена на базе промышленных управляемых коммутаторов.
Операторская станция представляет собой автоматизированное рабочее место оператора, обеспечивающее оперативный контроль за ходом и состоянием технологического процесса и управление им с помощью манипулятора «мышь» и стандартной клавиатуры. Основным средством представления информации оператору является цветной графический монитор.
АРМ оператора, сервер ввода-вывода информации, инжиниринговая станция выполнены на базе персональных компьютеров одного из ведущих производителей (IBM, HP, Siemens, Advantech и т.п.), операционного программного обеспечения Microsoft Windows и прикладного программного обеспечения SCADA (Simatic WinCC). Основные задачи, выполняемые АРМ оператора:
— сбор сигналов (определяющих состояние производственного процесса в текущий момент времени – температура, давление, положение и т.д.) с промышленной аппаратуры (контроллеры системы управления).
— графическое отображение данных на экране компьютера в удобной для оператора форме (на мнемосхемах, индикаторах, сигнальных элементах, в виде текстовых сообщений и т.д.)
— автоматический контроль состояния контролируемых параметров и генерация сигналов тревоги, и выдача сообщений оператору в графической и текстовой форме в случае выхода их за пределы заданного диапазона.
— разработка и выполнение (автоматическое или по команде оператора) алгоритмов управления технологическим процессом. Сложность алгоритмов не ограничена и может представлять собой любую комбинацию из математических, логических и других операций.
— контроль действий оператора путем регистрации его в системе с помощью имени и пароля, и назначения ему определенных прав доступа, ограничивающих возможности оператора (если это необходимо) по управлению производственным процессом.
— ввод (автоматически или по команде оператора) управляющих воздействий в промышленные контроллеры и для регулировки непрерывных или дискретных процессов.
— автоматическое ведение журнала аварийных сообщений.
Программное обеспечение.
Программное обеспечение АСУ ТП включает в себя:
1. Базовое и прикладное программное обеспечение станции контроллеров сбора данных и управления;
2. Операционную систему АРМ оператора и сервера сбора данных;
3. Программный пакет операторского интерфейса, сконфигурированный для рабочих мест операторов АСУ ТП.
4. Антивирусное программное обеспечение.

Система автоматизации и контроля параметров воды на базе сенсорного блока МП-15

Любое рыбоводное хозяйство нуждается в точном поддержании оптимальных значений важнейших параметров воды: растворенного кислорода, температуры, pH. Это необходимо для достижения максимальной эффективности бизнеса и защиты инвестиций от непредсказуемых воздействий и влияния человеческого фактора.

Простая в установке система разработана специально для небольших/средних рыбоводных предприятий, которым важна многофункциональность, легкость установки и эксплуатации оборудования. Система имеет интуитивно понятный пользовательский интерфейс, простой в освоении и настройке. Благодаря мобильным приложениям и облачному сервису Вы можете получить доступ к системе из любой географической точки. Кроме того, систему можно легко расширить по мере роста Вашего бизнеса. Все это делает идеальной для производителей, которым нужна эффективная недорогая система для максимального контроля и поддержания параметров с минимумом затрат.

Вы хотите, чтобы ваши инвестиции в систему автоматики были минимальными, но при этом получить полностью автоматическое управление УЗВ обеспечивает легкий и доступный автоматический контроль важнейших параметров содержания и кормления рыбы в УЗВ.

Простая установка

«МП-15 UZV-Start» использует модульную систему Smart Switch, позволяющую быстро и эффективно подключать оборудование

Интегрированное решение

Полный контроль над параметрами процесса с помощью одной интегрированной системы

Сенсорный экран интерфейса

Простое и удобное управление

Мобильное приложение

С нашими приложениями для iOS и Android Вы можете получать информацию о состоянии, менять настройки в любом месте и в любое время

Поддержка облака

Простой доступ к информации с компьютера через Интернет

Индивидуальный подход к Вашим потребностям

― это полностью настраиваемое решение: Вы выбираете только те функциональные возможности, элементы управления и компоненты, которые нужны именно вам исходя из производительности, площади, выращиваемых видов, местоположения, уровня опыта и индивидуальных требований.

