이 기사는 객체의 온라인 및 원격 제어를 위한 추적 모드 SCADA 시스템의 사용에 대해 다룹니다. 지역 난방도시. 설명된 프로젝트가 시행된 시설은 아르한겔스크 지역(벨스크 시) 남쪽에 위치해 있습니다. 이 프로젝트는 도시 생활 시설에 난방을 위한 열을 준비 및 분배하고 온수를 공급하는 과정에 대한 운영 모니터링 및 관리를 제공합니다.

CJSC "SpetsTeploStroy", 야로슬라블

시스템의 문제 및 필요한 기능에 대한 설명

우리 회사가 직면한 목표는 사전 단열된 파이프를 사용하여 네트워크를 구축하는 고급 건설 방법을 사용하여 도시 대부분에 열 공급을 위한 백본 네트워크를 구축하는 것이었습니다. 이를 위해 15km의 주 난방 네트워크와 7개의 중앙 난방 지점(CHS)이 구축되었습니다. 중앙 난방 스테이션의 목적 - 사용 과열된 물 GT-CHP(130/70°C 일정에 따라)를 사용하여 블록 내 난방 네트워크용 냉각수를 준비하고(95/70°C 일정에 따라) 온수 공급에 필요한 물을 60°C로 가열합니다. (온수 공급) 중앙 난방 스테이션은 독립적이고 폐쇄적인 방식으로 운영됩니다.

문제를 설정할 때 보장하기 위해 많은 요구 사항이 고려되었습니다. 에너지 절약 원리중앙 난방 스테이션의 작업. 특히 중요한 사항은 다음과 같습니다.

날씨에 따라 난방 시스템을 제어합니다.

주어진 수준(온도 t, 압력 P, 유량 G)에서 DHW 매개변수를 유지합니다.

주어진 수준(온도 t, 압력 P, 흐름 G)에서 가열 유체의 매개변수를 유지합니다.

현행 규제 문서(ND)에 따라 열 에너지 및 냉각수에 대한 상업 회계를 구성합니다.

모터 수명의 균등화를 통해 펌프(네트워크 및 온수 공급)의 ATS(자동 예비 입력)를 제공합니다.

달력과 실시간 시계를 사용하여 기본 매개변수를 수정합니다.

주기적으로 데이터 전송을 수행합니다. 제어 센터;

측정 장비 및 운영 장비의 진단을 수행합니다.

중앙 난방 지점에서 근무하는 직원이 부족합니다.

비상 상황 발생을 모니터링하고 서비스 담당자에게 즉시 알립니다.

이러한 요구 사항에 따라 생성된 운영 원격 제어 시스템의 기능이 결정되었습니다. 기본 및 보조 자동화 및 데이터 전송 도구가 선택되었습니다. 시스템 전체의 운용성을 보장하기 위해 SCADA 시스템이 선택되었습니다.

필요하고 충분한 기능시스템:

1_정보 기능:

기술적 매개변수의 측정 및 제어;

설정된 한계로부터 매개변수의 편차를 경보 및 등록합니다.

직원에 대한 운영 데이터의 형성 및 배포

매개변수 기록 보관 및 보기

2_제어 기능:

중요한 공정 매개변수의 자동 조절;

주변 장치(펌프)의 원격 제어;

기술적 보호 및 차단.

3_서비스 기능:

실시간으로 소프트웨어 및 하드웨어 복합체의 자가 진단;

요청 시, 긴급 상황 발생 시 일정에 따라 제어 센터로 데이터를 전송합니다.

컴퓨팅 장치 및 입력/출력 채널의 성능과 올바른 기능을 테스트합니다.

자동화 도구 선택에 영향을 준 요인

그리고 소프트웨어?

주요 자동화 도구의 선택은 주로 가격, 신뢰성, 구성 및 프로그래밍의 다양성이라는 세 가지 요소를 기반으로 했습니다. 예, 독립적인 작업자유롭게 프로그래밍 가능한 Saia-Burgess PCD2-PCD3 시리즈 컨트롤러는 중앙 난방 센터와 데이터 전송용으로 선택되었습니다. 제어실을 만들기 위해 국내 SCADA 시스템 Trace Mode 6을 선택하여 데이터 전송을 위해 일반 셀룰러 통신을 사용하기로 결정했습니다. 데이터 전송 및 SMS 메시지에는 일반 음성 채널을 사용하여 긴급 상황 발생을 직원에게 즉시 알립니다. .

시스템의 작동 원리는 무엇입니까

추적 모드에서 제어 구현의 기능은 무엇입니까?

많은 유사한 시스템과 마찬가지로 규제 메커니즘에 직접적인 영향을 미치는 관리 기능은 하위 수준에 부여되고 전체 시스템의 관리는 상위 수준에 부여됩니다. 하위 레벨(컨트롤러)의 동작과 데이터 전송 과정에 대한 설명은 일부러 생략하고 바로 상위 레벨의 설명으로 넘어갑니다.

편리한 사용을 위해 제어실이 갖춰져 있습니다. 개인용 컴퓨터(PC) 모니터 2개. 모든 지점의 데이터는 디스패치 컨트롤러로 흐르고 RS-232 인터페이스를 통해 PC에서 실행되는 OPC 서버로 전송됩니다. 이 프로젝트는 Trace Mode 버전 6에서 구현되었으며 2048개 채널용으로 설계되었습니다. 이것이 설명된 시스템 구현의 첫 번째 단계입니다.

추적 모드에서 작업 구현의 특별한 특징은 도시 지도와 가열 지점의 니모닉 다이어그램 모두에서 온라인으로 열 공급 프로세스를 모니터링할 수 있는 기능을 갖춘 다중 창 인터페이스를 생성하려는 시도입니다. 다중 창 인터페이스를 사용하면 디스패처 디스플레이에 충분하고 동시에 중복되지 않는 많은 양의 정보를 표시하는 문제를 해결할 수 있습니다. 다중 창 인터페이스의 원리를 통해 창의 계층 구조에 따라 모든 프로세스 매개변수에 액세스할 수 있습니다. 또한 이러한 인터페이스는 현장에서 시스템 구현을 단순화합니다. 모습널리 사용되는 Microsoft 제품군과 매우 유사하며 모든 개인용 컴퓨터 사용자에게 친숙한 유사한 메뉴 하드웨어 및 도구 모음이 있습니다.