Постоянный мониторинг и контроль УЗВ

позволяет надежно и точно контролировать и регулировать важнейшие параметры процесса автоматически. Он превращает обычную УЗВ в современную автоматическую активную систему, в которой Вы можете контролировать каждый аспект производственного процесса, сократить расходы на обслуживающий персонал и получать максимальный доход. Более того, интуитивно понятный сенсорный интерфейс, мобильные приложения и облачный сервис делают систему чрезвычайно простой в использовании, и вы можете получить доступ к ней из любого места.

Высокая надежность

Использование современных цифровых датчиков и компонентов автоматики ведущих мировых производителей гарантирует высокую точность измерений и длительную беспроблемную эксплуатацию.

Источник бесперебойного питания обеспечит непрерывное функционирование системы, а опциональный автоматически запускаемый генератор защитит Ваши инвестиции в случае длительного отключения электроснабжения.

6.3. ФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ОБЩИЕ ПРАВИЛА ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ, НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ И НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ"

6.3. Системы противоаварийной автоматической защиты

6.3. Системы противоаварийной автоматической защиты

6.3.1. Системы ПАЗ должны обеспечивать защиту персонала, технологического оборудования и окружающей среды в случае возникновения на управляемом объекте нештатной ситуации, развитие которой может привести к аварии.

6.3.2. Системы ПАЗ функционируют независимо от системы управления технологическим процессом. Нарушение работы системы управления не должно влиять на работу системы ПАЗ.

6.3.3. Система ПАЗ выполняет следующие функции:

автоматическое обнаружение потенциально опасных изменений состояния технологического объекта или системы его автоматизации;

автоматическое измерение технологических переменных, важных для безопасного ведения технологического процесса (например, измерение переменных, значения которых характеризуют близость объекта к границам режима безопасного ведения процесса);

автоматическая (в режиме on-line) диагностика отказов, возникающих в системе ПАЗ и (или) в используемых ею средствах технического и программного обеспечения;

автоматическая предаварийная сигнализация, информирующая оператора технологического процесса о потенциально опасных изменениях, произошедших в объекте или в системе ПАЗ;

автоматическая защита от несанкционированного доступа к параметрам настройки и (или) выбора режима работы системы ПАЗ.

6.3.4. Системы ПАЗ для объектов, имеющих в составе технологические блоки I и II категорий взрывоопасности, при проектировании должны создаваться на базе логических контроллеров, способных функционировать по отказобезопасной структуре и проверенных на соответствие требованиям функциональной безопасности систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью.

6.3.5. Методы создания систем ПАЗ должны определяться на стадии формирования требований при проектировании АСУ ТП на основании анализа опасности и работоспособности контуров безопасности с учетом риска, возникающего при отказе контура безопасности. Рациональный выбор средств для систем ПАЗ осуществляется с учетом их надежности, быстродействия в соответствии с их техническими характеристиками.

6.3.6. Для объектов, имеющих в составе технологические блоки I и II категорий взрывоопасности, не допускается использовать в качестве источников информации для систем ПАЗ одни и те же датчики, которые применяются в составе других подсистем АСУТП (например, в системе автоматического регулирования, в системе технологического или коммерческого учета).

6.3.7. Для объектов, имеющих в составе технологические блоки I и II категорий взрывоопасности, не допускается использовать в качестве исполнительных устройств систем ПАЗ одни и те же устройства, которые предусмотрены в составе другой подсистемы АСУТП (например, в системе автоматического регулирования).

6.3.8. Контроль за текущими показателями параметров, определяющими взрывоопасность технологических процессов с блоками I категории взрывоопасности, осуществляется не менее чем от двух независимых датчиков с раздельными точками отбора, логически взаимодействующих для срабатывания ПАЗ.

6.3.9. Утратил силу. — Приказ Ростехнадзора от 26.11.2015 N 480.

6.3.10. Проектирование системы ПАЗ и выбор ее элементов осуществляются исходя из условий обеспечения работы системы в процессе эксплуатации, обслуживания и ремонта в течение всего жизненного цикла защищаемого объекта.

6.3.11. Показатели надежности, безопасности и быстродействия систем ПАЗ определяются разработчиками систем с учетом требований технологической части проекта. При этом учитываются категория взрывоопасности технологических блоков, входящих в объект, и время развития возможной аварии.

6.3.12. Время срабатывания системы защиты должно быть таким, чтобы исключалось опасное развитие возможной аварии.

6.3.13. К выполнению управляющих функций систем ПАЗ предъявляются следующие требования:

команды управления, сформированные алгоритмами защит (блокировок), должны иметь приоритет по отношению к любым другим командам управления технологическим оборудованием, в том числе к командам, формируемым оперативным персоналом АСУТП (если иное не оговорено в техническом задании (далее — ТЗ) на ее создание);

срабатывание одной системы ПАЗ не должно приводить к созданию на объекте ситуации, требующей срабатывания другой такой системы;

в алгоритмах срабатывания защит следует предусматривать возможность включения блокировки команд управления оборудованием, технологически связанным с аппаратом, агрегатом или иным оборудованием, вызвавшим такое срабатывание.

6.3.14. В системах ПАЗ и управления технологическими процессами любых категорий взрывоопасности должно быть исключено их срабатывание от кратковременных сигналов нарушения нормального хода технологического процесса, в том числе и в случае переключений на резервный или аварийный источник электропитания.

6.3.15. В проектной документации, технологических регламентах на производство продукции и перечнях систем ПАЗ взрывоопасных объектов наряду с уставками защиты по опасным параметрам должны быть указаны границы регламентированных значений параметров.

6.3.16. Значения уставок систем защиты определяются с учетом погрешностей срабатывания сигнальных устройств средств измерения, быстродействия системы, возможной скорости изменения параметров и категории взрывоопасности технологического блока. При этом время срабатывания систем защиты должно быть меньше времени, необходимого для перехода параметра от предупредительного до предельно допустимого значения.

Конкретные значения уставок приводятся в проекте и технологическом регламенте на производство продукции.

6.3.17. Для ОПО химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности предусматривается предаварийная сигнализация по предупредительным значениям параметров, определяющих взрывоопасность объектов.

6.3.18. В случае отключения электроэнергии или прекращения подачи сжатого воздуха для питания систем контроля и управления системы ПАЗ должны обеспечивать перевод технологического объекта в безопасное состояние. Необходимо исключить возможность случайных (незапрограммированных) переключений в этих системах при восстановлении питания. Возврат технологического объекта в рабочее состояние после срабатывания системы ПАЗ выполняется обслуживающим персоналом по инструкции.

6.3.19. Исполнительные механизмы систем ПАЗ должны иметь указатели крайних положений непосредственно на этих механизмах, а также устройства, позволяющие выполнять индикацию крайних положений в помещении управления.

6.3.20. Надежность систем ПАЗ обеспечивается аппаратурным резервированием различных типов (дублирование, троирование), временной и функциональной избыточностью и наличием систем диагностики с индикацией рабочего состояния и самодиагностики с сопоставлением значений технологических связанных параметров. Достаточность резервирования и его тип обосновываются разработчиком проекта.

6.3.21. Показатели надежности систем ПАЗ устанавливаются и проверяются не менее, чем для двух типов отказов данных систем: отказы типа «несрабатывание» и отказы типа «ложное срабатывание».

6.3.22. Технические решения по обеспечению надежности контроля параметров, имеющих критические значения, на объектах с технологическими блоками III категории взрывоопасности обосновываются разработчиком проекта.

6.3.23. Все программные средства вычислительной техники, предназначенные для применения в составе любой системы ПАЗ, подлежат обязательной проверке на соответствие требованиям, указанным в ТЗ, которая проводится их изготовителем или поставщиком по программе, согласованной с заказчиком системы ПАЗ.