그림에서. 1은 시스템의 메인 화면을 보여준다. 열원(CHP)과 중앙 가열 지점(첫 번째부터 일곱 번째까지)을 나타내는 주 난방 네트워크를 개략적으로 보여줍니다. 해당 화면에는 해당 시설의 긴급 상황 발생 상황, 현재 상황에 대한 정보가 표시됩니다. 외부 온도각 지점에서 마지막으로 데이터를 전송한 항공, 날짜 및 시간. 열 공급 개체에는 팝업 팁이 장착되어 있습니다. 비정상적인 상황이 발생하면 다이어그램의 개체가 "깜박이기" 시작하고 데이터 전송 날짜 및 시간 옆의 알람 보고서에 이벤트 기록과 빨간색 깜박이는 표시가 나타납니다. 중앙 난방 스테이션과 전체 난방 네트워크에 대한 확대된 열 매개변수를 전체적으로 볼 수 있습니다. 이렇게 하려면 경보 및 경고 보고서 목록("OT&P" 버튼) 표시를 비활성화해야 합니다.

쌀. 1. 홈 화면시스템. Velsk의 열 공급 시설 배치

가열 지점의 니모닉 다이어그램으로 전환하는 것은 두 가지 방법으로 가능합니다. 도시 지도에서 아이콘을 클릭하거나 가열 지점이 표시된 버튼을 클릭해야 합니다.

가열 지점의 모식도가 두 번째 화면에 열립니다. 이는 모니터링의 용이성을 위해 수행됩니다. 특정 상황중앙 가열 지점에서 시스템의 전반적인 상태를 모니터링합니다. 이 화면에서는 열량 측정기에서 판독되는 매개변수를 포함하여 제어되고 조정 가능한 모든 매개변수가 실시간으로 시각화됩니다. 모든 기술 장비 및 측정 장비에는 기술 문서에 따른 팝업 팁이 장착되어 있습니다.

니모닉 다이어그램에 표시된 장비 및 자동화 장비의 이미지는 실제 모습과 최대한 유사합니다.

다음 단계의 다중 창 인터페이스에서는 열 전달 과정을 직접 제어하고, 설정을 변경하고, 작동 장비의 특성을 확인하고, 변경 내역과 함께 매개변수를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.

그림에서. 그림 2는 주요 자동화 장비(컨트롤러 및 열 계산기)를 보고 제어하기 위한 화면 인터페이스를 보여줍니다. 컨트롤러 제어 화면에서는 SMS 메시지 전송을 위한 전화번호 변경, 긴급 및 안내 메시지 전송 금지/허용, 데이터 전송 빈도 및 전송량 제어, 계측기 자가 진단을 위한 매개변수 설정 등이 가능합니다. 열량계 화면에서 모든 설정을 보고, 사용 가능한 설정을 변경하고, 컨트롤러와의 데이터 교환 모드를 제어할 수 있습니다.

쌀. 2."Vzlyot TSriv" 열량계 및 PCD253 컨트롤러용 제어 화면

그림에서. 그림 3은 제어 장비(제어 밸브 및 펌프 그룹)에 대한 팝업 패널을 보여줍니다. 이 장비의 현재 상태, 오류 정보 및 자가 진단 및 테스트에 필요한 일부 매개변수를 표시합니다. 따라서 펌프의 경우 매우 중요한 매개변수는 공회전 압력, 고장 간격 및 시동 지연입니다.

쌀. 3.펌프 그룹 및 제어 밸브용 제어판

그림에서. 그림 4는 변경 내역을 볼 수 있는 기능을 갖춘 그래픽 형식으로 매개변수 및 제어 루프를 모니터링하는 화면을 보여줍니다. 가열점의 모든 제어 매개변수는 매개변수 화면에 표시됩니다. 물리적 의미(온도, 압력, 흐름, 열량, 화력, 조명). 제어 루프 화면에는 모든 매개변수 제어 루프가 표시되고 데드존, 밸브 위치 및 선택한 제어 법칙을 고려하여 설정된 현재 매개변수 값이 표시됩니다. 화면의 모든 데이터는 Windows 응용 프로그램에서 일반적으로 허용되는 디자인과 유사하게 페이지로 구분됩니다.

쌀. 4.매개변수 및 제어 회로의 그래픽 표시 화면

모든 화면은 두 개의 모니터 공간으로 이동하여 동시에 여러 작업을 수행할 수 있습니다. 열 분배 시스템의 문제 없는 작동에 필요한 모든 매개변수를 실시간으로 사용할 수 있습니다.

시스템을 개발하는 데 얼마나 시간이 걸렸나요?개발자는 몇 명 있었나요?

추적 모드의 파견 및 제어 시스템의 기본 부분은 이 기사의 저자가 한 달 이내에 개발하여 벨스크 시에서 출시되었습니다. 그림에서. 시스템이 설치되어 운영되고 있는 임시상황실의 사진을 보여드립니다. 시운전. 안에 현재 순간우리 조직은 또 다른 가열 지점과 비상 열원을 가동하고 있습니다. 이러한 시설에는 특수 제어실이 설계되고 있습니다. 시운전 후에는 8개의 가열 지점이 모두 시스템에 포함됩니다.

쌀. 5.일시적인 직장파견자

자동화된 프로세스 관리 시스템을 운영하는 동안 파견 서비스에서 다양한 의견과 제안이 발생합니다. 따라서 시스템은 운영자의 운영 특성과 편의성을 개선하기 위해 지속적으로 업데이트되고 있습니다.

이러한 관리 시스템을 구현하면 어떤 효과가 있나요?

장점과 단점

이 글에서 저자는 관리 시스템 구현의 경제적 효과를 숫자로 평가하려고 하지 않습니다. 그러나 시스템 서비스에 참여하는 인력이 줄어들고 사고 건수가 크게 감소하므로 비용 절감 효과는 분명합니다. 게다가 환경에 미치는 영향도 명백합니다. 또한 이러한 시스템을 구현하면 예상치 못한 결과를 초래할 수 있는 상황에 신속하게 대응하고 제거할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 고객의 전체 작업 복합체(난방 주전원 및 가열 지점 건설, 설치 및 시운전, 자동화 및 파견)에 대한 투자 회수 기간은 5~6년입니다.