6.3.24. Перечень контролируемых параметров, определяющих взрывоопасность процесса в каждом конкретном случае, составляется разработчиком процесса и указывается в исходных данных на проектирование.

6.3.25. На периоды пуска, останова и переключений технологических режимов установок при соответствующем обосновании в проектной документации и технологических регламентах на производство продукции должны быть предусмотрены специальные алгоритмы (сценарии) работы системы ПАЗ, при которых допускается ручное или автоматическое отключение отдельных блокировок. Контроль, индикация и регистрация параметров отключению не подлежат.

Система контроля параметров установки

В современном мире водоподготовка является необходимым процессом для нормального функционирования производства. Водоподготовка представляет собой обработку воды, поступающей из природного водоисточника, для приведения её качества в соответствие с требованиями технологических потребителей. Она может производиться на сооружениях или установках водоподготовки для нужд коммунального хозяйства, практически во всех отраслях промышленности.

Для ТЭЦ (теплоэлектроцентраль) такой процесс является одним из важных этапов работы, ведь предназначение теплоэлектроцентрали заключается в подачи горячей воды в дома и на предприятия, а главным оборудованием ТЭЦ служат котельные и турбины. В котлах происходит нагрев воды, а в турбинах образовывается пар. В обоих случаях для работы нужна вода и обязательно очищенная, так как сырая жёсткая вода не пройдет по параметрам. При наличии примесей в процессе нагревания может образоваться осадок, появиться накипь, и другие неблагоприятные соединения. Всё это влияет на корректную работу станции и годность оборудования. Поэтому, чтобы продлить работу установок и скорректировать состав воды для использования на ТЭЦ, обязательно проводят водоподготовку.

Внедряя автоматику в процесс водоподготовки, можно не только рационально использовать свободное пространство, но и сэкономить на работе системы водоочистки, также применение такой системы позволит свести к минимуму участие человека в данном процессе. [1, 2, 3]

Процесс водоподготовки на ТЭЦ

Этапы очистки воды

Весь процесс водоподготовки разделён на этапы. В каждом из них происходит очистка от определённых видов загрязнений. Как правило, устанавливают несколько систем фильтрации. Водоочистка проводится в специальном предварительном блоке. Сначала проводят механическую фильтрацию, далее очищают от солей жесткости и обезжелезивают, очищают от остальных примесей и убирают излишнюю загазованность. Все этапы проводятся в определённом порядке. Для каждого этапа подбирается свой метод очистки, более удобный в применении и выгодный с экономической точки зрения. Каждый этап контролируется автоматически. Контроллер устанавливается на блок или на фильтр (зависит от настроек). Перед первым применением после всех расчётов необходимые настройки забиваются в систему.

Методы умягчения воды

Для умягчения воды на разных станциях используют разные методы. Это может быть реагентный способ, ионозамещение или магнитное очищение.

Реагентный способ проводится с использованием химикатов. Вещества добавляют в водный поток, происходит реакция и соли жесткости выпадают в осадок. Данный способ не самый безопасный, но является одним из самых быстрых.

Электромагнитное очищение представляет собой систему на основе магнита. При действии магнитного поля соли жёсткости теряют прежнюю форму и вытягиваются. С увеличением мощности поля защитные свойства метода от накипи возрастают. Данный способ ценится своей неприхотливостью и длительностью работы, но для его действия необходим постоянный поток воды определенной температуры и определенной скорости.

Ионозамещение представляет собой процесс с использованием ионной смолы (маленькие гранулы с ионами натрия). При взаимодействии с водой происходит распад смолы. Соли жёсткости прилипают к ней, а освободившиеся ионы натрия безвредны. Данный метод, не смотря на все удобства, является весьма недешевым. [4, 5]

Системы автоматизации водоподготовки

При автоматизации систем водоподготовки ТЭЦ (теплоэлектроцентраль), ГРЭС (Государственная районная электрическая станция), АЭС (атомная электростанция) на первое место встает долговечность, надежность, а также безопасность эксплуатации перечисленных объектов, которую обеспечивает контроль водно-химического режима на объектах, генерирующих электрическую энергию и тепло.