작업 제어 시스템의 장점은 다음과 같습니다.

객체의 그래픽 이미지에 대한 정보의 시각적 표현

애니메이션 요소는 프로그램 시청의 시각적 효과를 향상시키기 위해 특별히 프로젝트에 추가되었습니다.

시스템 개발 전망

현대화 자동화열 공급 시스템 민스크 경험

V.A. 세드닌,과학 컨설턴트, 공학박사, 교수,
A.A. 구트코프스키,벨로루시 국립 기술 대학교, 화력 산업 자동 제어 시스템 과학 연구 및 혁신 센터 수석 엔지니어

키워드: 열 공급 시스템, 자동화 제어 시스템, 신뢰성 및 품질 개선, 열 전달 조절, 데이터 보관

러시아와 마찬가지로 벨로루시 대도시의 열 공급은 시설이 단일 시스템으로 결합된 열병합 발전 및 지역 열 공급 시스템(이하 DHSS)을 통해 제공됩니다. 그러나 복잡한 열 공급 시스템의 개별 요소에 대한 결정이 체계적인 기준, 신뢰성, 제어 가능성 및 환경 보호 요구 사항을 충족하지 못하는 경우가 많습니다. 그러므로 열 공급 시스템의 현대화와 자동화된 공정 제어 시스템의 구축이 가장 시급한 과제입니다.

설명:

V. A. 세드닌, A. A. 구트코프스키

러시아와 마찬가지로 벨로루시 대도시에 대한 열 공급은 난방 및 중앙 난방 시스템(이하 DHS라고 함)을 통해 제공되며, 해당 시설은 단일 계획으로 연결됩니다. 그러나 종종 개별 요소에 대한 결정이 내려집니다. 복잡한 시스템열 공급 시스템은 시스템 기준, 신뢰성, 제어 가능성 및 환경 친화성 요구 사항을 충족하지 않습니다. 따라서 열공급 시스템의 현대화와 자동화된 공정 제어 시스템의 구축이 가장 시급한 과제입니다.

V. A. 세드닌, 과학 컨설턴트, 기술 과학 박사. 과학, 교수

A. A. 구트코프스키, 벨로루시 국립 기술 대학교, 화력 공학 및 산업 자동 제어 시스템 연구 및 혁신 센터 수석 엔지니어

러시아와 마찬가지로 벨로루시 대도시에 대한 열 공급은 난방 및 중앙 난방 시스템(이하 DHS라고 함)을 통해 제공되며, 해당 시설은 단일 계획으로 연결됩니다. 그러나 복잡한 열 공급 시스템의 개별 요소에 대한 결정이 시스템 기준, 신뢰성, 제어 가능성 및 환경 친화성 요구 사항을 충족하지 못하는 경우가 많습니다. 따라서 열공급 시스템의 현대화와 자동화된 공정 제어 시스템의 구축이 가장 시급한 과제입니다.

지역난방 시스템의 특징

벨로루시 DHS의 주요 특징을 고려하면 다음과 같은 특징이 있음을 알 수 있습니다.

• 개발의 연속성과 관성;
• 영토 분포, 계층 구조, 사용된 다양한 기술적 수단;
• 생산 과정의 역동성과 에너지 소비의 확률성;
• 매개 변수 및 작동 모드에 대한 정보의 불완전성과 낮은 수준의 신뢰성.

중앙 난방 네트워크에서 난방 네트워크는 다른 파이프라인 시스템과 달리 제품이 아닌 냉각수 에너지를 전달하는 역할을 하며 그 매개변수는 다양한 소비자 시스템의 요구 사항을 충족해야 한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

이러한 특징은 열 공급 시스템의 에너지 및 환경 효율성, 신뢰성 및 작동 품질을 향상시킬 수 있는 자동화된 프로세스 제어 시스템(이하 자동화된 프로세스 제어 시스템)을 생성해야 하는 필수적인 필요성을 강조합니다. 오늘날 자동화된 공정 제어 시스템의 도입은 패션에 대한 찬사가 아니라 기술 개발의 기본 법칙을 따르며 현재 기술 발전 단계에서 경제적으로 정당합니다.

민스크 열공급 시스템 자동화 공정 제어 시스템 개발

민스크의 예를 사용하여 열 공급 시스템을 위한 자동화된 공정 제어 시스템을 설계 및 개발할 때 벨로루시와 러시아의 여러 도시에서 구현된 주요 접근 방식을 제시합니다.

다루는 문제의 폭을 고려하면 주제 영역열 공급 및 열 공급 시스템 자동화 분야의 축적된 경험을 바탕으로 민스크 난방 네트워크를 위한 자동화된 공정 제어 시스템을 만드는 사전 설계 단계에서 개념이 개발되었습니다. 이 개념은 토폴로지적으로 분산된 중앙 집중식 열 공급 기업의 기술 프로세스를 자동화하는 것을 목표로 하는 컴퓨터 네트워크(시스템)를 생성하는 프로세스로 민스크(참조 참조)의 열 공급을 위한 자동화된 프로세스 제어 시스템을 구성하는 기본 원칙을 정의합니다.

자동화된 공정제어 시스템의 기술정보 업무

구현됨 자동화 시스템관리에는 주로 개별 요소의 작동 모드와 열 공급 시스템 전체에 대한 운영 제어의 신뢰성과 품질을 높이는 것이 포함됩니다. 따라서 이 자동화된 공정 제어 시스템은 다음과 같은 기술 정보 문제를 해결하도록 설계되었습니다.

• 열원, 주요 가열 네트워크 및 펌핑의 유압 모드에 대한 중앙 집중식 기능 그룹 제어 제공 펌핑 스테이션도시의 열 분배 네트워크의 실제 유압 조건에 따라 조정(피드백)을 통해 순환 유량의 일일 및 계절 변화를 고려합니다.
• 난방 본관의 공급 및 회수 파이프라인의 냉각수 온도를 최적화하여 열 공급의 동적 중앙 조절 방법 구현
• 민스크 난방 네트워크의 중앙 난방 네트워크 기능에 대한 모니터링, 운영 관리 및 분석을 위해 도시의 열원, 주 난방 네트워크, 펌프장 및 분배 열 네트워크의 열 및 유압 작동 모드에 대한 데이터 수집 및 보관을 보장합니다.
• 창조 효과적인 시스템비상 상황에서 열원 장비 및 난방 네트워크 보호;

창조 정보 베이스민스크 열공급 시스템 시설의 운영 및 현대화 과정에서 발생하는 최적화 문제를 해결합니다.