Рисунок 1 – Схема водоподготовительной установки (ВПУ) на Ростовской ТЭЦ-2

При процессе водоподготовки необходимы системы автоматического контроля и регулирования. Система автоматического контроля предназначена для контроля за ходом какого-либо процесса. Система автоматического регулирования поддерживает регулируемую величину в заданных пределах. Это наиболее сложные системы автоматики, объединяющие функции автоматического контроля и управления. Составная часть этих систем — регулятор.

Автоматизация водоподготовки и внедрение СППИ (система подготовки проб и измерений), как часть автоматизации водоподготовки, позволяет высвободить дополнительное пространство в цехах, так как измерительный канал, устройство подготовки проб, электрохимические датчики и преобразователи, провода трубы не разнесены на большие расстояния, а скомпонованы в одном приборе. Система подготовки проб и измерений устраняет травмоопасные источники, минимизирует влияние человека на технический процесс и существенно сокращает затраты на создание и обслуживание системы автоматизации водоподготовки и химического контроля.

Автоматизированные системы управления водоподготовкой построены на контроллере и предназначены для подачи воды требуемого качества потребителям в необходимом количестве. Автоматизация водоподготовки управляет отстойниками, насосными и очистительными станциями.

Система автоматизации водоподготовки должна выполнять следующие управляющие и информационные функции: 1) управление работой электродвигателей насосов и контроль их состояния; 2) контроль уровня воды в отстойниках; 3) автоматическое поддержание нужного давления воды; 4) измерение и регистрация необходимых параметров; 5) архивирование информации, возможность просмотра данных в указанный промежуток времени. [2, 4, 6]

Функции средств автоматизации

Реализуемые функции средств автоматизации: 1) автоматический контроль всех необходимых параметров (информационный контроль); 2) технологическую сигнализацию; 3) автоматические защиты; 4) автоматические блокировки; 5) дистанционное управление; 6) автоматическое управление (автоматическое регулирование).

Автоматический контроль параметров подразумевает измерение тех величин, которые характеризуют правильное ведение технологического процесса, а также тех величин, которые необходимо регулировать. В теплоэнергетике к таким параметрам обычно относится давление различных сред, их расход, уровень жидких и сыпучих сред, температура сред, концентрация каких-либо компонентов в жидкостях или газах и т.п. Для измерения этих параметров выпускаются различные контрольно-измерительные приборы. Контрольно-измерительные приборы могут быть установлены по месту (на трубопроводах, у оборудования и т.п.) и на щитах контроля и управления.

Технологическая сигнализация служит для оповещения персонала о происшедших изменениях в режимах работы оборудования. Она подразделяется на основные виды: 1) контрольную (оповещает персонал о включениях, отключениях или переключениях в работе того или иного оборудования); 2) предупредительную (предупреждает персонал о возникших отклонениях в режиме работы оборудования, которые могут привести к аварии); 3) аварийную (оповещает персонал о том, что сработала автоматическая аварийная защита, отключившая основное оборудование).

Автоматические защиты предназначены для защиты работающего оборудования от возникновения аварий. Они подразделяются на два вида: 1) локальные защиты (включают, отключают или переключают часть работающего оборудования при отклонении некоторых параметров за допустимые пределы); 2) основные защиты (отключают основное оборудование, предотвращая развитие аварий).

Автоматические блокировки предназначены для защиты оборудования от неправильных действий персонала. Они подразделяются на два вида: 1) запретно-разрешающие блокировки (предназначены для защиты оборудования при ручных запусках всего оборудования в работу и ручных отключениях); 2) аварийные блокировки (производят автоматически все необходимые действия по полному останову оборудования после срабатывания аварийной защиты).[7]

Автоматическое управление установками водоподготовки

<pМикроконтроллер серии ПВО-УУВ-01

Для управления водоподготовкой необходим контроллер. Рассмотрим микроконтроллер ПВО-УУВ-01, предназначенный для использования в процессах водоподготовки. Он позволяет управлять двумя электрическими исполнительными устройствами и двумя слаботочными устройствами.