민스크 열 네트워크의 자동화 공정 제어 시스템 구조

Minsk Heat Networks의 생산 및 조직 구조(참조 1 참조)에 따라 Minsk Heat Networks 공정 제어 시스템의 4단계 구조가 선택되었습니다.

• 첫 번째(상위) 수준은 기업의 중앙 통제실입니다.
• 두 번째 수준 – 지역 난방 네트워크의 운영자 스테이션;
• 세 번째 수준 - 열원의 운영자 스테이션(난방 네트워크 섹션 작업장의 운영자 스테이션)
• 네 번째(하위) 수준 – 스테이션 자동 제어설치 (보일러 장치) 및 열에너지 운송 및 분배 프로세스 (열원, 가열 지점, 가열 네트워크 등의 기술 다이어그램).

개발(민스크 전체에 열을 공급하기 위한 자동화된 공정 제어 시스템 생성)에는 민스크 CHPP-2, CHPP-3, CHPP-4 난방 단지의 운전 스테이션의 두 번째 구조 수준에 있는 시스템이 포함됩니다. Minskkommunteploset Unitary Enterprise의 운영자 스테이션(중앙 제어실)입니다. 모든 관리 수준은 단일 컴퓨터 네트워크로 결합될 예정입니다.

민스크 열공급 시스템의 자동화 공정 제어 시스템 아키텍처

제어 대상 전체와 개별 요소의 상태 분석, 제어 시스템 개발 전망을 통해 민스크 열 공급 시스템의 기술 프로세스를 제어하기 위한 분산 자동화 시스템의 아키텍처를 제안할 수 있었습니다. RUE Minskenergo 시설의 틀 내에서. 기업 네트워크는 네트워크 영역 개체의 자동 제어 스테이션(ACS)을 포함하여 중앙 사무실과 원격 구조 단위의 컴퓨팅 리소스를 통합합니다. 모든 자주포(TsTP, ITP, PNS) 및 스캐닝 스테이션은 해당 네트워크 영역의 운영자 스테이션에 직접 연결되며, 아마도 작업장 영역에 설치되어 있을 것입니다.

떨어져서 구조 단위(예: RTS-6) 다음 스테이션이 설치됩니다(그림 1): 운영자 스테이션 "RTS-6"(OPS RTS-6) - 네트워크 영역의 제어 센터이며 마스터 사이트에 설치됩니다. RTS-6의. 운영 담당자의 경우 OpS RTS-6은 모든 유형의 자동 제어 시스템의 모든 정보 및 제어 리소스에 대한 액세스를 예외 없이 제공할 뿐만 아니라 중앙 사무소의 승인된 정보 리소스에 대한 액세스도 제공합니다. OpS RTS-6은 모든 슬레이브 제어 스테이션에 대한 정기적인 스캐닝을 제공합니다.

모든 중앙 처리 센터에서 수집된 운영 및 상업 정보는 저장을 위해 전용 데이터베이스 서버(RTS-6 작전 시스템에 근접하게 설치됨)로 전송됩니다.

따라서 제어 대상의 규모 및 토폴로지와 기업의 기존 조직 및 생산 구조를 고려하여 민스크 열 네트워크의 프로세스 제어 시스템은 소프트웨어 및 하드웨어의 계층 구조를 사용하는 다중 링크 방식에 따라 구축됩니다. 결정하는 컴퓨터 네트워크 다양한 업무모든 수준의 관리.

제어 시스템 수준

하위 수준에서 제어 시스템은 다음을 수행합니다.

• 정보의 사전 처리 및 전송;
• 기본 기술 매개변수 규제, 최적화 기능 제어, 기술 장비 보호.

에게 기술적 수단하위 수준에서는 상위 수준 컴퓨터 네트워크와의 연결이 끊어진 경우 자율적으로 작동하는 기능을 포함하여 신뢰성 요구 사항이 높아졌습니다.

제어 시스템의 후속 레벨은 열 공급 시스템의 계층 구조에 따라 구축되며 해당 레벨의 문제를 해결하고 운영자 인터페이스도 제공합니다.

현장에 설치된 제어 장치는 직접적인 책임 외에도 이를 분산 제어 시스템으로 통합하는 기능도 제공해야 합니다. 제어 장치는 장기간 통신이 중단되는 동안 객관적인 기본 회계 정보의 작동성과 안전성을 보장해야 합니다.

이러한 계획의 주요 요소는 통신 채널을 통해 서로 연결된 기술 및 운영자 스테이션입니다. 기술 스테이션의 핵심은 프로세서 간 통신을 구성하기 위한 제어 개체 및 채널 어댑터와의 통신 수단을 갖춘 산업용 컴퓨터여야 합니다. 기술 스테이션의 주요 목적은 직접 구현입니다. 디지털 제어. 기술적으로 정당한 경우 일부 기능은 감독 모드에서 수행될 수 있습니다. 프로세스 스테이션 프로세서는 최신 현장 인터페이스 프로토콜을 사용하여 원격 지능형 컨트롤러 또는 프로그램 논리 모듈을 제어할 수 있습니다.

열 공급을 위한 자동화된 공정 제어 시스템 구축의 정보 측면

개발 과정에서 열 공급을 위한 자동화된 공정 제어 시스템 구축의 정보 측면에 특별한 주의를 기울였습니다. 생산 기술 설명의 완성도와 정보 변환 알고리즘의 완성도는 직접 디지털 제어 기술을 기반으로 구축된 자동화 공정 제어 시스템의 정보 지원에서 가장 중요한 부분입니다. 열 공급을 위한 자동화된 공정 제어 시스템의 정보 기능은 다음과 같이 분류된 일련의 엔지니어링 문제를 해결하는 기능을 제공합니다.

• 주요 기술 단계별(열에너지 생산, 운송 및 소비)
• 의도된 목적(식별, 예측 및 진단, 최적화 및 관리)을 위해.

민스크 난방 네트워크를 위한 자동화된 공정 제어 시스템을 만들 때 위의 식별, 예측, 진단, 최적화 및 관리 문제의 전체 복합체를 신속하게 해결할 수 있는 정보 필드를 형성할 계획입니다. 동시에 정보는 다음과 같은 경우에 상위 경영진의 시스템 문제를 해결할 수 있는 능력을 제공합니다. 추가 개발이에 대응하여 자동화된 공정 제어 시스템을 확대합니다. 기술 서비스주요 기술 프로세스를 보장합니다.

특히 이는 최적화 문제, 즉 열 및 전기 에너지 생산 최적화, 열 에너지 공급 모드, 가열 네트워크의 흐름 분포, 열원의 주요 기술 장비 작동 모드 및 계산에 적용됩니다. 연료 및 에너지 자원 배분, 에너지 회계 및 운영, 열 공급 시스템 개발 계획 및 예측. 실제로 이러한 유형의 일부 문제에 대한 솔루션은 기업의 자동화 제어 시스템 프레임워크 내에서 수행됩니다. 어떤 경우든 기술 프로세스 제어의 직접적인 문제를 해결하는 과정에서 얻은 정보를 고려해야 하며, 생성된 프로세스 제어 시스템 정보는 기업의 다른 정보 시스템과 통합되어야 합니다.

소프트웨어 객체 프로그래밍 방법론

센터 팀의 원래 개발인 제어 시스템 소프트웨어의 구성은 소프트웨어 개체 프로그래밍 방법론을 기반으로 합니다. 소프트웨어 개체는 실제 프로세스, 단위 및 측정 채널을 표시하는 제어 및 운영자 스테이션의 메모리에 생성됩니다. 자동화된 기술 객체. 이러한 소프트웨어 개체(프로세스, 장치 및 채널)와 운영 인력 및 기술 장비 간의 상호 작용은 실제로 사전 정의된 규칙 또는 알고리즘에 따라 난방 네트워크 요소의 기능을 보장합니다. 따라서 알고리즘에 대한 설명은 이러한 소프트웨어 개체의 가장 중요한 속성과 상호 작용 방법에 대한 설명으로 귀결됩니다.

기술 개체의 제어 시스템 구조의 합성은 제어 개체의 기술 다이어그램 분석과 이 개체 전체에 내재된 주요 프로세스 및 기능 기술에 대한 자세한 설명을 기반으로 합니다.

작곡에 편리한 도구 유사한 유형열공급시설에 대한 기술은 거시적 차원의 수학적 모델링 방법론이다. 기술 프로세스에 대한 설명을 작성하는 과정에서 수학적 모델이 작성되고, 매개변수 분석이 수행되며, 규제 및 모니터링되는 매개변수와 규제 기관 목록이 결정됩니다.

규제 및 제어 매개변수의 허용 가능한 변경 범위 경계와 액츄에이터 및 규제 기관 선택에 대한 요구 사항이 결정되는 기준으로 기술 프로세스의 체제 요구 사항이 지정됩니다. 일반화된 정보를 바탕으로 자동화된 객체 제어 시스템이 합성되는데, 이는 직접 디지털 제어 방식을 사용할 때 제어 객체의 계층에 따른 계층적 원리를 기반으로 구축됩니다.

지역 보일러실의 ACS

따라서 지역 보일러실(그림 2)의 경우 자동 제어 시스템은 두 가지 클래스를 기반으로 구축됩니다.

상위 레벨은 하위 스테이션을 조정하고 제어하는 ​​주 스테이션인 운영자 스테이션 "Kotelnaya"(OPS "Kotenaya")입니다. OPS "보일러 백업"은 기본 OPS 및 하위 ACS의 트래픽을 지속적으로 청취하고 기록하는 모드에 있는 상시 대기 스테이션입니다. 데이터베이스에는 현재 매개변수와 완전한 과거 성능 데이터가 포함되어 있습니다. 작업 시스템관리. 언제든지 백업 스테이션을 기본 스테이션으로 할당하여 전체 트래픽을 전송하고 감독 제어 기능을 승인할 수 있습니다.

하위 레벨은 컴퓨터 네트워크의 운영자 스테이션과 함께 통합된 자동 제어 스테이션의 복합체입니다.

• ACS "Kotloagregat"은 보일러 장치를 제어합니다. 원칙적으로 보일러실의 화력은 보일러 유닛 수준에서 예약되므로 예약되지 않습니다.
• ACS "네트워크 그룹"은 보일러실의 열수력 작동 모드(네트워크 펌프 그룹 제어, 보일러실 출구의 바이패스 라인, 바이패스 라인, 보일러 입구 및 출구 밸브, 개별 펌프보일러 재순환 등).
• ACS "수처리"는 네트워크에 공급하는 데 필요한 보일러실의 모든 보조 장비를 제어합니다.

예를 들어 가열 지점 및 블록 보일러 하우스와 같은 열 공급 시스템의 간단한 개체의 경우 제어 시스템은 자동 제어 스테이션(ACS TsTP, ACS BMK)을 기반으로 단일 레벨 시스템으로 구축됩니다. 난방 네트워크의 구조에 따라 난방 지점의 제어 스테이션은 난방 네트워크 구역의 로컬 컴퓨터 네트워크로 결합되고 난방 네트워크 구역의 운영자 스테이션에 연결되며 이는 차례로 정보 연결을 갖습니다. 운전실 더보기 높은 수준완성.

운영자 스테이션

운전자 스테이션 소프트웨어는 자동화된 기술 단지의 운영을 관리하는 운영 인력을 위한 사용자 친화적인 인터페이스를 제공합니다. 운영자 스테이션은 운영 파견 제어 수단과 기술 제어 개체의 매개변수 상태 및 운영 인력의 작업에 대한 단기 및 장기 아카이브를 구성하기 위한 대용량 메모리 장치를 개발했습니다.

대규모 정보 흐름이 운영 담당자에게만 국한된 경우 별도의 데이터베이스 서버 및 가능하면 통신 서버를 사용하여 여러 운영자 스테이션을 구성하는 것이 좋습니다.