Исполнительное устройство включается при наличии расхода воды. В качестве такого исполнительного устройства обычно используется дозирующий насос для подачи окислителей, коагулянтов, кислот, щелочей и т.д., компрессор для аэрации воды, ультрафиолетовая лампа для обеззараживания воды. На экране устройства отображается текущий расход воды с корректировкой по наработке, таймер обратного отсчета с момента прихода последнего импульса от расходомера, состояние входа. Светодиодные индикаторы расположенные на плате устройства отображают состояния выходных реле.

Одновременно к устройству может быть подключено до четырёх устройств с использованием в произвольной комбинации и два дозирующих насоса. [8]

Занятие 11 «Разновидности систем контроля параметров движения. Нормативно-техническая документация».

Система контроля и регистрации параметров движения (СКРПД) предназначена для применения на локомотивах, мотовозах или путевых машинах, эксплуатируемых на железных дорогах, в метрополитене, на промышленных или охраняемых объектах. СКРПД осуществляет регистрацию параметров движения локомотива (мотовоза) и производит запись видеоинформации с камер наблюдения.

Система СК РПД обеспечивает регистрацию на съемную кассету и отображение на блоке индикации следующих основных параметров

· давление масла в двигателе;

· уровень топлива в баке;

· скорость движения локомотива (мотовоза);

· давление воздуха в тормозной магистрали и тормозных цилиндрах;

· напряжение бортовой сети;

· ток заряда (разряда) аккумуляторной батареи.

Состав СКРПД

· модуль аудио-видео регистрации;

· блок регистрации локомотивный комбинированный;

· блок индикации локомотивный комбинированный;

· видеокамеры высокого разрешения BKBP;

· датчик скорости для установки на буксу;

· датчики уровня топлива для установки в бак;

· датчики давления в тормозной системе локомотива.

КОМПЛЕКСЫ СРЕДСТВ СБОРА И РЕГИСТРАЦИИ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ЛОКОМОТИВОВ (КПД) и РПДА — Т

Назначение аппаратуры КПД

КПД-3 предназначен для контроля, сигнализации и регистрации параметров движения локомотивов; использования систем автоматизированного управления железнодорожным транспортом.

Комплекс позволяет измерять параметры: скорость движения; уставки скорости, обеспечивающие включение внешних цепей сигнализации при превышении заданных значений скорости; ускорение движения; текущее время; величину давления воздуха в тормозной магистрали; расстояние от станции отправления; направление движения.

В аппаратуру КПД-3 (рис. 9.1) входят блок управления БУ, два блока индикации БИ, блок регистрации БР, блок питания локомотивный БПЛ, блок связи с блоком управления БСБУ, два датчика угла поворота ДУП, датчик избыточного давления ДД, сигнализатор наличия тормозов СНТ.

Работа КПД-3 характеризуется режимами автотестирования, обслуживания и контроля параметров движения.

После включения питания в БУ с помощью центрального процессора по встроенной программе проводится автотестирование всех элементов комплекса (кроме датчиков).

Тестирование завершается выдачей на основной индикатор БИ кода 888 (комплекс исправен), либо кода 788 (комплекс неисправен). На дополнительный индикатор БИ в случае исправности выдаётся код Н000,
а в случае неисправности – код, характеризующий выявленную в процессе тестирования неисправность.

После завершения процесса тестирования исправного комплекса, его можно перевести в режим «обслуживание» нажатием специальной кнопки на БУ. После этого, нажимая кнопку «Т» на любом из БИ, можно просмотреть информацию, записанную в полупостоянном запоминающем устройстве центрального процессора. При необходимости можно изменить эту информацию, например, ввести новые диаметры бандажей колёсных пар, изменить вариант уставок скорости.