일반적으로 운영자 스테이션은 제어 개체에 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 기술 스테이션으로부터 정보를 수신하고 자동 또는 반자동으로 생성된 운영 인력 또는 감독 제어 작업(설정값)의 지시를 해당 스테이션에 전송합니다. 예를 들어 보일러실과 같은 복잡한 시설 운영자의 작업장을 형성합니다.

만들어지고 있는 시스템 자동화된 제어시스템에서 발생하는 장애를 모니터링하고 이에 대응할 뿐만 아니라 비상 상황 발생을 예측하고 발생을 차단하는 지능형 상부구조의 구축을 제공합니다. 열 공급 네트워크의 토폴로지와 해당 프로세스의 역학을 변경할 때 기존 스테이션의 장비 구성을 변경하지 않고도 새로운 제어 스테이션을 추가하거나 소프트웨어 개체를 변경하여 분산 제어 시스템의 구조를 적절하게 변경할 수 있습니다.

열공급 시스템의 자동화된 공정 제어 시스템의 효율성

지난 20년 동안 벨로루시와 러시아의 여러 도시에서 열 공급 기업 1의 자동화된 공정 제어 시스템에 대한 운영 경험을 분석한 결과, 경제적 효율성아키텍처, 소프트웨어 및 하드웨어에 대한 결정의 실행 가능성을 확인했습니다.

속성과 특성 측면에서 이러한 시스템은 스마트 그리드 이념의 요구 사항을 충족합니다. 그럼에도 불구하고 개발 중인 자동화 제어 시스템을 개선하고 개발하기 위한 작업이 지속적으로 진행되고 있습니다. 열 공급을 위한 자동화된 공정 제어 시스템을 도입하면 중앙 난방 시스템의 신뢰성과 효율성이 향상됩니다. 연료 및 에너지 자원의 주요 절약은 난방 네트워크의 열수력 모드 최적화, 주요 작동 모드 및 보조 장비열원, 펌핑 스테이션 및 가열 지점.

문학

1. Gromov N.K. 도시 난방 시스템. M .: 에너지, 1974. 256 p.
2. Popyrin L. S. 열 공급 시스템 연구. M .: Nauka, 1989. 215 p.
3. Ionin A. A. 난방 네트워크 시스템의 신뢰성. M .: Stroyizdat, 1989. 302 p.
4. Monakhov G.V. 난방 네트워크 모드 제어 모델링 모스크바: Energoatomizdat, 1995. 224 p.
5. Sednin V. A. 자동 열 공급 제어 시스템 생성 이론 및 실습. 민스크: BNTU, 2005. 192p.
6. Sednin V. A. 열 공급 시스템의 신뢰성과 효율성을 높이는 기본 요소로 자동화된 공정 제어 시스템 도입 // 기술, 장비, 품질. 앉았다. 교배. 2007년 벨로루시 산업 포럼, 민스크, 2007년 5월 15~18일 / 엑스포포럼 - 민스크, 2007. 121~122페이지.
7. Sednin V. A. 매개변수 최적화 온도 차트열 방출 난방 시스템// 에너지. 최고 소식 교육 기관그리고 CIS의 에너지 협회. 2009. 4호. P. 55–61.
8. Sednin V. A. 민스크 열 네트워크의 기술 프로세스를 위한 자동 제어 시스템 생성 개념 / V. A. Sednin, A. V. Sednin, E. O. Voronov // 효율성 향상 에너지 장비: 과학 및 실무 회의 자료, 2권 T. 2. 2012. P. 481–500.

1 벨로루시 국립 기술 대학의 화력 공학 및 산업 분야 자동 제어 시스템을 위한 연구 혁신 센터 팀이 만들었습니다.

열 공급의 특징은 열 공급 및 열 소비 모드의 엄격한 상호 영향과 여러 상품에 대한 배송 지점의 다양성입니다( 열 에너지, 전력, 냉각수, 온수). 열 공급의 목적은 발전과 운송을 보장하는 것이 아니라 각 소비자를 위해 이러한 제품의 품질을 유지하는 것입니다.

이 목표는 시스템의 모든 요소에서 안정적인 냉각수 유량을 통해 상대적으로 효과적으로 달성되었습니다. 우리가 사용하는 "품질" 규정은 본질적으로 냉각수 온도의 변화만을 의미합니다. 소비가 통제된 건물의 출현으로 건물 자체의 비용을 일정하게 유지하면서 네트워크의 수력 체제를 예측할 수 없게 되었습니다. 이웃 주택의 불만은 순환 증가와 그에 따른 대규모 과열로 제거되어야 했습니다.

오늘날 사용되는 수력학적 계산 모델은 주기적인 교정에도 불구하고 내부 열 발생 및 온수 소비량의 변화는 물론 태양, 바람, 비의 영향으로 인한 건물 입력의 유속 편차를 설명할 수 없습니다. 실제 정성적, 정량적 규제를 위해서는 시스템을 실시간으로 "확인"하고 다음 사항을 보장해야 합니다.

• 최대 배송 지점 수 제어;
• 공급, 손실 및 소비의 현재 균형을 편집합니다.
• 수용할 수 없는 체제 위반의 경우 통제 조치.

관리는 가능한 한 자동화되어야 합니다. 그렇지 않으면 구현이 불가능합니다. 과제는 과도한 제어 지점 장비 비용을 발생시키지 않고 이를 달성하는 것이었습니다.

오늘은 언제 들어가나 대량건물에는 유량계, 온도 및 압력 센서가 있는 측정 시스템이 있습니다. 재정적 결제무모한. ACS "Teplo"는 주로 "소비자로부터" 정보의 일반화 및 분석을 기반으로 구축되었습니다.

자동화된 제어 시스템을 만들 때 오래된 시스템의 일반적인 문제가 극복되었습니다.

• 계량 장치 계산의 정확성과 검증할 수 없는 아카이브에 있는 데이터의 신뢰성에 대한 의존성;
• 측정 시간의 불일치로 인해 운영 잔액을 집계할 수 없음
• 빠르게 변화하는 프로세스를 제어할 수 없음;
• 새로운 정보 보안 요구 사항을 준수하지 않음 연방법"러시아 연방의 중요 정보 인프라 보안에 관한 것입니다."