Во время движения поезда вращение колёсных пар локомотива
передаётся датчикам угла поворота, расположенным на буксах двух разных колёсных пар. Каждый из датчиков формирует по две импульсных последовательности, сдвинутые относительно друг друга по фазе на 90°. Знак фазового сдвига зависит от направления вращения колёсных пар и служит для определения направления движения поезда.

Рисунок Функциональная схема КПД-3

Входные фильтры БУ подавляют помехи, возникающие в цепях связи, вызванные вибрациями датчика. Нормализованные сигналы с выходов фильтров обрабатываются центральным процессором, в котором вычисляется линейная скорость движения поезда отдельно по каждому каналу, ускорение и пройденный путь. Для устранения ошибок, связанных с пробуксовыванием и проскальзыванием одной из колёсных пар локомотива, центральный процессор анализирует состояние сигнала «наличие тяги». При наличии такого сигнала выбирается датчик с меньшим значением скорости (защита от буксования), а при его отсутствии – с большим значением (защита от юза). Это значение скорости и выдаётся на блоки индикации и регистрации.

Величина давления в тормозной магистрали преобразуется ДД в стандартный токовый сигнал в диапазоне от 0 до 5 мА, а затем с помощью аналогово-цифрового преобразователя АЦП в виде восьмиразрядного двоичного числа вводится в центральный процессор.

Центральный процессор организует циклический опрос значений скорости и давления, состояния двоичных входных сигналов (АЛС, ЭПК, наличия тяги), значений текущего времени. Вся эта информация запоминается и накапливается в оперативном запоминающем устройстве. Через каждые 100 м пройденного пути этот пакет информации выдаётся в БР, который записывает её на скоростемерную ленту. Информация о скорости и ускорении (текущем времени) обновляется на БИ один раз в секунду.

При выключении комплекса БПЛ формирует сигнал предварительного отключения, который обеспечивает запись в полупостоянное запоминающее устройство величины общего пробега.

В процессе работы центральный процессор ведёт оперативный контроль исправности основных узлов и блоков комплекса так же, как и при автотестировании. При этом сигналы от датчиков анализируются по величине допустимых значений и по скорости их изменения. При обнаружении каких-либо отклонений на БИ выдаётся команда и начинает мигать индикатор «Контроль неисправности», а в случае нажатия кнопки «КОНТР» на дополнительный индикатор выводится код неисправности.

Составные части КПД-3

2.1.Описание блока управления (БУ)

БУ предназначен для обработки сигналов, поступающих от датчиков и АЛС, вычисления величин скорости движения, ускорения, давления в тормозной магистрали, вывода информации во внешние устройства, регистрации и индикации величины общего пробега локомотива, регистрации информации в энергонезависимом полупроводниковом запоминающем устройстве, формирования сигналов превышения заданных скоростей.

В состав БУ входят следующие элементы: блок процессора БПР; центральный процессор; генератор синхронизирующих импульсов; системный контроллер; шинные формирователи адреса; блок приоритетного прерывания; постоянное запоминающее устройство ПЗУ; оперативное запоминающее устройство ОЗУ; программируемый таймер; программируемые последовательные интерфейсы связи с периферийными устройствами; дешифратор памяти; дешифратор внешних устройств; схемы формирования сигнала «RDY»; блок связи с объектом БСО; узел сигнализации; узел входов АЛС; узел сопряжения; аналого-цифровой преобразователь АЦП; блок запоминающего устройства; дешифратор адреса ПЗУ; дешифратор адреса интерфейсов; стабилизаторы напряжения для питания ПЗУ постоянных признаков; узел питания блока управления УПБУ; стабилизаторы напряжения +5; +12; -5 В; выпрямители 18; 22; 45 В; модуль памяти малогабаритный энергонезависимый МПМЭ.

Диагностическая информация о состоянии функциональных элементов выводится на дополнительный индикатор БИ в виде четырёхразрядного шестнадцатеричного кода.