시스템 구현 효과:

소비자 서비스:

• 모든 유형의 상품 및 상업적 손실에 대한 실제 잔액 결정:
• 가능한 부외 소득 결정;
• 실제 전력 소비 제어 및 연결 사양 준수
• 지불 수준에 따른 제한 도입;
• 두 부분으로 구성된 관세로의 전환;
• 소비자와 협력하는 모든 서비스에 대한 KPI를 모니터링하고 작업 품질을 평가합니다.

작업:

• 난방 네트워크의 기술적 손실 및 균형 결정;
• 실제 상황에 따른 파견 및 비상 통제;
• 최적의 온도 일정을 유지합니다.
• 네트워크 상태 모니터링;
• 열 공급 모드 조정;
• 폐쇄 및 정권 위반을 통제합니다.

개발 및 투자:

• 개선 프로젝트 실행 결과에 대한 신뢰성 있는 평가;
• 투자 비용의 영향 평가;
• 실제 전자 모델의 열 공급 방식 개발;
• 네트워크 직경 및 구성 최적화;
• 실제 예비비를 고려하면서 연결 비용 절감 대역폭소비자 간의 에너지 절약;
• 수리 계획
• 화력 발전소와 보일러 실의 공동 작업 조직.

V. G. Semenov 편집장, “열공급 뉴스”

시스템 개념

모든 사람은 "열 공급 시스템", "제어 시스템", "자동 제어 시스템"이라는 표현에 익숙합니다. 모든 시스템에 대한 가장 간단한 정의 중 하나는 상호 연결된 작동 요소 세트입니다. 학자 P.K. Anokhin은 더 복잡한 정의를 내렸습니다. "시스템은 상호 작용이 집중된 유용한 결과를 얻기 위해 상호 작용의 성격을 띠는 선택적으로 관련된 구성 요소의 복합체라고만 불릴 수 있습니다." 이러한 결과를 얻는 것이 시스템의 목표이며, 필요에 따라 목표가 형성됩니다. 시장 경제에서 기술 시스템과 그 관리 시스템은 수요, 즉 누군가가 기꺼이 지불하려는 만족에 대한 필요성을 기반으로 형성됩니다.

기술 열 공급 시스템은 매우 엄격한 기술 연결을 갖는 요소(CHP, 보일러실, 네트워크, 비상 서비스 등)로 구성됩니다. 기술 열 공급 시스템의 "외부 환경"은 다양한 유형의 소비자입니다. 가스, 전기, 급수망; 날씨; 새로운 개발자 등 그들은 에너지, 물질 및 정보를 교환합니다.

모든 시스템은 일반적으로 구매자 또는 승인된 기관. 이는 열 공급 품질, 생태, 노동 안전 및 가격 제한에 대한 요구 사항입니다.

저항할 수 있는 활성 시스템이 있습니다. 부정적인 영향 환경(다양한 수준의 행정부의 미숙한 행동, 다른 프로젝트와의 경쟁...) 및 이러한 속성을 갖고 있지 않은 수동적입니다.

열 공급의 운영 기술 관리 시스템은 일반적인 인간입니다. 기계 시스템, 그다지 복잡하지 않으며 자동화하기가 상당히 쉽습니다. 실제로 이는 제한된 영역의 열 공급 관리라는 더 높은 수준의 시스템의 하위 시스템입니다.

제어 시스템

관리는 시스템에 의도적으로 영향을 미치는 프로세스로, 조직의 증가를 보장하고 하나 또는 다른 목표를 달성합니다. 유익한 효과. 모든 제어 시스템은 제어 및 제어 하위 시스템으로 구분됩니다. 제어 하위 시스템에서 제어 대상 시스템으로의 통신을 직접 통신이라고 합니다. 이 연결은 항상 존재합니다. 반대 방향의 연결을 역방향이라고 합니다. 피드백의 개념은 기술, 자연, 사회의 기본입니다. 강력한 피드백 루프가 없는 관리는 오류를 자체 식별하고 문제를 공식화하는 능력이 없으며 시스템의 자체 규제 기능과 경험 및 경험을 사용할 수 없기 때문에 효과적이지 않다고 여겨집니다. 전문가의 지식.

S. A. Optner는 경영이 피드백의 목표라고 믿습니다. “피드백은 시스템에 영향을 미칩니다. 충격은 이를 가능하게 하는 힘을 자극하여 시스템의 기존 상태를 변경하는 수단입니다.”

B가 맞아요 조직화된 시스템매개변수가 표준에서 벗어나거나 표준에서 벗어나는 경우 올바른 방향개발은 피드백으로 발전하고 관리 프로세스를 시작합니다. “표준에서 벗어난 것 자체가 표준으로 돌아가려는 인센티브 역할을 합니다”(P.K. Anokhin). 자신의 목표가 무엇인지도 매우 중요합니다. 제어 시스템관리 시스템의 목적, 즉 시스템이 만들어진 목적과 모순되지 않습니다. "상위" 조직에 대한 요구 사항은 "하위" 조직에 대해 무조건적이며 자동으로 해당 조직의 목표로 변환된다는 것이 일반적으로 받아들여집니다. 이로 인해 때때로 대상이 교체될 수 있습니다.

제어 시스템의 올바른 목표는 편차에 대한 정보 분석을 기반으로 제어 조치를 개발하는 것, 즉 문제를 해결하는 것입니다.

문제는 원하는 것과 존재하는 것 사이의 불일치 상황입니다. 인간의 두뇌는 문제가 확인될 때만 어떤 방향으로 생각하기 시작하도록 설계되었습니다. 따라서 문제의 올바른 정의는 올바른 관리 결정을 미리 결정합니다. 문제에는 안정화와 개발이라는 두 가지 범주가 있습니다.

안정화 문제는 시스템의 현재 작동을 방해하는 장애를 예방, 제거 또는 보상하는 것을 목표로 하는 문제입니다. 기업, 지역 또는 산업 수준에서 이러한 문제에 대한 해결책을 생산 관리라고 합니다.

시스템 개발 및 개선의 문제는 제어 대상이나 제어 시스템의 특성을 변경하여 운영 효율성을 높이는 것을 목표로 하는 문제입니다.

시스템 접근 방식의 관점에서 문제는 기존 시스템과 원하는 시스템의 차이입니다. 이들 사이의 간극을 메워주는 시스템이 구축의 대상이자 문제의 해결방안이라 불린다.

기존 열공급 관리 시스템 분석

시스템 접근법은 요소가 식별되는 시스템으로서 대상(문제, 프로세스)을 연구하는 접근 방식입니다. 내부 커뮤니케이션운영 결과에 영향을 미치는 환경과의 연관성, 그리고 각 요소의 목표는 시스템 전체의 목적에 따라 결정됩니다.

어떤 것을 만드는 목적 중앙 집중식 시스템열 공급 - 최저 가격으로 고품질의 안정적인 열 공급을 제공합니다. 이는 소비자, 시민, 행정부, 정치인 모두에게 적합한 목표입니다. 열 관리 시스템도 동일한 목표를 가져야 합니다.

오늘은 2 열 공급 제어 시스템의 주요 유형:

1) 지방자치단체나 지역의 관리 및 이에 소속된 국가 열공급 기업의 장

2) 비시립 열 공급 기업의 관리 기관.

쌀. 1. 일반화 된 계획 기존 시스템열공급 관리.

열 공급 제어 시스템의 일반화된 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 1. 실제로 제어 시스템에 영향을 미칠 수 있는 구조(환경)만 제시합니다.

소득을 늘리거나 줄입니다.

추가 비용을 부담하도록 강요합니다.

기업의 경영을 변경합니다.

실제 분석을 위해서는 선언된 내용이 아닌, 대가를 지불하거나 해고될 수 있는 내용만 수행한다는 전제에서 진행해야 합니다. 상태

열 공급 기업의 활동을 규제하는 법률은 사실상 없습니다. 정해진 절차조차 없다. 정부 규제열 공급에 있어서 지역의 자연 독점.

열 공급은 주택 및 공동 서비스 개혁과 러시아 RAO UES의 주요 문제입니다. 둘 중 하나를 별도로 해결할 수 없으므로 이러한 개혁은 열 공급을 통해 이루어져야 하지만 실제로는 고려되지 않습니다. 상호 연결. 국내 열공급 발전에 대한 정부 승인 개념은 말할 것도 없고 없다. 실제 프로그램행위.

연방 당국은 어떤 방식으로든 열 공급의 품질을 규제하지 않으며 품질 기준을 정의하는 규제 문서도 없습니다. 열 공급의 신뢰성은 기술 감독 기관을 통해서만 규제됩니다. 그러나 그들과 관세 당국 간의 상호 작용은 규제 문서에 명시되어 있지 않기 때문에 종종 부재합니다. 기업은 자금 부족으로 인해 요구 사항을 준수하지 않을 기회가 있습니다.

기존 규제 문서에 따른 기술 감독은 개인의 통제로 축소됩니다. 기술 단위, 그리고 거기에 있는 것들 더 많은 규칙. 모든 요소가 상호 작용하는 시스템은 고려되지 않으며 시스템 전체에 가장 큰 영향을 미치는 활동은 식별되지 않습니다.

열 공급 비용은 공식적으로만 규제됩니다. 관세법은 너무 일반적이어서 거의 모든 것이 연방 정부, 더 나아가서는 지역 에너지 위원회의 재량에 달려 있습니다. 열 소비 기준은 신축 건물에 대해서만 규제됩니다. 주 에너지 절약 프로그램에는 열 공급에 관한 섹션이 사실상 없습니다.

결과적으로 국가의 역할은 세금을 징수하고 감독 당국을 통해 열 공급에 존재하는 단점을 지방 당국에 알리는 일이었습니다.

행정부는 자연 독점의 운영, 국가의 존재를 보장하는 산업의 기능에 대해 의회에 대해 책임을 집니다. 문제는 연방 기관이 만족스럽지 않게 기능하는 것이 아니라 구조가 불만족스럽다는 것입니다. 연방 기관사실상 구조가 전혀 없고,

자동 열 공급 제어 시스템은 다음 모듈로 구성되며 각 모듈은 자체 작업을 수행합니다.

• 메인 제어 컨트롤러. 컨트롤러의 주요 부분은 프로그래밍 기능을 갖춘 마이크로프로세서입니다. 즉, 자동 시스템이 작동할 데이터를 입력할 수 있습니다. 온도는 하루 중 시간에 따라 달라질 수 있습니다. 예를 들어 근무일이 끝나면 장치는 최소 전력으로 전환되고, 시작하기 전에는 예열을 위해 최대 전력으로 전환됩니다. 교대 근무가 도착하기 전에 건물. 컨트롤러는 다른 모듈에서 수집한 데이터를 기반으로 자동 모드에서 열 설정을 조정할 수 있습니다.
• 열 센서. 센서는 시스템 냉각수 온도와 환경을 감지하고 컨트롤러에 적절한 명령을 보냅니다. 최대 현대 모델이 자동화는 무선 통신 채널을 통해 신호를 전송하므로 복잡한 전선 및 케이블 시스템을 설치할 필요가 없으므로 설치가 단순화되고 속도가 빨라집니다.
• 패널 수동 제어. SART를 수동으로 제어할 수 있는 주요 키와 스위치가 여기에 집중되어 있습니다. 테스트 실행, 새 모듈 연결, 시스템 업그레이드에는 사람의 개입이 필요합니다. 달성하려면 최대의 편의성, 패널은 모든 표시기를 실시간으로 모니터링하고 표준 준수 여부를 모니터링하며 설정된 한계를 초과하는 경우 적시에 조치를 취할 수 있는 액정 디스플레이를 제공합니다.
• 온도 조절기. 이는 SART의 현재 성능을 결정하는 액추에이터입니다. 조절기는 기계식 또는 전자식일 수 있지만 그 임무는 동일합니다. 전류에 따라 파이프 단면을 조정합니다. 외부 조건그리고 필요합니다. 채널 용량을 변경하면 라디에이터에 공급되는 냉각수의 양을 줄이거 나 반대로 늘릴 수 있으며 이로 인해 온도가 증가하거나 감소합니다.
• 펌핑 장비. 자동화된 SART는 특정 물 유량에 필요한 압력을 생성하는 펌프에 의해 냉각수 순환이 제공된다고 가정합니다. 자연스러운 계획은 조정 가능성을 크게 제한합니다.